海口地区三维水文地质结构模型的建立与其应用研究

摘要

随着社会经济的发展,海口地区对地下水的开采量越来越大,导致地下水位逐渐降低,在区内已形成降落漏斗,特别是以海口市为中心的降落漏斗不断扩大。目前,漏斗边界已扩展到沿海一带,且在近海岸区域个别钻孔已发现水质有被咸化的现象,给海口地区的供水系统构成了严重危害。因此,为了社会经济的可持续发展,保障海口地区供水系统的安全,必须科学管理海口地区的地下水资源。
　　然而,地下水并非像地表水一样,存在于地面空间中,其空间形态特征、水循环特点及赋存空间等可直接观察与观测。与地表水相比,地下水赋存于地表以下的岩石空隙中,人们难以直观的理解地下水及其赋存环境。
　　本文在研究分析海口地区水文地质条件的基础上,利用钻孔数据基于GMS构建海口地区三维水文地质结构模型,直观形象展现了其内部水文地质结构。并借助其三维可视化工具,分析海口地区的水文地质条件,掌握主要含水层的空间变化特征及其接触关系,为科学管理海口地区的地下水资源提供技术依据。
　　海口地区三维水文地质模型经校核满意后,将其与实际情况相结合,研究其在实际工作中的应用,并得到以下主要结论:
　　(1)通过对海口地区三维水文地质结构模型的三维可视化分析,其可指导海口地区水文地质钻孔的布设和琼北盆地水文地质工作的开展。
　　(2)海口地区第1承压含水层顶板在东山镇、永兴镇、东山镇、灵山——演丰镇一带缺失,与潜水层直接接触,易受污染,防污性能较弱;第2承压含水层顶板在演海镇附近局部缺失,与潜水发生水力联系,防污性能较弱,在该区域需重点保护。
　　(3)长流应急水源地主要开采层为第2承压含水层,其顶板埋深为140～227m,厚为32～80m,单位涌水量为304～1872.3m3/d·m;东营应急水源地主要开采层也为第2承压含水层,其顶板埋深为40～154m,厚为25~63m,单位涌水量为210～774m3/d·m。
　　(4)在东营镇——铺前镇靠海区域一带,第1承压含水层上覆隔水层缺失,直接与潜水层发生水力联系,为海水入侵提供通道,已有咸化现象;第2承压含水层顶板隔水层较薄,约为3m,防御性较差,有与海水发生水力联系的可能性;而第3、4承压含水层,由于其埋深较大,对海水的入侵防御性较高。
　　(5)海口地区三维水文地质结构模型可直接向Modflow水文概念模型转换,对其赋予水文地质参数,可进一步计算地下水资源量。

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第1章 引言

1.1 背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容与方法

1.4 可行性分析

1.5 小结

第2章 海口地区自然地理及地质概况

2.1 自然地理概况

2.2 社会概况

2.3 地质概况

2.4 小结

第3章 海口地区水文地质条件

3.1 地下水类型及分布特征

3.2 含水层富水性及分区

3.3 地下水补径排条件

3.4 地下水动态特征

3.5 地下水化学特征

3.6 小结

第4章 海口地区三维水文地质结构模型的建立

4.1 建模数据准备和数据处理

4.2 三维水文地质结构模型建立

4.3 模型运行

4.4 模型校核

4.5 模型可视化分析

4.6 小结

第5章 海口地区三维水文地质结构模型应用研究

5.1 水文地质钻孔的布设

5.2 地下水脆弱性评价

5.3 应急水源地选址论证

5.4 防海水入侵分析

5.5 地下水动态模拟

5.7 小结

6 结论与建议

6.1 结论

6.2 不足与建议

致谢

参考文献

个人简历