水闸对河水—地下水交互特征的影响与数值模拟研究

发布时间：2023-06-18 00:13

　　地表水体与地下水体通常存在着紧密的水力联系,两者的交互作用是自然界水循环中的重要环节之一,该作用直接影响了水体的水量和水质。为了合理利用河流资源,有效调控河水流量,水闸成为了最为常见的人工水利工程之一。本研究选取安徽省宿州市的濉河符离段作为研究对象,对水闸河段上河水-地下水的水量交互、水化学特征以及污染物的分布转化情况开展了研究,利用数值模拟软件GMS(Groundwater Modeling System)对研究河段地下水搭建了数值模型,进一步探究河流水闸对河水-地下水交互特征的影响。结果表明:(1)水闸使得上下游河水与地下水的补排关系出现很大差异,河水对上游河段傍河地下水的补给率为15.36%～54.52%,平均补给速率为0.7077m3(d·m)-1,对水闸河段处地下水的补给率为43.18%～68.92%,平均补给速率为0.7710 m3(d·m)-1,对下游河段傍河地下水平均补给速率为-0.0089 m3(d·m)-1,水闸拦蓄功能使得水闸附近河水的补给作用最强烈,下游河段地表地下水全年单位长度河段交互量仅约其他河段的1/3。(2)3-11月河水水化学由SO4·Cl—Na型向H...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 河水-地下水补排关系与补给量研究
        1.2.2 河水-地下水交互带的水化学特征研究
        1.2.3 河水-地下水交互的数值模拟研究
        1.2.4 目前研究中存在的主要问题
    1.3 研究目标与内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
    1.4 技术路线
第2章 研究区概况与研究方法
    2.1 自然地理
        2.1.1 流域概况
        2.1.2 气候气象
    2.2 地层结构与含水层属性
        2.2.1 地层结构
        2.2.2 含水层系统
        2.2.3 地下水补径排关系
    2.3 监测井布设与采样
    2.4 水样测定及分析方法
        2.4.1 水化学测定
        2.4.2 氢氧同位素测定
        2.4.3 分析方法
    2.5 本章小结
第3章 水闸河段河水-地下水补排关系分析
    3.1 河水与地下水的历史水位数据分析
    3.2 基于达西定律的不同河段河水入渗速率估算
    3.3 基于氢氧同位素的不同河段河水补给率计算
    3.4 本章小结
第4章 水闸河段河水-地下水水化学及污染物分析
    4.1 水闸河段河水-地下水水化学组成与演化
    4.2 水闸河段河水-地下水水化学类型的主导机制
    4.3 水闸河段河水-地下水水化学与理化指标相关性分析
    4.4 河水-地下水中氨氮、铜特征分析
    4.5 河水-地下水中铁、锰特征分析
    4.6 水闸河段河水-地下水污染物输入通量
    4.7 本章小结
第5章 地下水数值模型及分析
    5.1 水文地质概念模型
        5.1.1 模拟范围
        5.1.2 模型结构概化
    5.2 地下水流模拟
        5.2.1 控制方程
        5.2.2 时间离散
        5.2.3 数学模型求解与灵敏度分析
    5.3 模型识别与验证
    5.4 模型运行结果与分析
    5.5 溶质运移模型
        5.5.1 污染物运移模型
        5.5.2 应力期
    5.6 模型结果与分析
    5.7 本章小结
第6章 结论、创新点与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3834414