本文選題：南水北調(diào) + 梁濟運河　； 參考：《山東農(nóng)業(yè)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：南水北調(diào)是為緩解我國北方地區(qū)嚴重缺水的局面,實現(xiàn)流域水資源的合理配置,保障經(jīng)濟、社會與人口、資源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展而開展的一項國家戰(zhàn)略工程。東線工程作為我國南水北調(diào)總體布局中的重要組成部分,主要負責(zé)對黃淮海平原東部以及膠東地區(qū)的供水。2013年,南水北調(diào)東線具備全線通水條件,截止到2015年6月已完成4次輸水。輸水后,由于輸水河道長時段高水位輸水,必將引起原有的河水與地下水補排關(guān)系發(fā)生變化,改變流經(jīng)區(qū)域的地下水情勢及變化動態(tài)。本文以南水北調(diào)東線工程南四湖~東平湖段作為研究區(qū),選取梁濟運河以及柳長河為主要研究對象。本論文首先從定性分析的角度出發(fā),選取輸水河道沿岸8眼觀測井,通過對比分析輸水前后同期相同降水條件下地下水位變化狀態(tài),對于輸水如何影響地下水位首先有一個定性的認知。進而采用灰色關(guān)聯(lián)分析的方法,將各種影響地下水位的因素進行量化統(tǒng)計,得出各影響因素與地下水位之間的灰色關(guān)聯(lián)度,通過關(guān)聯(lián)度的大小來量化各影響因素對地下水位的影響程度,同時界定了受南水北調(diào)輸水影響的區(qū)域范圍。在定量分析的基礎(chǔ)上,應(yīng)用Visual MODFLOW軟件建立起研究區(qū)的地下水?dāng)?shù)值模型,通過Kriging插值模型對模型精度進行優(yōu)化之后,用4次輸水的實測資料驗證模型,并對歷次輸水期內(nèi)的河道滲漏量進行了評價。最后,應(yīng)用經(jīng)驗證的模型對研究區(qū)內(nèi)未來5年的地下水位變化進行了預(yù)測。主要得到以下結(jié)論:(1)梁濟運河輸水后,由于增加了輸水這一因素對地下水的影響,降水與地下水變幅的關(guān)聯(lián)度由輸水前的0.8下降到0.69,輸水與地下水變幅的關(guān)聯(lián)度達到0.71,超過了降水對地下水位變幅的影響成為影響地下水變化的主要因素。所選4眼主要觀測井在輸水時間越長的情況下,r輸水時間越大;而4眼對比觀測井由于距離河道較遠,其r輸水時間均小于主要觀測井的結(jié)果。通過對河心距與r輸水時間分析發(fā)現(xiàn),輸水會對梁濟運河兩岸6.6km區(qū)域內(nèi)的地下水位產(chǎn)生影響,輸水與地下水位變幅的關(guān)聯(lián)度在0.60~0.8之間。而在6.6 km之外的區(qū)域內(nèi),地下水位受輸水影響較弱。(2)針對該區(qū)域,應(yīng)用Kriging插值模型提出了增設(shè)7眼虛擬觀測井的優(yōu)化方案。優(yōu)化后,標(biāo)準差大致在0.5~0.8之間,較優(yōu)化前有顯著提升。優(yōu)化后的觀測站網(wǎng)所建立的地下水?dāng)?shù)值模型在精度上要優(yōu)于利用原有的觀測站網(wǎng)所建立的模型,說明利用Kriging插值模型優(yōu)化后的站網(wǎng)有助于提高地下水?dāng)?shù)值模型的計算精度,可提供更為準確的計算結(jié)果,為地下水資源管理提供更為可靠的數(shù)據(jù)支撐。(3)運用建立的模型通過水均衡計算結(jié)果分析河道滲漏量發(fā)現(xiàn),在汛期前的輸水期內(nèi),河道滲漏量較大,約為30~40萬m3/d;而在汛期后,河道滲漏量較小,為1.5萬m3/d;且通過對河道分段分析發(fā)現(xiàn),滲漏量主要集中于鄧樓~長溝區(qū)間。(4)運用經(jīng)驗證的模型對區(qū)域地下水位未來5年的變化趨勢進行預(yù)測發(fā)現(xiàn),到2020年,梁濟運河區(qū)地下水流場變化趨勢較小,總體流向仍由東北、東部向西南方向匯集。但地下水水力坡度變緩,水位得到整體抬升。水位抬升主要集中在鄧樓~長溝泵站區(qū)間內(nèi)靠近長溝泵站的區(qū)域,最大抬升高度達6.0 m,在八里灣~鄧樓泵站區(qū)間內(nèi)水位抬升約為0.5~1.5m,長溝泵站以南至湖口區(qū)間內(nèi)水位抬升約為1.5~2.0m。預(yù)測得出2020年區(qū)域年內(nèi)地下水位波動狀態(tài)仍然是先降后升的趨勢,且最低水位仍出現(xiàn)在7月份左右,與2015年較為一致。但2020年地下水的波動狀態(tài)明顯要比2015年趨于穩(wěn)定,變幅也明顯減小。在2015年地下水年變幅在1.5~2.0 m之間,而在2020年地下水年變幅在0.5~1.0 m之間。通過本次研究,得出了南水北調(diào)輸水對梁濟運河區(qū)淺層地下水的影響,明晰了輸水對地下水系統(tǒng)的補給程度、補給區(qū)域以及研究區(qū)地下水流場的變化趨勢。相應(yīng)研究成果對于合理開發(fā)利用南水北調(diào)輸水影響區(qū)域內(nèi)的地下水具有重要的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:On the basis of qualitative analysis , the water supply in the east and east of Huang - Huai - Hai Plain is studied by using the method of grey correlation analysis . ( 2 ) For the region , the optimization scheme of 7 - eye virtual observation wells is proposed by using Kriging interpolation model . After optimization , the standard deviation is roughly between 0.5 and 0.8 , which is more accurate than the model established by using the original observation station network .

【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P641;TV68

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本文編號：1743379