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新疆焉耆盆地地下水可持续开采量研究

作　者: 王鹏
导　师: 钱鞠
学　校: 兰州大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 焉耆盆地地下水生态水位数值模拟可持续开采量
分类号: P641.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

焉耆盆地位于新疆维吾尔族自治区天山南麓。近年来,由于大量不合理引用地表水灌溉,使得整个盆地的中下游平原地下水位普遍升高,灌区内约62%面积地下水埋深小于2m,平原区大部分土壤发生严重盐渍化,入博斯腾湖水量减少,湖水面萎缩,大量农田排水泄入位于盆地东南部的博斯腾湖,致使湖水矿化度升高,湖区生态环境恶化。因此研究不引起地表生态环境恶化的地下水可持续开采量对缓解或解决焉耆盆地目前的生态环境问题具有重要意义。本文的研究内容和研究结果主要有以下三个方面:(1)基于前人研究,对焉耆盆地地下水生态水位进行了理论性探讨,认为生态水位上限,即防止盐碱化的水位为埋深3.2m左右,生态水位下限,即潜水蒸发极限埋深为4m左右,当地下水埋深保持在3.2-4m左右,地表植被不会退化,生态环境将得到保护。(2)在分析焉耆盆地水文地质条件的基础上,建立了地下水系统三维模型,通过模型的识别和检验,从地下水观测井水位动态变化模拟、地下水流场、水均衡模拟计算等方面论证了模型的可靠性和可以用于研究地下水开发利用情况的可行性,为进行研究区地下水开采方案研究打下良好基础。(3)结合地下水生态水位基于建立好的数值模型对焉耆盆地地下水可持续开采量进行了研究,设计了六个地下水开采方案,开采总量分别为37729×10~4m~3、42587×10~4m~3、47392×10~4m~3、52245×10~4m~3、57045×10~4m~3、61902×10~4m~3,将不同的开采方案加载到模型中,并运行模型直至地下水系统补、排项达到稳定后,对运行结果从水均衡、水量转化、潜水埋深、潜水降深方面结合地下水生态水位进行分析,认为研究区可持续开采量为52245×10~4m~3(方案四),说明研究区地下水资源还有42102×10~4m~3开采空间(现状年地下水资源开采量为10143×10~4m~3),因此可以通过对这部分地下水资源的利用来减少地表水资源引用水量,这将对降低潜水埋深,防治盐碱化,增加博斯腾湖入湖水量和保证向下游孔雀河流域输水量有重要意义。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-23
  1.1 研究意义  8-10
  1.2 研究进展  10-20
    1.2.1 地下水研究进展  10-13
    1.2.2 地下水数值模拟研究进展  13-16
    1.2.3 地下水生态水位研究进展  16-20
  1.3 本文研究的内容、方法和技术路线  20-23
    1.3.1 研究内容  20-21
    1.3.2 研究方法和技术路线  21-23
第二章研究区概况  23-36
  2.1 地理位置及经济发展  23-24
  2.2 地形地貌  24-25
  2.3 土壤植被  25-26
  2.4 气候特征  26-27
  2.5 河流湖泊  27-29
    2.5.1 河流水系  27-29
    2.5.2 湖泊  29
  2.6 研究区地下水系统  29-36
    2.6.1 含水系统介质组成  30
    2.6.2 含水系统结构  30-33
    2.6.3 地下水流动系统  33
    2.6.4 地下水系统补给与排泄  33-34
    2.6.5 地下水系统水位动态特征  34
    2.6.6 地下水化学系统  34-36
第三章地下水生态水位探讨  36-45
  3.1 地下水生态水位及影响因素  36-37
  3.2 地下水与生态环境变化分析  37-41
    3.2.1 地下水埋深、矿化度及土壤含盐量  37-39
    3.2.2 土壤类型  39-40
    3.2.3 植被分布  40-41
  3.3 生态水位确定  41-43
    3.3.1 潜水蒸发极限埋深  41-42
    3.3.2 防治盐碱化的水位  42-43
  3.4 本章小结  43-45
第四章地下水系统数值模拟  45-66
  4.1 地下水资源均衡  45-46
  4.2 水文地质概念模型  46-48
  4.3 数学模型  48-52
    4.3.1 数学模型  48
    4.3.2 模型的离散化处理  48-49
    4.3.3 模型的求解  49
    4.3.4 初始水位和边界条件  49-50
    4.3.5 初始参数选用  50-52
  4.4 模型识别及检验  52-65
    4.4.1 识别和检验过程  53-54
    4.4.2 识别和检验结果  54-65
  4.5 本章小结  65-66
第五章地下水开采方案研究  66-87
  5.1 规划水源地开采量  66-68
  5.2 开采方案设计  68-69
  5.3 预测定解条件  69-70
  5.4 预测结果分析  70-86
    5.4.1 水均衡结果  70
    5.4.2 地下水开采与净增水量关系分析  70-72
    5.4.3 地下水开采增量与蒸发量和渠道排水量减少量的关系分析  72-73
    5.4.4 地下水开采增量与地下水埋深的关系  73-78
    5.4.5 地下水开采增量与潜水水位降的关系  78-81
    5.4.6 水位变化分析  81-86
  5.5 本章小结  86-87
第六章结论和展望  87-90
  6.1 结论  87-89
  6.2 展望  89-90
参考文献  90-94
附录  94-95
致谢  95-96

新疆焉耆盆地地下水可持续开采量研究

内容摘要

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