基于GIS的浪溪河地表水-地下水相互作用研究

摘要

随着社会经济的高速发展,人们对水资源的需求量不断增加。水资源的一个重要特征是地表水与地下水关系密切,是两个相互依存、相互制约而又相对独立的水资源子系统。近年来,由于人口增加和城市化水平的提高,降水量的逐渐减少,导致地下水的需求量和开采量逐年增大,地下水位逐年下降,地下水资源减少。所以研究地下水资源情况,了解地下水的补给来源,增加地下水量就具有很重要的意义。
　　本文以济南市平阴县的浪溪河流域为研究对象,根据论文的研究目的,进行一些基础数据的收集,以及野外试验。首先,利用ArcGIS中的水文分析模块,对流域的DEM进行分析,提取出流域边界、河网等,并将所收集的泉、水库、地下水监测井等要素添加到底图上;其次,借助水库水位推导出河水位,ArcGIS软件做出地下水位等值线图,进而对河道进行断面分划和断面概化,通过比较河水位和地下水位之间的水头差,判断出两者在时空方面的的补排关系;然后,采用数字滤波法对书院泉进行基流分割,利用区域变河川径流参数法计算出书院泉域的径流总量,和实际径流总量进行验证。进而通过泉的基径比、水文比拟法求算浪溪河流域内的地表水与地下水的重复量,最后介绍了地表水与地下水的水化学类型和水体补给来源。
　　研究结果表明:汛期:上游,河水位上涨的幅度大于地下水位,地下水接受河水的补给,中游,不同时期,具有不同的地表水与地下水的补排关系,下游地区是平原,地下水位较低,地表水补给地下水。非汛期:情况比较复杂,因为要考虑上游水库的修建以及河床淤积。通过分割基流,得到书院泉的基径比为18.278％,实测的泉流量与计算得到的量之间的误差<15%,是在允许的范围内,所以水文比拟法的使用是可行的,据计算,地表水与地下水的相互转化量为504.215×104m3。利用AquaChem地下水化学专业软件绘制Piper图以及氢氧稳定同位素推断出:地下水、泉水和地表水均来源于大气降水。

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表清单

1 绪论

1.1 研究背景及意义（Research Background and Significance）

1.2 国内外研究现状（Research Status of Domestic and Abroad）

1.3 研究内容（Research Content）

1.4 技术路线（Technical Route）

2 浪溪河流域概况

2.1 地理位置（Geographical Position）

2.2 气象与水文（Meteorological and Hydrological）

2.3 地形地貌（Topography and Geomorphology）

2.4 地质概况（Overview of Geology）

2.5 本章小结（Summary）

3 地表水与地下水空间数据处理与分析

3.1 基础数据的收集与分析（Collections and Analysis of Basic Data）

3.2 野外试验和数据观测 (Field Test and Data Observation)

3.3 空间数据库建立与分析（ Establishment and Analysis of Spatial Database）

3.4 空间数据处理与分析(Spatial Data Processing and Analysis)

3.5 本章小结（Summary）

4 地表水与地下水相互转化计算分析

4.1 河水与沿岸地下水的转化（ Transformation of River and Coastal Groundwater）

4.2 侵蚀下降泉流量的基流分割(Baseflow Sepration of Erosion Decreased Spring)

4.3 地表水与地下水重复量计算(Repeated Calculation of Surface Water and Groundwater)

4.4 地表水与地下水的水文地球化学分析(Hydrogeochemical Analysis of Surface Water and Groundwater)

4.5 本章小结（Summary）

5结论与展望

5.1 结论（Conclusions）

5.2 展望（Prospects）

参考文献

作者简历

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