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《吉林大学》 2015年
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蚂蚁河干流尚志市长寿—河北村段浅层地下水资源评价与永续开采研究

郭辉  
【摘要】:城市人口增长和社会经济不断发展,对需水量日益增加;工农业和生活污染也造成水质污染和恶化,使得水资源供需矛盾日益尖锐。本论文以黑龙江省东南部蚂蚁河中游的尚志市,以地下水作为主要供水水源的城市为例进行地下水资源进行评价、提出水资源永续开发利用方案,以满足其人口、资源、环境和经济社会协调发展的迫切要求。 本文从研究区自然地理、社会经济、地质及水文地质条件出发,利用GMS软件建立三维地质结构模型,并根据模型对地层展示和分析;根据地质和水文地质条件建立水文地质概念模型和数学模型,运用GMS软件进行地下水流数值模拟;利用水量均衡法计算地下水可开采量并评价开采潜力;利用数值模型对未来二十年的地下水位进行预测和分析。根据长期监测的地下水位数据分析水位动态;利用Aquachem软件分析水化学类型及特征,在有效利用ArcGIS平台、结合数理统计、随机模型、PEST优化模型、模糊评价等理论对研究区水资源量和水质进行深层次的分析研究,对未来地下水的迁移转化特征、可持续发展做出有效的预测评价。在上述基础上根据研究区具体情况制定出地下水资源永续开采方案及保护措施。本次研究取得的主要成果如下: (1)建立了三维水文地质概念模型:潜水含水层主要分布于漫滩区、一级阶地区,由全新统、上更新统砂、圆砾组成;承压水含水层分布于波状台地区,岩性为中更新统砂、圆砾;潜水主要接受降水入渗和侧向径流补给,主要以人工开采、蒸发和侧向径流方式排泄;承压水主要接受侧向径流补给,以人工开采和侧向径流方式排泄。 (2)区内潜水和承压水水化学类型主要为HCO3-Ca Mg为主,以溶滤作用为主导,也受到人类活动的影响;由于农业化肥的使用、工业废水和生活污水排放及原生地质环境,地下水中铁、锰、氟化物、氰化物、挥发性酚类等离子超标,经处理后方可作为饮用水,主要的水质类型为Ⅱ类。 (3)根据实际观测资料,对模型进行了识别和验证,水位拟合误差小于0.5m的结点分别占已知水位结点数的98.5%和89.5%;模拟期地下水总补给量是325.5104m3,总排泄量是344.29104m3。 (4)采用水量均衡法计算得到目前现状可开采量为-18.79104m3,处于负均衡状态;在现状开采量条件下,地下水处于超采状态,仍不能满足当前的供水需求。 (5)模型预测分析结果表明:增大开采量会加快水位下降和降落漏斗的扩展速度,将会引起区域地下水位下降、土地荒漠化等生态环境问题,调整开采布局是控制漏斗中心水位下降的有效途径。而实现区内水资源永续开采,须以可持续发展理论为指导思想,建立完善的水资源配置和管理体系。 (6)地下水资源合理开发利用及保护的措施为:优化开采布局、开发地表引水工程、整治污染源、建立地下水水位、水质动态监测网络等。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P641.8

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