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济源盆地地下水保护及泉水复流的数值模拟研究

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济源盆地地下水保护及泉水复流的数值模拟研究

作者：李中华河南理工大学

学位级别：硕士

济源市位于河南省西北部,因其为济水发源地而得名济源,其地貌上是北、西、南三面环山和向东过渡为平原的盆地。济源盆地西北部近山前为地下水溢出带,历史上曾有济渎泉、珍珠泉、老龙潭泉等泉眼,总流量最大3.5m/s。近些年来,地下水的不... 详细信息

济源市位于河南省西北部,因其为济水发源地而得名济源,其地貌上是北、西、南三面环山和向东过渡为平原的盆地。济源盆地西北部近山前为地下水溢出带,历史上曾有济渎泉、珍珠泉、老龙潭泉等泉眼,总流量最大3.5m/s。近些年来,地下水的不合理开发利用,导致济源盆地地下水水位持续下降,泉水流量锐减,甚至断流,现存的珍珠泉流量仅0.3m/s。因水得名的济源正面临济源少源,济水缺水的窘境。为此,济源市提出了名泉复流,地下水水位回升,建设山水园林城市的目标。查明水文地质条件,确定复流方案就成为亟待解决的问题。在详细分析济源盆地水文地质条件的基础上,全面调查了区内地下水开采量、排泄量及水质情况,采用水均衡法计算了地下水资源量,评价了地下水水质情况。在此基础之上,利用国际通用的地下水模拟软件Visual MODFLOW,构建了济源盆地地下水三层三维非稳定渗流数值模型,并结合济源盆地地下水开发利用现状及复流要求,设计了7个泉水复流方案,将各个方案对应的条件加至模型,运行模型,预测了各种复流方案的复流效果。论文取得的成果主要有:(1)济源盆地地下水资源呈现负均衡状态。经计算济源盆地2015～2017年地下水补给量分别为17574.02万m、17786.09万m、17111.12万m。济源盆地2015～2017年地下水总排泄量分别为18372.28万m、17525.89万m和18495.38万m。地下水水量均衡差分别为-798.26万m、260.20万m、-1384.26万m。(2)济源盆地地下水水化学类型可以概括为5类,分别为HCO·SO-Ca型、HCO·SO-Ca·Mg(HCO·SO-Mg·Ca)型、HCO-Ca·Mg型、HCO-Ca型、复杂型,其中复杂型地下水中Cl含量受人类活动的影响含量偏高。济源盆地地下水水质部分因子评价结果显示,济源盆地地下水存在超Ⅲ类标准的地区。(3)本文建立了济源盆地地下水三层三维非稳定渗流数值模型,模拟结果显示,在现状条件下,老龙潭泉水位呈现逐年下降的趋势,下降幅度为枯水年0.20m/a、平水年0.17m/a及丰水年0.13m/a。单一措施复流效果中关闭青多水源地最佳,其次是关闭工业自备井,效果最差的是减少龙泉湖泄流量。对比各种方案的复流结果,最终确定最佳复流方案为:关闭工业自备井及关闭青多水源地相结合的综合复流方案。

关键词：济源盆地泉水复流数值模拟 Visual MODFLOW

万荣县孤峰山山区东涧泉泉水成因及复流措施的探讨

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山西水利科技 2019年第1期 45-48页

作者：张超张明晶山西省水利水电勘测设计研究院山西太原030024

万荣县孤峰山山区原出露泉水中,大部分为基岩裂隙水成泉,只有少部分如东涧泉为第四系松散岩类孔隙水富集成泉。这些泉都因区内地下水位总体下降而断流或流量减小,如果恢复其自然复流,在正常情况下应该是当在地下水位回升后,并达到其原... 详细信息

万荣县孤峰山山区原出露泉水中,大部分为基岩裂隙水成泉,只有少部分如东涧泉为第四系松散岩类孔隙水富集成泉。这些泉都因区内地下水位总体下降而断流或流量减小,如果恢复其自然复流,在正常情况下应该是当在地下水位回升后,并达到其原有出溢条件时才会复流。考虑到泉水自然复流非常困难的情况,结合东涧泉地层结构的特点进行分析,其赋水层主要为第四系上更新统洪冲积卵石混合土层,厚度较浅,其下地层为第四系中更新统洪积含钙质结核的低液限黏土层,对东涧泉泉水可以采取适宜的工程措施实现复流,从而为实现整个孤峰山山区泉水生态复流提供更好的实践经验,同时也能促进当地的水环境生态文明建设。

关键词：泉水复流基岩裂隙水第四系松散岩类孔隙水工程措施探讨

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山西兰村泉水复流的可行性分析

水资源与水工程学报 2011年第6期22卷 177-179页

作者：王宏山西省水文水资源勘测局山西太原030001

兰村泉水质优良,是太原市最重要的城市供水水源,由于大量开采岩溶水,泉水已于1986年断流。"十二五"期间,山西省将实施水生态修复与保护规划,将兰村泉的恢复出流纳入规划。本文在分析兰村泉域水文地质特征、地下水位动态变化特征以及影... 详细信息

兰村泉水质优良,是太原市最重要的城市供水水源,由于大量开采岩溶水,泉水已于1986年断流。"十二五"期间,山西省将实施水生态修复与保护规划,将兰村泉的恢复出流纳入规划。本文在分析兰村泉域水文地质特征、地下水位动态变化特征以及影响因素的基础上,提出了兰村泉复流的可行性及复流措施建议。

关键词：地下水位动态泉水复流复流可行性兰村泉

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济源盆地老龙潭泉水复流措施数值模拟研究

地下水 2020年第4期42卷 6-9页

作者：李中华刘小贺蒋孝峰河南理工大学资源环境学院河南焦作454000

济源得名于济水发源地,老龙潭泉作为济水西源之一,于2015年断流,为了使古泉复流,济源市启动了一系列项目。本文基于国际通用的地下水模拟软件Visual MODFLOW,为了实现老龙潭泉复流,在全面整理及分析济源盆地水文地质资料的基础上,提出了... 详细信息

济源得名于济水发源地,老龙潭泉作为济水西源之一,于2015年断流,为了使古泉复流,济源市启动了一系列项目。本文基于国际通用的地下水模拟软件Visual MODFLOW,为了实现老龙潭泉复流,在全面整理及分析济源盆地水文地质资料的基础上,提出了7个泉水复流方案,包括3个单一措施复流方案及4个综合措施复流方案,并预测出了7个方案下老龙潭泉水位动态变化。通过对比分析,发现单一措施复流方案下实现泉水复流难度较大,所以采用两种或三种复流措施相结合的综合复流方案,结果表明老龙潭泉最佳复流方案为关闭青多水源地、关闭工业自备井及减少龙泉湖泄流量相结合的综合复流方案,在该方案下,老龙潭泉的复流是有保障的。

关键词：泉水复流数值模拟复流措施 Visual MODFLOW

济源市济渎泉水流量衰减原因分析及复流措施研究

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铁道勘察 2021年第2期47卷 50-56页

作者：姜宝良姜英博田鹏洲卢金阁王秀明华北水利水电大学郑州450046 河南省资源环境调查一院郑州450045 河南省河口村水库工程建设管理局河南济源454000 河南省济源水文水资源勘测局河南济源454000

为了解决济源市济渎泉流量衰减及断流问题,从济源市工业布局、地下水的开采、济源盆地降水及地表水资源利用等方面剖析济渎泉水衰减原因。衰减结果归纳为:(1)工业布局影响地下水的补给;(2)在补给区和补给径流区大量开采地下水;(3)降水... 详细信息

为了解决济源市济渎泉流量衰减及断流问题,从济源市工业布局、地下水的开采、济源盆地降水及地表水资源利用等方面剖析济渎泉水衰减原因。衰减结果归纳为:(1)工业布局影响地下水的补给;(2)在补给区和补给径流区大量开采地下水;(3)降水量及引沁水量减少。根据衰减原因分析,从济渎泉泉域的水文地质条件、水资源的分布及水利工程建设情况等方面,提出济渎泉水复流措施:(1)合理使用济源水资源;(2)充分利用区外水资源增加地下水补给;(3)严格实行用水总量控制;(4)水务管理一体化。本研究对济水源头水系保护开发、黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。

关键词：济渎泉泉水复流工业布局降水量水资源泉流量衰减

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晋祠泉域汾河干流古交段河道渗漏分析研究

水文 2016年第2期36卷 62-66,40页

作者：党跃军山西省水文水资源勘测局山西太原030001

晋祠泉域汾河干流古交段属山区峡谷,河谷大部分河段寒武、奥陶系碳酸盐岩类可溶性岩层裸露,河道渗漏量大。根据试验断面测流数据,建立了不同渗漏段上游断面流量及渗漏系数关系模型,分析各渗漏段渗漏规律,推算渗漏量,为晋祠泉水复流工程... 详细信息

晋祠泉域汾河干流古交段属山区峡谷,河谷大部分河段寒武、奥陶系碳酸盐岩类可溶性岩层裸露,河道渗漏量大。根据试验断面测流数据,建立了不同渗漏段上游断面流量及渗漏系数关系模型,分析各渗漏段渗漏规律,推算渗漏量,为晋祠泉水复流工程汾河干流古交渗漏段补水方案提供参考。

关键词：晋祠泉水复流河道渗漏渗漏系数模型水量平衡

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古堆岩溶泉复流方案研究

山西水土保持科技 2018年第1期 22-24页

作者：陈素霞临汾市水文水资源勘测分局

古堆泉属山西省19个岩溶大泉之一,受气候变化和人类生产生活的影响,泉水水位持续下降并出现断流,开展泉水复流研究具有重要意义。以禹门口东扩供水量为条件水源,采用回归模型模拟了水源置换措施复流效果,同时分析了人工回灌措施复流效果... 详细信息

古堆泉属山西省19个岩溶大泉之一,受气候变化和人类生产生活的影响,泉水水位持续下降并出现断流,开展泉水复流研究具有重要意义。以禹门口东扩供水量为条件水源,采用回归模型模拟了水源置换措施复流效果,同时分析了人工回灌措施复流效果,在此基础上提出了水源置换措施和人工回灌措施相结合的综合复流方案,可为古堆泉复流工程提供技术支持。

关键词：泉水复流关井压采水源置换人工回灌古堆泉

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玉门河上游生态治理的必要性

山西水土保持科技 2019年第2期 34-35页

作者：张祺山西省水利水电勘测设计研究院

玉门河是省城太原市西部的河流之一,属汾河一级支流,处于晋祠泉域重点保护区范围。流域面积27.26 km^2,其中水土流失面积11.27 km^2,占到总土地面积40%以上,年均土壤侵蚀模数2 377 t/km^2。目前存在的主要生态问题是河道脏乱、水质污染... 详细信息

玉门河是省城太原市西部的河流之一,属汾河一级支流,处于晋祠泉域重点保护区范围。流域面积27.26 km^2,其中水土流失面积11.27 km^2,占到总土地面积40%以上,年均土壤侵蚀模数2 377 t/km^2。目前存在的主要生态问题是河道脏乱、水质污染和水土流失。在全面深入分析玉门河上游生态治理必要性的基础上,根据实际情况,布局了综合治理措施。

关键词：生态治理水土保持必要性泉水复流玉门河上游太原市