玛纳斯河流域平原水库调蓄对地下水位动态变化的影响研究

发布时间：2020-08-28 09:44

　　 玛纳斯河流域位于我国西北干旱区,是典型的干旱内陆河流域,降水稀少且蒸发量大,水资源总量严重不足。地表水资源的缺乏使地下水成为重要的可利用水源,流域内修建了多级水库以缓解水资源的时空分布不均带来的用水压力,但水库的修建改变了地下水的补给排泄条件,使区域水循环变得更加复杂。因此本文通过水均衡法和数值模拟法建立了玛纳斯河流域平原区地下水运动模型,研究玛纳斯河流域平原水库调蓄过程对地下水位变化的影响。主要研究结论如下:(1)采用水均衡法进行2013年玛纳斯河流域平原区地下水均衡计算,2013年研究区地下水总体处于负均衡的状态,地下水位的主要影响因素是地下水开采、渠道渗漏及灌溉入渗补给。地下水总补给量为7.434×10~8m~3,地下水总排泄量为8.073×10~8m~3,补排差为-6382×10~4m~3,地下水的储变量为-7830×10~4m~3,绝对均衡误差为1448×10~4m~3,相对均衡误差为1.95%,地下水均衡计算结果为数值模型的建立和检验提供了参考。(2)建立研究区地下水数学模型,采用Visual MODFLOW对模型进行求解,模型率定期和验证期的标准均方根误差比例均在3%以内,绝大部分地区水头误差不超过1m。数值模拟的计算结果为:研究区的地下水总补给量为7.554×10~8m~3,其中面状补给量、地下水侧向流入量、水库渗漏补给量分别占总补给量的75.19%、21.22%、3.60%;研究区的地下水总排泄量为8.247×10~8m~3,其中蒸发量、泉水溢出量、地下水开采量、地下水侧向流出量分别占总排泄量的27.07%、16.08%、50.90%、5.95%;研究区地下水处于负均衡状态,补排差为-6927×10~4m~3。数值模拟的计算结果与传统水均衡法的计算结果基本一致,各项误差在10%以内,且补排差更接近于实际地下水水储量变化,构建的数值模型具有很高的可靠性和稳定性,能够真实的反映出研究区地下水系统特征。(3)根据构建好的地下水数值模型对不同水库调蓄过程中地下水位的变化进行研究,水库正常运行时,水库的渗漏量为2735×10~4m~3;水库始终以最低蓄水位运行时水库渗漏量最小,渗漏量为1347×10~4m~3;水库始终以正常蓄水位运行时水库的渗漏量最大,渗漏量为4185×10~4m~3。水库以最低蓄水位运行时,水库周边地下水位相对正常运行水位状态有所下降,地下水观测井最大降幅2.1m,最大月平均降幅0.99m。水库以正常蓄水位运行时,水库周边地下水位相对正常运行水位状态有所上升,地下水观测井最大增幅1.5m,最大月平均增幅0.78m。(4)水库调蓄方式对水库周边地下水位变化有明显的影响作用,距离水库越近受水库调蓄的影响越大,水库调蓄对地下水位的最大影响距离为上游2000m,下游12000m。
【学位单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P641;TV697
【部分图文】：

玛纳斯河流域平原水库调蓄对地下水位动态变化的影响研究第二章 研究区概况及地下水均衡分析2.1 研究区概况2.1.1 研究区地理位置玛纳斯河流域地处欧亚大陆腹地，新疆天山北麓准噶尔盆地南缘。地理位置介于北纬 43°24'～45°12'，东经 84°41'～86°32'。东起塔西河，西至巴音沟河，南连天山山脉依连哈比尔尕山，北接古尔班通古特沙漠。流域由南至北分别为南部山地丘陵区、中部绿洲平原区及北部沙漠区[4,10,90]。本文的研究范围为玛纳斯河流域平原区，南边界为玛纳斯河流域平原区与山区的分界线，北边界以莫索湾灌区沙漠边缘、玛纳斯河故道和下野地灌区的 136 团为界，东边界上游以玛纳斯河为界、中游以夹河子水库和莫索湾总干渠为界、下游以莫索湾灌区 148团一支干渠为界，西边界以奎屯市和克拉玛依市行政区界限为界。总体包括石河子、下野地、莫索湾、金沟河、安集海五个灌区，耕地面积约 316.43 万亩，总面积 7698km2。

源于依连哈比尔尕山科尔达拉河，是研究区内河网密度最大站多年平均径流量 3.113 108m3。发源于依连哈比尔尕山，该河的主要补给来源为冰川融雪，平均径流量为 3.089 108m3。表 2-2 研究区河流年径流量（单位：108m3）Tab.2-2 Annual runoff of rivers in the study area (Unit: 108m3)控制断面不同保证率年径流量50% 75% 90% 红山嘴 12.71 11.58 10.84 宁家河渠首 0.712 0.649 0.610 红山头 3.019 2.770 2.603 黑山头 3.037 2.712 2.458 八师中长期供求计划》（兵团设计院，2010 年）水文地质特性平原区共有三个水文地质剖面，剖面位置如图 2-2 所示，Ⅰ-Ⅱ断面为 147 团-下野地，Ⅲ-Ⅲ断面为红山嘴-莫索湾，各下水条件如图 2-3 所示。

研究区水文地质剖面图

【参考文献】

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本文编号：2807419