滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬(最終版)

吉林大學(xué)滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬答辯人：杜尚海專業(yè)：水文學(xué)及水資源指導(dǎo)教師：林學(xué)鈺教授2009級(jí)碩士畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯7/26/20231一、選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容二、研究區(qū)概況三、滹沱河地下水庫儲(chǔ)水空間特征四、地下水流數(shù)值模型五、滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬六、主要結(jié)論匯報(bào)內(nèi)容2匯報(bào)內(nèi)容一、選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容二、研究區(qū)概況三、滹沱河地下水庫儲(chǔ)水空間特征四、地下水流數(shù)值模型五、滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬六、主要結(jié)論3選題依據(jù)地下水的長期超采形成了大型的地下水位降落漏斗，2006年漏斗面積436.5km2，漏斗中心水位埋深52.4m，多年平均降幅1.67m/a。石家莊市地下水位漏斗示意圖4選題依據(jù)石家莊市丹江口水庫南水北調(diào)中線工程示意圖石家莊市是南水北調(diào)中線工程的主要受水區(qū)之一，多年平均分水量5.06×108/a。在滿足城鎮(zhèn)供水的前提下有約2×108/a的水量剩余。石家莊市水利局?jǐn)M利用地下水位降落漏斗建設(shè)滹沱河地下水庫。5研究?jī)?nèi)容（1）確定滹沱河地下水庫的邊界條件；（2）計(jì)算滹沱河地下水庫的特征庫容；（3）確定滹沱河地下水庫的入滲場(chǎng)；（4）分析漢江流域和石家莊市降水量豐枯遭遇特征，計(jì)算地下水庫的可入滲水量；（5）建立研究區(qū)的地下水流數(shù)值模型；（6）模擬不同豐枯遭遇條件下的人工補(bǔ)給效果。6技術(shù)路線儲(chǔ)水空間特征補(bǔ)給水源特征地下水流數(shù)值模型7匯報(bào)內(nèi)容一、選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容二、研究區(qū)概況三、滹沱河地下水庫儲(chǔ)水空間特征四、地下水流數(shù)值模型五、滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬六、主要結(jié)論8研究區(qū)概況石家莊市交通位置圖研究區(qū)位于太行山前滹沱河沖洪積扇上，總面積913.5km2。9氣象石家莊市屬溫帶半濕潤、半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，多年平均降水量493mm，年內(nèi)降水分配極不均勻。全年降水量75~80%集中在6~9月的汛期。石家莊市月平均降水量分布圖10水文與水利工程地表水系：滹沱河水利工程主要有：黃壁莊水庫石津渠南水北調(diào)總干渠等研究區(qū)地表水系和水利工程圖11水文地質(zhì)條件水文地質(zhì)剖面圖全新統(tǒng)含水層已基本疏干，上更新統(tǒng)含水層是當(dāng)前地下水的主要開采層位。12肖家營地下水位多年動(dòng)態(tài)變化圖持續(xù)性波狀下降地下水位動(dòng)態(tài)13地下水位降落漏斗變化示意圖地下水位降落漏斗14匯報(bào)內(nèi)容一、選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容二、研究區(qū)概況三、滹沱河地下水庫儲(chǔ)水空間特征四、地下水流數(shù)值模型五、滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬六、主要結(jié)論15滹沱河地下水庫儲(chǔ)水空間特征1、滹沱河地下水庫的邊界條件2、滹沱河地下水庫的特征庫容3、滹沱河地下水庫的入滲條件16滹沱河地下水庫范圍滹沱河地下水庫范圍圖邊界條件決定了研究區(qū)具有很好的儲(chǔ)蓄條件。17滹沱河地下水庫范圍以中更新統(tǒng)和下更新統(tǒng)含水層之間的連續(xù)粘土層作為地下水庫的底部邊界。研究區(qū)水文地質(zhì)剖面圖18庫容計(jì)算結(jié)果：總庫容：

106.30×108m3騰空庫容：33.51×108m3（2006年6月）庫容增速：2.46×108m3/a。地下水庫的庫容計(jì)算19靜水條件下的入滲能力為：0.59m/d；動(dòng)水條件下的入滲能力為：8.27萬m3/km.d。入滲場(chǎng)地位置圖20匯報(bào)內(nèi)容一、選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容二、研究區(qū)概況三、滹沱河地下水庫儲(chǔ)水空間特征四、地下水流數(shù)值模型五、滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬六、主要結(jié)論21水文地質(zhì)概念模型模擬區(qū)范圍滹沱河地下水庫庫區(qū)邊界條件

西部邊界為山區(qū)和平原的交界線，為二類邊界。北、東、南邊界由觀測(cè)孔控制，為一類邊界。模擬區(qū)邊界條件圖22水文地質(zhì)概念模型將全新統(tǒng)—上更新統(tǒng)含水層和中更新統(tǒng)含水層概化為一層潛水含水層。研究區(qū)含水層概化示意圖23數(shù)學(xué)模型24時(shí)空離散采用矩形剖分，入滲場(chǎng)地和漏斗中心進(jìn)行了局部加密，將研究區(qū)共剖分成25375個(gè)單元格，平均每個(gè)單元面積0.036km2。模型識(shí)別時(shí)段為2004年6月30日至2005年6月30日。模型驗(yàn)證時(shí)段為2005年6月30日至2006年6月30日。模擬區(qū)剖分示意圖25模型的識(shí)別與驗(yàn)證滲透系數(shù)K和給水度μ分區(qū)表分區(qū)K(m/d)μ分區(qū)K(m/d)μ18000.382600.2226500.2891800.232000.22101400.1541100.1511300.151500.2012900.1164500.2513500.171800.21141300.15水文地質(zhì)參數(shù)分區(qū)圖26研究區(qū)入滲系數(shù)分區(qū)表分區(qū)號(hào)入滲系數(shù)10.0920.1530.1940.2850.3060.3570.4580.3390.26大氣降水入滲系數(shù)分區(qū)圖模型的識(shí)別與驗(yàn)證27模型識(shí)別末刻（2005年6月30日）地下水位擬合效果圖模型的識(shí)別與驗(yàn)證模型驗(yàn)證末刻（2006年6月30日）地下水位擬合效果圖28石062石163模型識(shí)別時(shí)段（2004年6月30日~2005年6月30日）觀測(cè)孔擬合效果圖模型的識(shí)別與驗(yàn)證石062石163模型驗(yàn)證時(shí)段（2005年6月30日~2006年6月30日）觀測(cè)孔擬合效果圖29匯報(bào)內(nèi)容一、選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容二、研究區(qū)概況三、滹沱河地下水庫儲(chǔ)水空間特征四、地下水流數(shù)值模型五、滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬六、主要結(jié)論30滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬1、漢江流域與石家莊市豐枯遭遇分析2、滹沱河地下水庫可入滲水量分析3、滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬31漢江流域與石家莊市豐枯遭遇分析有利于南水北調(diào)的遭遇頻率為93.40%。32滹沱河地下水庫可入滲水量分析可入滲水量為：4.64~8.72×108m3/a33滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬入滲方法主要有：（1）滹沱河河道：用于黃壁莊水庫棄水的入滲；（2）滲水坑：用于南水北調(diào)來水的入滲。滹沱河河道內(nèi)人工采砂坑34滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬Ⅰ-AⅠ-BⅠ-CⅡ-AⅡ-BⅡ-C35人工補(bǔ)給條件下，庫區(qū)地下水位均有不同程度的恢復(fù)。Ⅲ-CⅢ-BⅢ-A滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬滹沱河地下水庫區(qū)2020年地下水流場(chǎng)預(yù)報(bào)結(jié)果圖36滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬人工補(bǔ)給條件下2020年地下水位埋深最小為34.48m。無人工補(bǔ)給條件下2020年地下水位埋深最大65.87m。人工補(bǔ)給條件下漏斗中心地下水位恢復(fù)速度最快為：3.49m/a。37滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬隨著人工補(bǔ)給水量的增加，有效蓄水率減少。地下水庫側(cè)向流出量最大1.70×108m3/a。有效蓄水率與人工補(bǔ)給量的相關(guān)關(guān)系38匯報(bào)內(nèi)容一、選題依據(jù)和研究?jī)?nèi)容二、研究區(qū)概況三、滹沱河地下水庫儲(chǔ)水空間特征四、地下水流數(shù)值模型五、滹沱河地下水庫人工補(bǔ)給效果模擬六、主要結(jié)論39主要結(jié)論（1）研究區(qū)有充足的補(bǔ)給水源、良好的入滲條件和巨大的儲(chǔ)水空間，滹沱河地下水庫的建設(shè)是可行的；（2）建立了滹沱河地下水庫的地下水流數(shù)值模型，從識(shí)別和驗(yàn)證的結(jié)果可