武汉市某岩溶塌陷地区地下水位监测网密度优化

发布时间：2017-09-15 12:17

  本文关键词：武汉市某岩溶塌陷地区地下水位监测网密度优化

  更多相关文章： 武汉 地下水位 监测网 Kriging法 地下水动态类型编图法

【摘要】：武汉市的地下水监测始于20世纪70年代,为城市发展建设及科研提供了大量基础数据信息。然而现行监测网得到的资料质量和精度难以得到有效保证,存在的问题也日益明显。主要问题有监测井控制性不够、监测数据时间不连续等。另外市内碳酸盐岩广布,地质条件复杂,加上城市重大工程的增多,以岩溶塌陷为主的一系列地质环境问题频发,地下水动态对岩溶塌陷的发生影响很大。因此,地下水的实时监测和分析有非常重要的现实意义,对监测网的优化设计成为必然。目前优化方法主要有水文地质分析法、Kriging法、卡尔曼滤波法等。本文以武汉市地下水位监测网为研究对象,运用Kriging法对现行第四系地下水及岩溶水监测网分别进行评价,误差方差均值分别为9.57和5.05,都存在监测空白区。选择市内某一区域为典型研究区,区内第四系监测井集中在长江一级阶地的承压含水层中,缺乏对潜水的监测,方差2.37~2.62;岩溶水监测井分布在各岩溶条带,方差0.14~4.54。运用地下水动态类型编图法对该区地下水位监测网予以优化。通过分析影响地下水位动态的因素,进行地下水动态类型分区,以此为基础结合监测网设计原则,充分利用现有的专门监测井,提出该区地下水位监测网优化方案。研究区优化后地下水位监测网共计59口井,现有第四系水监测井5口,增设17口;岩溶水监测井7口,增设19口;另布设分层监测井11口。用Kriging法对优化后的监测网进行分析,第四系地下水位监测网方差值3.29~5.54,值相对增大是由于优化前监测井紧密分布在一个小区域,而优化后分布在整个研究区整体密度变小,但从实际情况来讲布局更合理;优化后的岩溶水位监测网方差0.21~2.98,误差方差波动范围减小,高值区整体减小低值区扩大,优化方案比较合理,满足优化的目标及研究的初衷。优化后的监测网填补了监测空白区,用于监测当地的地下水位时空变化特征能够保证获取足够的资料,以确保地下水的合理可持续利用,实现地下水情变化更有效的预报预测,利于今后地下水管理及地质灾害的辅助监测与预防。
【关键词】：武汉 地下水位 监测网 Kriging法 地下水动态类型编图法
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P641.7;P642.26
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 选题背景及研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 地下水监测网现状11-12
• 1.2.2 地下水监测网优化方法综述12-16
• 1.3 研究目标及科学问题16
• 1.4 研究内容及方法16-19
• 1.4.1 研究内容16-18
• 1.4.2 研究方法18-19
• 1.5 技术路线19
• 1.6 特色与创新点19-21
• 第2章 研究区概况21-40
• 2.1 自然地理概况21-26
• 2.1.1 地理位置21
• 2.1.2 气象水文21-23
• 2.1.3 地形地貌23-26
• 2.2 地质概况26-28
• 2.2.1 地层岩性26-28
• 2.2.2 地质构造28
• 2.3 水文地质概况28-37
• 2.3.1 地下水类型28-30
• 2.3.2 地下水补给、径流和排泄特征30-31
• 2.3.3 地下水位动态特征31-36
• 2.3.4 地下水化学特征36-37
• 2.3.5 地下水开发利用现状37
• 2.4 地质环境问题37-40
• 第3章 地下水监测网现状40-57
• 3.1 地下水监测网现状40-42
• 3.2 地下水位监测网现状评价42-56
• 3.2.1 评价方法——普通Kriging法42-45
• 3.2.2 第四系水监测井网现状评价45-52
• 3.2.3 岩溶水监测井网现状评价52-56
• 3.3 本章小结56-57
• 第4章 监测网优化方案57-75
• 4.1 优化方法——地下水动态类型编图法57-58
• 4.1.1 地下水动态类型编图法57
• 4.1.2 基本流程57-58
• 4.2 地下水位监测网密度优化方案58-74
• 4.2.1 地下水位动态类型分区58-72
• 4.2.2 地下水位监测网优化设计72-74
• 4.3 本章小结74-75
• 第5章 优化结果分析75-79
• 5.1 分析方法75
• 5.2 第四系水位监测网优化方案分析75-77
• 5.3 岩溶水位监测网优化方案分析77-78
• 5.4 本章小结78-79
• 第6章 结论及建议79-82
• 6.1 结论79-80
• 6.2 建议及展望80-82
• 6.2.1 建议80-81
• 6.2.2 展望81-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-87
• 个人简介87

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本文编号：856492