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沙颍河流域地表水与地下水耦合模拟研究
作 者: 陶建华
导 师: 陶月赞
学 校: 合肥工业大学
专 业: 水文学及水资源
关键词: 地下水 地表水 河底沉积物 水量交换 数值模拟
分类号: P641.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 63次
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内容摘要
河流、湖泊、沼泽等地表水体与地下水之间的交换,是水循环中的重要环节,它是研究区水资源与水环境研究的重要基础。在关于安徽省境内沙颍河部分流域(沙颍河干流界首至阜阳段,以及茨河流域)河流与地下水系统相互作用的研究中,根据研究区主要河流水文特征,重点研究沙颍河及茨河干流与地下水系统的相互作用;依据研究区钻孔资料对研究区水文地质条件进行概化,建立三维地层模型和水文地质概念模型;在此基础上,利用Visual MODFLOW计算软件构建河流与地下水水力学耦合的数值模拟模型;利用研究区中的5个潜水动态观测孔的系列观测数据,对模拟模型进行识别与验证;利用Zone Budget子程序包,评价地下水与河流的水量交换过程。在上述研究的基础上,根据混合稀释原理初步评价了枯水期地下水泄流对河流水质的影响,并简要分析了沙颍河对周边地下水质可能产生的影响。河床水力传导性是影响地表水与地下水水量交换的重要因素,鉴于所研究河段因节制闸控制而使河道淤积现象比较普遍,研究中考虑了河床沉积物对河流与地下水之间交换的影响。利用野外原位试验,获得河床沉积物水文地质参数,并将其作为相对独立的地层反映在相应的水文地质模型中。研究表明:1、研究区内河流(沙颍河干流界首至阜阳段以及茨河),河流与地下水的相互关系主要表现为地下水补给河流,尤其是枯水季节排泄河流的强度较大;2、沙颍河河床沉积物沉积规律复杂,不同河段河床沉积物渗透系数变化较大,一般在0.006m/d~0.08m/d之间。3、地下水排泄河流量的强度受河床沉积物渗透系数的影响很大,不考虑河床沉积物渗透系数时,地下水排泄沙颍河的强度约为考虑河床沉积物渗透性能时的2倍。4、研究区枯水季节地下水排泄河流的强度较大,占枯水流量的39%,地下水排泄河流对河流枯水季节水质状况有明显的改善作用,而河流对周边地下水水质影响较小。
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全文目录
摘要 5-6 ABSTRACT 6-8 致谢 8-13 第一章 绪论 13-17 1.1 研究目的和意义 13-14 1.2 国内外研究现状 14-15 1.3 研究的主要内容 15-17 第二章 研究区概况 17-27 2.1 自然地理概况 17-21 2.2 研究区地表水概况 21-23 2.3 研究区水文地质条件 23-25 2.4 研究区水环境 25-27 第三章 河床沉积物渗透性 27-37 3.1 野外竖管法 27-32 3.2 变水头渗透仪法 32-34 3.3 两种方法实验结果对比 34-35 3.4 河床沉积物渗透系数分析 35-37 第四章 河流与地下水水量交换评价 37-63 4.1 河渠附近潜水非稳定运动的解析算法 37-40 4.2 研究区水文地质模型 40-43 4.3 数值模拟模型 43-48 4.4 模型识别 48-51 4.5 模型误差分析及验证 51-55 4.6 地下水与地表水交换水量 55-60 4.7 水量交换作用对水质的影响 60-63 第五章 结论与展望 63-65 5.1 结论 63 5.2 展望 63-65 参考文献 65-69 攻读硕士学位期间发表的论文 69-70
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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 水文地质学与工程地质学 > 水文地质学(地下水水文学) > 地下水动力学
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