沧县试点区地下水管理水位数值模拟

作     者：李迎龙 

作者单位：天津科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李海明;霍计明

授予年度：2016年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：地下水位动态特征 数值模拟 控制性管理水位 阈值 红黄蓝控制线 

摘      要：由于地下水的超采,已经在沧县地区造成了一系列的环境地质问题,如形成降落漏斗、地面沉降、地下水污染等。通过确定地下水控制性管理水位来控制地下水的开采,实现沧县地区地下水资源的可持续利用。本文在充分了解沧县地区水文地质条件的基础上,分析了沧县地区地下水位动态特征,并利用数值模拟的方法,建立地下水水量模型;在现有的开采基础上,同时考虑沧县地区未来的压采措施,在不同的压采措施下,预测不同现状水平年情景下沧县地区浅层地下水控制性管理水位,并确定其阈值;划定地下水红、黄、蓝控制预警线。通过以上研究和分析,得出的主要认识和结论如下:（1）根据现有的资料分析了沧县地区地下水位动态特征,发现地下水位呈逐年上升趋势。浅层地下水位平均变幅为2.61m,年均上升速率为1.04m;深层地下水位平均变幅为8.37m,年均上升速率为3.35m。地下水位动态呈现出一定的周期性,均可分为上升阶段和下降阶段。浅层地下水在每年的9月份埋深最小,即水位最高;深层地下水在每年的3月份埋深最小。（2）降水量与地下水位之间没有显著的线性关系,但降水对于地下水的补给具有滞后性,滞后期约为1个月。降水量与地下水位月变幅具有显著的线性相关性。开采量对于地下水位及地下水位变幅均有较为显著的相关性。（3）分别建立了水文地质概念模型和水文地质数值模型,经过识别和验证后得到符合实际的地下水流场模型,并预测四种情景下2015-2030年地下水流场变化,确定了地下水控制性管理水位及阈值。分别确定各情景下浅层和深层地下水控制性管理水位阈值,并最终得到各管理分区浅层和深层地下水控制性管理水位阈值。对于浅层地下水,全区的控制性管理水位阈值为-6.4～7.3m;对于深层地下水,全区的控制性管理水位阈值为-25.6～-107m。（4）地下水红、黄、蓝控制预警线。基于水位下降速率划定了地下水红、黄、蓝控制线,发现浅层地区主要处于一般超采状态,深层地下水多为一般超采状态,但也出现严重超采区域。