Simulation Optimization Model of Conjunctive Use of Surface Water and Groundwater

摘要

水是人类生存的重要因素，水资源缺乏正在成为全球性的问题。作为以地表水和地下水为重要水源的河北省秦皇岛市抚宁县，人口、经济、城市化等问题同样导致了严重的水资源短缺和水环境质量下降问题。为解决以上水资源和水环境问题，必须开展关于水资源可持续利用的相关技术的研究，以缓解抚宁县水资源压力，比如地表水与地下水的优化联合利用。
　　为更好的研究抚宁县地表水与地下水的优化联合利用，VISUAL MODFLOW软件被用来模拟地下水水流以及地下水开采后的影响（包括地下水位、水量和可能发生的污染）。同时，采用地下水单项指标法和综合评价法对抚宁县地下水水质进行评价。结果表明，抚宁县地下水水源地取样井2号供水井和8号供水井的水质都没有超III类水。另外，对抚宁县地表水水质通过WQI进行评估，选择的重要指标有DO、pH、BOD5、色度、浊度、细菌总数、氨氮、总磷。结果表明，只有石河的水是属于清洁水质类，其余的汤河、戴河、洋河等三条河的水质属于中等水质类。
　　此外，依据抚宁县地表水和地下水水质现状，对地表水和地下水污染源进行分析，发现抚宁县地表水和地下水污染源相似，主要由工业和日常生活动引起，农业也是重要的污染源之一。同时，使用DRASTIC模型对抚宁县地下水包气带脆弱性进行评价。研究结果表明，地下水开采的区域为容易受污染的风险区域，可能通过渗透及污染补给条件而污染。
　　最终，通过不同的指标来实现最优化的地表水与地下水联合利用。结果表明，如果保持目前的开采率，在2020年，抚宁县地下水资源会过度开采。为防止这种情况的发生，建议相关部门必须严格水源使用与开采，地下水开采量不应大于2020年预测总需水量的24％。

目录

声明

Chapter 1:Introduction

1.1 Research background and value

1.2 Related researches

1.3 Research contents

1.4 Methodology

Chapter 2:Study site status

2.1 Natural resources status

2.2 Social-economic status

2.3 Hydrogeology status

2.4 Chapter conclusion

Chapter 3:Water resource amount and balance analysis

3.1 Hydrogeology conceptual model

3.2 Groundwater model

3.3 Simulation results of groundwater model

3.4 Water resource balance analysis

Chapter 4:Water resource quality and pollution evaluation

4.1 Water resource quality evaluation

4.2 Water resource pollution evaluation

4.3 Chapter conclusion

Chapter 5:Water resource vulnerability defining

5.1 Groundwater vulnerability

5.2 Chapter conclusion

Chapter 6:Optimization of conjunctive uses of groundwater and surface water resource

6.1 Optimizing of conjunctive uses of groundwater and surface water resource

6.2 Chapter conclusion

Chapter 7:Conclusion and discussion

7.1 Research conclusion

7.2 Problems and solving suggestion

参考文献

Statment on Paper Publication and Scientific Research Participation

致谢