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《山东师范大学》 2004年
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济南市泉群流量衰减原因分析及其喷涌趋势预测

张维英  
【摘要】:岩溶水作为水资源中的重要组成部分,其水量往往十分丰富,国内外许多大、中城市都以岩溶水为主要的供水水源。岩溶水的集中排泄地段常常出露流量很大的泉,成为著名的风景名胜。在天然状态下,岩溶水的水量和水质尽管可能会随着降水量、蒸发量及地壳运动等自然因素的变化而变化,但其变化过程一般都非常缓慢,或者是可恢复的,因而通常不会给环境带来严重后果。但当人类在利用和改造自然的过程中,肆意改变或破坏岩溶水系统的动态平衡时,则有可能导致与岩溶水有关的环境和生态条件的恶化。 济南市是闻名于世的“泉城”,素以“家家泉水,户户垂杨”的自然景观享誉中外,特殊的水文地质条件、丰富的岩溶地下水资源以及泉水出漏点的形态差异造就了济南千姿百态、绚丽多姿的自然景观。但近几十年来,随着社会经济的发展和人口的增多,加之岩溶水资源的不合理开发、利用,济南泉群景观日益衰落,停喷、断流现象日趋严重。 本文选取东起埠村向斜,西至马山断裂,北起小清河和500m埋深灰岩顶板,南到地表水分水岭,面积2614.9km~2的泉域作为研究区,通过野外实地调查、资料收集,并结合前人的研究成果,从自然地理学、统计学、可持续发展的角度出发,定量分析了济南泉群流量衰减的原因,并在此基础上,运用相关模型对泉群未来一段时期的宏观喷涌趋势进行了预测。针对济南目前存在的“泉水问题”,文中提出了相应对策。本文具体内容主要包括: 1、绪论。介绍了选题的背景,国内外研究简况以及济南泉群的前期研究情况。 2、研究区概况。以济南泉域为研究区,在界定济南泉域的边界和范围的基础上,简要介绍了济南泉域的自然地理环境、水文地质条件和泉水的成因。 3、泉群喷涌的动态变化。历史时期,济南泉群虽曾有过停喷事件的发生,但总体上而言,其水文状态一直处于相对稳定的状态;20世纪50年代以来,泉群喷涌的历史可分为泉水常年喷涌时期、泉水喷涌的过渡时期、泉水流量的衰减时期和泉水的人工调控时期。此外,随着降水量的季节变化,泉水流量也相应地出现明显的季节性变化。 4、运用时序分析的方法分析了泉群喷涌的影响因素和流量的衰减原因。20世纪60年代中期至80年代末,泉域范围内大气降水的相对偏枯和持续减少是泉群流量衰减的主要原因,其控制着泉群流量变化的基本趋势。而最近一、二十年来,人类活动则对泉群流量衰减起了促进作用。具体来说,岩溶水的超采和水源地的不合理布局加大了泉群流量衰减的梯度,尤其是20世纪90年代,尽管降水量由枯转丰,但岩溶水的开采量也达到了有史以来的最高水平,因此直接导致了泉群断流现象的加剧。近几十年来,城市规模的扩展所引起的土地利用的变化和南部山区涵养地下水能力的降低也在一定程度上改变了泉域内部分地区的水文过程,加大了径流量,缩短了汇流时间,从而减少了大气降水对岩溶地下水的补给量,间接导致了泉群流量的衰减。此外,南部山区部分水库的建立也在一定程度上影响了岩溶地下水系统天然的补排关系,加剧了泉群流量的衰减。 济南市泉群流量哀减原因分析及J七喷涌趋势顶测 山东师范少、学倾卜论义 5、泉群喷涌的宏观趋势预测。基于泉群喷涌影响因素的分析,建立了反映济南市岩 溶水动态的遗传门限回归模型,并对一三种开采方案下,泉群喷涌的宏观趋势进行了预测。 预测结果表明:在2003一20 10年,由于降水比较丰富,所以在维持2002年开采条件下, 约突泉总体上有较好的喷涌景观,但黑虎泉仅在个别年份有小规模的喷涌现象;在减采 10万m3/d的情况下,泉区岩溶水位基本达到了泉群常年出流的低标准水位,足勺突泉和黑 虎泉都会有相对较好的喷涌景观;在增采10万m3/d的情况下,黑虎泉有可能完全处于断 流状态,而约突泉也仅偶有出流现象。 6、保泉对策。提出了实现泉群常年喷涌、恢复泉城特色风貌的措施:积极实施人工 补源工程;优化供用水结构、逐步实施分质供水;调整岩溶水资源的开采布局;合理规划 城市建设、有效利用城市雨水资源;加快南部山区生态环境建设、充分涵养地下水资源; 积极推广科技节水、逐步建成节水型城市。
【学位授予单位】:山东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P641.134

【引证文献】
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1 张维英;济南市泉群流量衰减原因分析及其喷涌趋势预测[D];山东师范大学;2004年
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