王河地下水库高效自渗回灌系统数值模拟研究

摘要

回灌系统是王河地下水库供水工程中重要的一部分，王河地下水库回灌系统中使用的自渗回灌井存在着回灌效率低、易冲刷和淤堵等问题，严重影响了回灌工程的回灌效果和使用寿命。本文对现有自渗回灌井进行了结构改进和优化，设计出三种新型对偶式高效抗冲防淤型自渗回灌井，并进行了室内稳定流回灌试验和单井回灌量的理论计算分析，选择其中回灌量最大的对偶式自渗回灌井，形成高效自渗回灌系统；并基于现有的普通自渗回灌系统和高效自渗回灌系统，对王河地下水库进行了地下水数值模拟研究，具体研究内容和主要研究成果如下：
　　（1）新型对偶式高效抗冲防淤型自渗回灌井设计
　　对王河地下水库使用的的自渗回灌井进行调查研究，在分析影响自渗回灌井回灌量的各种因素基础上，设计出圆形对偶式自渗回灌井、台形对偶式自渗回灌井和方形对偶式自渗回灌井。通过新型自渗回灌井和普通自渗回灌井进行室内试验结果得出：在相同条件下，三种自渗回灌井单井回灌量均大于普通自渗回灌井单井回灌量，且三种新型自渗回灌井中台形对偶式自渗回灌井的回灌量最大，为普通自渗回灌井单井回灌量的5.15倍。
　　（2）王河地下水库高效自渗回灌系统
　　王河地下水库回灌系统包括王河河道含水层自渗回灌系统和过西引水回灌渠渠道自渗回灌系统，在平面上采用Y字形布置方式。基于这种布置方式，利用设计的回灌效率最高的新型自渗回灌井代替原有的普通自渗回灌井，可形成高效自渗回灌系统。
　　（3）王河地下水库地高效自渗回灌系统数值模拟
　　利用Visual MODFLOW软件，首先建立了研究区水文地质概念模型和数学模型；其次通过识别验证确定该模型能够真实反映王河地下水库的地下水流场；最后以2004年6月1日的水位作为调算的初始水位，当有两个抽水井群时给出三种回灌方案，只有一个抽水井群时给出两种回灌方案，对王河地下水库地下水进行预测，预测结果得出：由台形对偶式自渗回灌井组成的高效自渗回灌系统能够使有限的水资源得到更大限度地利用，使库区水位上升明显，王河地下水库能够更好的发挥调节作用。可为类似地下水库回灌工程参考使用。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1 研究背景与意义

1.2 地下水回灌研究进展

1.3 地下水数值模拟研究进展

1.4 研究内容与技术路线

第二章 王河地下水库概况

2.1 王河地下水库地理位置

2.2 王河地下水库区域地质概况

2.3 王河地下水库水文地质条件

2.4 王河地下水库回灌工程概况

第三章 高效自渗回灌系统

3.1 自渗回灌井及存在的问题

3.2 新型对偶式高效抗冲防淤型自渗回灌井设计

3.3 新型对偶式高效抗冲防淤型自渗回灌井单井回灌量

3.4 王河地下水库自渗回灌系统

第四章 王河地下水库高效自渗回灌系统数值模拟

4.1 水文地质概念模型

4.2 地下水数学建模及求解

4.3 模型的识别与验证

4.4 王河地下水库自渗回灌系统地下水位预测

4.5 本章小结

第五章 结论与建议

5.1 结论

5.2 创新点

5.3 建议

参考文献

致谢

附录