沙颍河流域地表水与地下水耦合模拟研究

摘要

河流、湖泊、沼泽等地表水体与地下水之间的交换，是水循环中的重要环节，它是研究区水资源与水环境研究的重要基础。
　　在关于安徽省境内沙颍河部分流域(沙颍河干流界首至阜阳段，以及茨河流域)河流与地下水系统相互作用的研究中，根据研究区主要河流水文特征，重点研究沙颍河及茨河干流与地下水系统的相互作用；依据研究区钻孔资料对研究区水文地质条件进行概化，建立三维地层模型和水文地质概念模型；在此基础上，利用Visual MODFLOW计算软件构建河流与地下水水力学耦合的数值模拟模型；利用研究区中的5个潜水动态观测孔的系列观测数据，对模拟模型进行识别与验证；利用Zone Budget子程序包，评价地下水与河流的水量交换过程。
　　在上述研究的基础上，根据混合稀释原理初步评价了枯水期地下水泄流对河流水质的影响，并简要分析了沙颍河对周边地下水质可能产生的影响。
　　河床水力传导性是影响地表水与地下水水量交换的重要因素，鉴于所研究河段因节制闸控制而使河道淤积现象比较普遍，研究中考虑了河床沉积物对河流与地下水之间交换的影响。利用野外原位试验，获得河床沉积物水文地质参数，并将其作为相对独立的地层反映在相应的水文地质模型中。
　　研究表明：
　　1、研究区内河流(沙颍河干流界首至阜阳段以及茨河)，河流与地下水的相互关系主要表现为地下水补给河流，尤其是枯水季节排泄河流的强度较大；
　　2、沙颍河河床沉积物沉积规律复杂，不同河段河床沉积物渗透系数变化较大，一般在0.006m/d～0.08m/d之间。
　　3、地下水排泄河流量的强度受河床沉积物渗透系数的影响很大，不考虑河床沉积物渗透系数时，地下水排泄沙颍河的强度约为考虑河床沉积物渗透性能时的2倍。
　　4、研究区枯水季节地下水排泄河流的强度较大，占枯水流量的39%，地下水排泄河流对河流枯水季节水质状况有明显的改善作用，而河流对周边地下水水质影响较小。

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第一章 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究的主要内容

第二章 研究区概况

2.1 自然地理概况

2.2 研究区地表水概况

2.3 研究区水文地质条件

2.4 研究区水环境

第三章 河床沉积物渗透性

3.1 野外竖管法

3.2 变水头渗透仪法

3.3 两种方法实验结果对比

3.4 河床沉积物渗透系数分析.

第四章 河流与地下水水量交换评价

4.1 河渠附近潜水非稳定运动的解析算法

4.2 研究区水文地质模型

4.3 数值模拟模型

4.4 模型识别

4.5 模型误差分析及验证

4.6 地下水与地表水交换水量

4.7 水量交换作用对水质的影响

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文