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河北省唐海县地下水流数值模拟研究

作　者: 杨婧
导　师: 李铎
学　校: 石家庄经济学院
专　业: 地质工程
关键词: 唐海县 地下水系统 地下水模拟 水均衡
分类号: P641.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


我国经济的快速发展以及人口的增长带来了需水量大幅度增加、用水浪费严重、开发利用不当等一系列问题。尤其在北方地区,给本来就缺乏的水资源带来更大的压力,城市化进城的加快与水资源紧张的矛盾已严重制约了我国的城市进城,也制约了我国国民经济的总体发展。河北省唐海县地处冀东滨海平原,地势平缓,北高南低,由于受气候和自然地理条件的影响,北部有31.6km2的地下水全淡区,其余为咸水区。县城工业集中发展,多为耗水量大的企业,导致地下水严重超采,地下水位持续下降。正确评价该区地下水资源量,是科学规划、合理利用地下水资源的前提。本文利用数值法对研究区进行数值模拟,将研究区的含水层概化为非均质、各向同性、具有越流补给的潜水向承压水过渡的概念模型。选取水文地质勘探与观测资料系列最齐全的2000年1月到2002年6月为模拟期,模拟了该时期全区的地下水文过程,其地下水流场和全区3个长期观测孔的地下水动态曲线的拟合效果较好,模型可信度高。在唐海县现状社会、经济、人口发展速度的基础上,以校正后的模型预测未来10年的地下水位的变化,以2009年6月为初始时刻预测至2020年,共11个水文年。预测结果表明：到2020年,漏斗区域在逐渐扩大,已经涉及到整个咸水区,唐海城区漏斗与丰南老王庄漏斗在逐渐形成更大的区域漏斗；漏斗中心最大水位埋深已达到70.80m,漏斗边缘最小水位埋深32.00m。通过收集的资料,本文对研究区分为三部分进行水均衡分析,分别为浅层(咸水区)、浅中层(全淡区)和中层(咸水区),通过各均衡量的计算可知：除浅层咸水因尚无开采使其处于基本均衡状态外,主要开采层处于负均衡状态,区内年平均总负均衡为1074×104m3/a,其中主要开采层负均衡994×104m3/a。综上所述,由于人为活动导致唐海县地下水系统的补径排条件发生变化,为了保证唐海县水资源的可持续利用和社会经济及生态环境的可持续发展,应严格控制地下水开采,实施相关节水措施。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第一章 绪论  10-17
  1.1 研究背景与意义  10
  1.2 国内外研究现状  10-15
  1.3 研究内容与技术路线  15-17
    1.3.1 研究内容  15
    1.3.2 技术路线  15-17
第二章 研究区自然地理概况及区域地质条件  17-25
  2.1 交通位置  17-18
  2.2 气候与水文  18
    2.2.1 气候  18
    2.2.2 水文  18
  2.3 研究区地质概况  18-19
  2.4 水文地质条件  19-21
    2.4.1 水文地质分区  19-20
    2.4.2 地下水的补给、径流与排泄  20-21
  2.5 地下水动态特征  21-25
    2.5.1 概况  21-22
    2.5.2 研究区地下水水量动态  22-23
    2.5.3 研究区地下水水位动态  23-25
第三章 唐海县地下水流数值模拟  25-40
  3.1 水文地质概念模型  25-26
    3.1.1 模型研究范围的确定  25
    3.1.2 含水层结构概化  25-26
    3.1.3 边界条件概化  26
    3.1.4 水文地质概念模型  26
  3.2 数学模型  26-27
  3.3 求解方法的选择  27-28
  3.4 水文地质参数的确定  28-29
    3.4.1 包气带岩性水文地质参数的确定  28
    3.4.2 饱水带岩性水文地质参数的确定  28-29
  3.5 模型区含水系统的离散化  29-40
    3.5.1 空间离散  29
    3.5.2 时间离散  29-31
    3.5.3 数值模型的调试与识别  31-36
    3.5.4 水位预报  36-40
第四章 唐海县地下水均衡分析  40-52
  4.1 浅层(咸水区)  40-43
    4.1.1 综合补给量计算  40-42
    4.1.2 综合排泄量计算  42-43
  4.2 浅中层(全淡区)  43-48
    4.2.1 容积储变量Q_蓄  43-45
    4.2.2 综合补给量计算  45-46
    4.2.3 综合排泄量计算  46-48
  4.3 中层(咸水区)  48-50
    4.3.1 弹性储变量计算  48
    4.3.2 综合补给量计算  48-50
    4.3.3 综合排泄量计算  50
  4.4 地下水资源均衡分析  50-52
第五章 结论  52-53
  5.1 结论  52-53
参考文献  53-56
致谢  56-57
作者简介  57
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果  57

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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） > 地下水资源管理
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