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淮北平原西部孔隙承压水盆地限采效果预测

合肥工业大学学报（自然科学版） 2007年第8期30卷 1036-1040页

作者：丁峰安徽省水文局安徽合肥230022

对地下水超采实行限采是水资源管理的重要工作内容,而对限采效果的预测,将有助于限采方案的顺利实施;文章以安徽淮北平原西部孔隙承压水盆地为例,利用承压水流系统的数值模拟模型,评价研究区孔隙承压水的开采状态,制订限采技术方案;预... 详细信息

对地下水超采实行限采是水资源管理的重要工作内容,而对限采效果的预测,将有助于限采方案的顺利实施;文章以安徽淮北平原西部孔隙承压水盆地为例,利用承压水流系统的数值模拟模型,评价研究区孔隙承压水的开采状态,制订限采技术方案;预测限采后承压水位的变化过程,在其基础上讨论限采效果。

关键词：孔隙承压水开采状态限采方案水位预测

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涡阳县城孔隙承压水开发利用方案研究

涡阳县城孔隙承压水开发利用方案研究

作者：秦丽合肥工业大学

学位级别：硕士

涡阳县位于安徽省淮北平原中西部,是一以农业为主的人口大县;县城位于涡河中游南岸。近20年来,随经济社会的发展,县城人口由2005年的10万人,迅速增长至2019年的36万人;城区生活用水量也快速增至6万m/d,预计2025年将增至8.4万m/d。受区... 详细信息

涡阳县位于安徽省淮北平原中西部,是一以农业为主的人口大县;县城位于涡河中游南岸。近20年来,随经济社会的发展,县城人口由2005年的10万人,迅速增长至2019年的36万人;城区生活用水量也快速增至6万m/d,预计2025年将增至8.4万m/d。受区域水资源条件的限制,县城生活用水单一,依赖于新生界孔隙承压水(含水层埋藏深度120～300m);随着县城不断向外围扩展,早期在老城区外围建设的开采井已逐渐被新城区所包围。城区范围内,孔隙承压水长时间高强度的开采,开采层地下水水位呈快速持续下降的趋势,现已形成涉及县城城区、城西镇、闸北镇一带,总面积为112.2km的地下水降落漏斗;由于城区、开采区和限采区(即安徽省第34163112号地下水限采区的范围)3区的范围高度重合,若地下水持续高强度开采,会引发一系列严重的环境水文地质问题。本文依据区域水资源条件,在确保涡阳县城生活供水的前提下,以不形成严重环境水文地质问题和满足地下水限采规定为基本要求,确定技术可行、经济合理的孔隙承压水开采方案。首先,根据区域地质及水文地质条件,建立水文地质概念模型;之后运用Visual MODFLOW软件建立相应的地下水流数值模拟模型,预测地下水流场的演变趋势。其次,利用拉丁超立方抽样法对10个抽水井群的抽水量进行抽样,得到抽水量样本数据集;采用人工神经网络法建立地下水流数值模拟模型的替代模型,对其进行训练和检验。最后,将经过训练检验的替代模型与优化模型相耦合,建立以控制总抽水费用最小为目标函数,并满足需水量、控制点水位降深小于限制值等约束条件的孔隙承压水开采优化管理模型;采用遗传算法对其进行优化求解,得到最佳优化开采方案。研究表明,在实例的特定条件下,所确定的优化开采方案可以满足城区生活用水6.0万m/d;与现状方案相比,在规划期(2020～2025年)内,限采区孔隙承压水在第II承压含水层形成的水位小于-20 m的范围缩小了约7.95km,小于-16m的范围缩小了约10.20km,开采中心水位上升最大值为3m,满足地下水限采要求。

关键词：涡阳县孔隙承压水地下水流数值模拟替代模型优化管理模型

淮北西半区孔隙承压水盆地地下水限采技术规划的研究

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淮北西半区孔隙承压水盆地地下水限采技术规划的研究

作者：姚梅合肥工业大学

学位级别：硕士

本文根据区域水文地质条件、环境地质问题及开发利用现状，对淮北西半区孔隙承压水盆地进行地下水限采规划。研究区的孔隙承压水在开采过程中，含水层之间的粘性土层将因为固结而产生“压密释水”，这也是产生地面沉降的原因;由于粘性土... 详细信息

本文根据区域水文地质条件、环境地质问题及开发利用现状，对淮北西半区孔隙承压水盆地进行地下水限采规划。研究区的孔隙承压水在开采过程中，含水层之间的粘性土层将因为固结而产生“压密释水”，这也是产生地面沉降的原因;由于粘性土层(固结层)中的渗流不一定是Darcy流(Biot流固耦合理论也难以直接应用)，这样条件下的地下水流系统的模拟，目前尚未见有比较理想的计算方法。研究过程中，在对区域地质与水文地质条件进行概化的基础上，建立研究区水文地质概念模型;根据对阜阳市地面沉降的研究，建立有关粘土层固结形成“压密释水量”与含水层水量之间交换的关系，并建立研究区地下水流系统的数学模型;以Modflow计算软件为基础上，进行相应的二次开发，用以求解上述数学模型。将1997年1月水位分布状态作为模型的初始流场，将1997年1月至1999年12月的有关测验数据用于模型识别，将2000年1月至2005年12月的有关测验数据用于模型检验，计算步长都为一个月;利用识别与检验后的模型，评价了研究区现状水平年(2005年)孔隙承压水资源的组成。根据研究区现状水平年孔隙承压水资源量组成的评价结果，按照《超采导则》中的超采系数法有关规定，评价研究区现状水平年(2005年)的地下水开采状态，在此基础上提出地下水限采的技术方案;为了便于限采技术方案的实施与管理，基于Mapgis建立研究区的点、面信息属性库管理系统。

关键词：孔隙承压水地面沉降超采限采技术方案

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侏罗系裂隙、孔隙承压水工作面注浆方法

能源技术与管理 2010年第5期35卷 54-56页

作者：张绪刚胡荣鼎卢振强李天荣徐新斌中煤第五建设有限公司第二工程处江苏徐州221140 济宁矿业集团安居煤矿山东济宁273100 徐州建筑职业技术学院矿业工程学院江苏徐州221116

以华东和西北地区侏罗系地层为例,介绍了侏罗系地层岩性,水文地质条件和井巷施工中的堵水方法,针对侏罗系地层的治水难点,阐述了深井工作面预注浆对裂隙、孔隙含水层封堵的机理和选用的注浆参数,以及针对不同地质采取的相关措施,总结出... 详细信息

以华东和西北地区侏罗系地层为例,介绍了侏罗系地层岩性,水文地质条件和井巷施工中的堵水方法,针对侏罗系地层的治水难点,阐述了深井工作面预注浆对裂隙、孔隙含水层封堵的机理和选用的注浆参数,以及针对不同地质采取的相关措施,总结出一套工作面预注浆的有效方法,并提出了需要改进的问题。

关键词：侏罗系地层裂隙孔隙承压水深井工作面预注浆

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内蒙古阿拉善吉兰泰地区孔隙承压水的研究

西部资源 2017年第3期 94-95页

作者：胡超张旭蔺飞阳内蒙古农业大学呼和浩特010020

吉兰泰地区位于内蒙古自治区阿拉善左旗北部,孔隙承压含水层主要分布在吉兰泰第四纪盆地及其西南-东北部,承压水含水层稳定,连续性好,含水层岩性较均一,补给充足。承压水是一个地区基本的水文地质条件,能够反映了地下水的一些基本,对认... 详细信息

吉兰泰地区位于内蒙古自治区阿拉善左旗北部,孔隙承压含水层主要分布在吉兰泰第四纪盆地及其西南-东北部,承压水含水层稳定,连续性好,含水层岩性较均一,补给充足。承压水是一个地区基本的水文地质条件,能够反映了地下水的一些基本,对认识该地区地下水资源的形成具有重要意义。

关键词：内蒙古阿拉善吉兰泰孔隙承压水水资源

江汉油田孔隙承压水重金属富集特征及成因分析研究

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资源环境与工程 2020年第S2期34卷 101-105,127页

作者：谭光超李姗姗李智民彭正华王水华湖北省地质局水文地质工程地质大队湖北荆州434020

以江汉油田为研究对象,系统采集并测试18组孔隙承压水水样中Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd、Cr等7种重金属元素的含量,通过特征值分析、相关性分析,并利用主成分分析法对重金属元素富集模式进行分类,初步分析区域孔隙承压水中两种典型重金属... 详细信息

以江汉油田为研究对象,系统采集并测试18组孔隙承压水水样中Fe、Mn、Cu、Zn、Pb、Cd、Cr等7种重金属元素的含量,通过特征值分析、相关性分析,并利用主成分分析法对重金属元素富集模式进行分类,初步分析区域孔隙承压水中两种典型重金属元素富集模式的成因。结果表明,研究区内Fe、Mn超标率较高,超标倍数>4倍,少数点位Pb超标;研究区孔隙承压水中氧化还原电位比pH对于重金属元素的富集与迁移具有更大的影响,且强氧化环境有利于Fe、Mn、Pb、Cr的富集;Fe、Mn、Cr同为Fe族元素,具有相似的水文地球化学性质及富集与迁移特征;研究区内重金属元素具有两种富集模式,分别为原生沉积环境决定的Fe、Mn富集,石油开采及农药化肥影响Cd、Cu的富集。

关键词：江汉油田孔隙承压水重金属富集特征主成分分析法

利辛某地下水源热泵诱发松散孔隙水水质变异的成因

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利辛某地下水源热泵诱发松散孔隙水水质变异的成因

作者：陆海田合肥工业大学

学位级别：硕士

浅层地温能资源是一种新型的、可再生的、清洁环保的能源,具有广阔的开发利用前景。地下水源热泵系统,是浅层地温能开发利用的一种重要途径,它是地源热泵系统中效率较高、成本较低的一种热泵形式。地下水源热泵一般采取“地下水抽采-能... 详细信息

浅层地温能资源是一种新型的、可再生的、清洁环保的能源,具有广阔的开发利用前景。地下水源热泵系统,是浅层地温能开发利用的一种重要途径,它是地源热泵系统中效率较高、成本较低的一种热泵形式。地下水源热泵一般采取“地下水抽采-能量交换-回灌”的循环过程,以达到在尽量减少工程运行对地下水资源数量与质量影响的前提下,合理利用地下水体中所赋存的热能。地下水源热泵的“抽-回”系统运行过程中,由于地下水温度场和化学场的变化,在混合作用、氧化作用、温度作用、溶解沉淀作用、CO2分压作用、微生物作用等共同影响下,使得地下水的水质产生变化;另外,“抽-回”过程中水动力场的变化也使得地下水的渗流场发生变化,改变了地下水流场,加速了不同含水层的地下水交换作用。以上使得地下水源热泵系统的运行对含水层中地下水水质不可避免的会造成一定的影响。本论文以利辛县人民医院水源热泵工程为依托,结合区域的水力性质、含水性质、水资源条件及地下水埋藏条件,以及地下水源热泵运行时的水质检测数据,对研究区的松散孔隙水进行水化学类型分析、离子相关性分析和水质评价,同时根据区域的相关资料及实际情况,借助Modflow软件建立相应的数值模拟模型,对地下水的流场进行动态预测和评价,分析热泵运行时地下水流场的变化以及流场变化对地下水水质的影响,以做到及时预警,提出避免地下水源热泵运行对地下水产生不利影响的建议。研究结果表明：地下水源热泵系统的运行对地下水水质造成了一定的影响,但随着地下水源热泵系统的运行,地下水的水质并未向恶化的方面发展,尤其相对淮北平原地下水中氟含量普遍偏高的情况,本地下水源热泵系统的运行反而使氟含量降低。

关键词：孔隙承压水水质变异水源热泵化学场温度场渗流场

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太和县经开区地下水开采方案研究

太和县经开区地下水开采方案研究

作者：王亚仁合肥工业大学

学位级别：硕士

太和县经济开发区位于安徽省淮北平原中西部,依颍河而建,受颍河水质约束,开发区生活和工业用水现状基本依靠开采埋深5000 m的松散孔隙水,松散孔隙水、尤其是孔隙承压水开采强度大,已诱发一些不良影响。随着发展,需水量逐渐增大;因此,根... 详细信息

太和县经济开发区位于安徽省淮北平原中西部,依颍河而建,受颍河水质约束,开发区生活和工业用水现状基本依靠开采埋深5000 m的松散孔隙水,松散孔隙水、尤其是孔隙承压水开采强度大,已诱发一些不良影响。随着发展,需水量逐渐增大;因此,根据区域水质条件改善进程、重大水利工程--引江济淮的实施,对地下水进行科学、合理地管理,是十分必要的。根据开发区总体规划,2020年规划用地面积为10.21 km2,需水总量8.0万m3/d。区内用水组成,可分为三大类:生活用水、医药及食品生产用水等高水质用水,需水量为1.77万m3/d;一般工业用水3.81万m3/d;对水质要求比较低如电厂冷却用水等工业用水2.42万m3/d。根据用户水质要求、依据水资源的水质条件,采用分源、分质供水:高水质用水,由水质优良且水质动态稳定的孔隙承压水供给;一般工业用水,主要由近年来水质有所改善的颍河供给,孔隙潜水补充;对水质要求比较低的,由开发区污水处理厂生产的中水供给。在分源、分质供水原则下,以最大程度满足需水为目标、以不形成地下水超采为约束,对现阶段地下水开发利用方案进行研究;引江济淮工程实施,将对地区水资源供需形式产生重大影响,根据引江济淮分水方案,对未来地下水开发利用方案进行比选调整。地下水开发利用方案比选,利用Visual MODFLOW软件,建立地下水流数值模拟模型;以现有承压开采井为基础,结合可行的潜水开采布局,对各开采井的开采量及开采过程、各层位开采总量进行合理设置。设置四种不同开采方案,经比选模型模拟结果,确定合理开采方案:引江济淮实施前,孔隙承压水开采量为10397 m3/d、孔隙潜水开采量为14882 m3/d;引江济淮实施后,分配开发区水量为16782 m3/d,孔隙承压水开采量为2310 m3/d、孔隙潜水开采量为6187 m3/d。

关键词：孔隙承压水孔隙潜水颍河引江济淮分源、分质供水

引江济淮受水区亳州市城区地下水开采调控方案研究

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引江济淮受水区亳州市城区地下水开采调控方案研究

作者：孙建军合肥工业大学

学位级别：硕士

亳州市城区位于安徽省淮北平原的西北部,是著名的古井贡酒发源地,同时也是中国最大中成药集散地,城区制药及酿造等特殊水质要求的生产用水主要依赖开采孔隙承压水供给。自上世纪80年代开始,孔隙承压水开采量持续增加,长时间高强度、持... 详细信息

亳州市城区位于安徽省淮北平原的西北部,是著名的古井贡酒发源地,同时也是中国最大中成药集散地,城区制药及酿造等特殊水质要求的生产用水主要依赖开采孔隙承压水供给。自上世纪80年代开始,孔隙承压水开采量持续增加,长时间高强度、持续开采导致孔隙承压水水位持续下降,形成以城区(也是开采井群分布区)为中心的降落漏斗。2015年,安徽省将包括亳州市城区在内465km区域划为了孔隙承压水限采区;亳州市城区孔隙承压水开采现状,市政开采量21.24万m/d、企事业单位自备井开采量1.35万m/d;市政开采主要集中在位于城区中心的涡南水源地、城区南部的城南水源地及城区北部的涡北水源地。孔隙承压水过量开采与供水刚需之间的矛盾,严重制约了当地社会经济的发展。2019年,引江济淮工程将长江水引调入亳州市区,水资源条件随引江济淮工程实施所形成的变化,地下水开发利用方案应予响应;以满足经济社会供水安全为目标,以满足地下水资源管理要求为约束,合理调整孔隙承压水开采方案。根据外调水工程实施进度,在2019～2025年,外调水尚未形成供水能力的条件下,通过限采区外置换限采区内调整方法,以满足地下水水位、水量控制及限采区压采等地下水管理要求;2025～2035年,外调水供水能力逐渐形成,以外调水逐步置换地下水、重点压缩限采区内地下水开采规模;2035年,外调水达设计供水能力,以外调水全面置换地下水,提出保留地下水应急开采规模的建议。建立研究区水文地质概念模型和相应的地下水流数值模拟模型,利用现状孔隙承压水开采条件下的地下水动态监测数据(2019～2020),对模型进行识别、验证;对基于现状开采工程所进行的、响应水资源条件变化的开采方案调整,利用识别验证后的数值模拟模型,预测开采方案调整前、后地下水流场,评价调整形成的孔隙承压水水位变化效应,以满足地下水管理要求。研究表明,引江济亳供水工程尚未形成供水能力前确定采用的方案二开采条件下,限采区内中心水位抬升3.5m,置换对象中心水位下降3m,限采区内地下水位抬升明显,降深大于1m的区域由111.16km收窄至62.21km;引江济亳供水工程逐渐形成供水能力后确定采用的方案三开采条件下,研究区内各水源地中心水位抬升3-4m,降深大于1m的范围由473.11km收缩至136.88km。

关键词：孔隙承压水引江济淮开采方案超采区环境效应