北京市潮白河流域地下水回灌利用技术研究

发布时间：2017-07-29 00:04

  本文关键词：北京市潮白河流域地下水回灌利用技术研究

  更多相关文章： 潮白河流域 地下水回灌试验 砂石坑入渗 辐射井 大口径井

【摘要】：地下水库是一种主动性的、有目的的储存、调节和利用地下水资源的工程措施,尤其是可以利用多余的洪水和外调水,改善干旱地区的缺水问题,提高水资源的利用率。针对北京市的水资源特点和供水要求,通过建设地下水库来进行水资源的多年调节和保障首都供水是十分有必要的。南水北调工程大大缓解了北京地区的水资源危机,尤其是通过水资源的联合调蓄,使地下水资源多年来严重亏损的状态得以缓解。但南水北调进京后的尾水如何处理也是值得研究的问题,为了减少地表水蒸发,同时涵养长期开采地下水形成的“水漏斗”,可考虑将南水北调尾水灌入地下含水层中。地下水回灌过程中,场地的选择、回灌方法及各参数的确定是影响回灌效果好坏的主要因素,需要结合具体情况进行合理的分析与设计。本文选定北京市潮白河流域为研究区域,该区位于潮白河冲洪积扇中上部,土层颗粒粗,属极富水区,周边有市水源八厂、怀柔应急水源地、区县水厂水源地。由于多年超采,形成了大面积的降水漏斗,是理想的储水空间。论文从国、内外回灌试验的相关资料收集入手,在场地现场调查的基础上,确定了在沙河、雁栖河道砂石坑作为坑灌试验场地,并在大水峪水库汛期防水期间进行入渗试验;在rd牛河区域及北小营镇水色时光花园小区内进行辐射井及大口井回灌试验(rd牛河区域:1组大口径井、1组辐射井;北小营镇水色时光花园小区:1组大口径井、1组辐射井)。试验过程:首先,根据公式对潮白河流域地下水人工回灌进行了理论分析,计算出理论回灌量,其次,通过试验场选址、相关工艺选型、回灌试验设计制定了三种回灌试验方案:砂石坑入渗回灌试验、辐射井回灌试验和大口井回灌试验。最后,通过回灌试验及现场监测,取得了回灌水量、回灌水头、水位水质监测数据等数据并进行对比分析,得出以下结论:(1)砂石坑入渗试验结果显示,地下水水位总体呈升高趋势。近入渗区地下水水位先升高后降低,远入渗区的地下水水位呈缓慢升高并渐趋平稳。由于地上水库水质较好,优于当地地下水水质,随着弃水入渗时间延长,周边农业井的硬度、矿化度含量呈下降趋势。说明,若能利用水质较好的水在适当位置回灌,不仅有利于回补亏损严重的地下水资源,对改善第四系水质还有一定的作用。(2)辐射井的水位在短时间内大幅抬升,后逐渐稳定。(3)大口井水位在短时间内大幅抬升,之后水位上升速率变缓,并逐渐稳定,回灌量一直维持没有变化,由于回灌水源为当地地下水,与试验场地背景浓度相近,因此,回灌前后,地下水水质状况未发生较大变化。研究结果显示,潮白河上游是良好的地下水库入渗场,但开展回灌工程时,回灌水源的季节性要求很明显,故短期大强度回灌(以减少地面蒸发损失)条件下,应首选利用河道、砂石坑进行地面入渗回灌的方法。如果有稳定的地表水来源需要蓄存,回灌强度不大,且对水质要求很高,这时可选择占地面积小,适于规划的井灌方法。
【关键词】：潮白河流域 地下水回灌试验 砂石坑入渗 辐射井 大口径井
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P641.25
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-21
• 1.1 研究意义12
• 1.2 研究现状12-17
• 1.2.1 国外地下水回灌研究实践现状12-15
• 1.2.2 国内地下水回灌研究实践现状15-16
• 1.2.3 北京地区地下水人工回灌利用的发展历程及成果16-17
• 1.3 目前北京地下水人工回灌利用中存在的问题17-18
• 1.3.1 回灌水源问题17
• 1.3.2 堵塞问题17-18
• 1.3.3 生态环境问题18
• 1.4 常用回灌方法技术分类18-19
• 1.5 论文研究内容及技术路线19-21
• 1.5.1 论文研究主要内容19
• 1.5.2 技术路线19-21
• 第2章 研究区工程地质条件及地下水库现状21-36
• 2.1 研究区工程地质条件21-26
• 2.1.1 地形与地貌21-22
• 2.1.2 气象22
• 2.1.3 地质条件22-26
• 2.2 水文地质条件26-31
• 2.2.1 地表水资源概况26-27
• 2.2.2 地下水资源概况27-31
• 2.3 社会经济发展概况31
• 2.4 研究区地下水库现状31-36
• 2.4.1 地层、水文地质条件31-33
• 2.4.2 水源条件33
• 2.4.3 配套工程设施33-36
• 第3章 研究区地下水回灌试验设计36-52
• 3.1 回灌试验方法的选择36-37
• 3.2 试验场选址37-44
• 3.2.1 河道调查37-40
• 3.2.2 砂石坑40-42
• 3.2.3 垃圾填埋场42-43
• 3.2.4 试验场址43-44
• 3.3 回灌试验设计44-48
• 3.3.1 砂石坑入渗试验44-45
• 3.3.2 大口径井、辐射井试验45-48
• 3.4 回灌量计算48-52
• 3.4.1 砂石坑回灌试验48-49
• 3.4.2 大口径井49-50
• 3.4.3 辐射井50-52
• 第4章 回灌试验及回灌效果分析52-68
• 4.1 砂石坑入渗试验水位动态观测及回灌能力分析52-56
• 4.1.1 地下水水位变化及影响范围52-53
• 4.1.2 入渗量及入渗能力（强度）分析53-55
• 4.1.3 回灌场水质变化55-56
• 4.2 rd牛河河道井灌试验56-63
• 4.2.1 辐射井回灌试验水位动态观测及回灌能力分析57-59
• 4.2.2 大口井回灌试验水位动态观测及回灌能力分析59-61
• 4.2.3 回灌场水质变化61-63
• 4.3 顺义区北小营镇井灌试验63-67
• 4.3.1 大口井回灌试验水位动态观测及回灌能力分析64-65
• 4.3.2 辐射井回灌试验水位动态观测及回灌能力分析65-66
• 4.3.3 回灌场水质变化66-67
• 4.4 回灌效果对比分析67-68
• 第5章 结论与建议68-69
• 5.1 结论68
• 5.2 建议68-69
• 参考文献69-71
• 作者简介及科研成果71-72
• 致谢72

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本文编号：586583