徐州市张集水源地地下水数值模拟及环境脆弱性评价研究

摘要

本文结合国家自然科学基金项目(No:40202027)和霍英东教育基金项目(No:91079),根据张集水源地开采阶段抽水试验,在收集水源地自然地理概况和水文地质资料的基础上,对水源地地下水进行数值模拟和敏感度分析,并进行了水源地地下水脆弱性分析.得出主要结论如下: (1)在收集水源地自然地理概况和相关水文地质资料的基础上,根据2005年张集水源地开采阶段抽水试验进行了地下水数值模拟,并进行了参数的拟合校正,结果较好. (2)在数值模拟的基础上,对水源地未来十年内的地下水开采量进行了预报,得出:在提供的三种方案里,选取方案一作为开采方案,即:为保证水源地可持续开采,并不对地下水位产生不良影响,未来十年内建议开采量为8×10<'4>m<,3>/d. (3)在模拟的基础上,运用数值模型,在Fortran环境下,进行参数的敏感度分析,选取了水文地质参数和源汇项两类因子进行分析.结果显示:对地下水水位影响最大的源汇项因子是开采量:而对地下水水位影响最大的水文地质参数因子是而对地下水水位影响最大的水文地质参数因子是降雨入渗系数α. (4)在获取水源地水文地质资料的基础上,运用国内外广泛运用的DRASTIC指标法对水源地地下水脆弱性进行了评价.评价结果说明:水源地地下水脆弱性指标在56至165之间,其中断裂带具有相对较高的评分,大部分在150至165之间,南、北部山区和山前地带次之.南部的平原相对来说具有较好的防污性能,指标大多在81至90之间. (5)由抽水试验以及脆弱性分析,建议在水源地建立并划分保护区,断裂带内设一级保护区,北部、南部山区设二级保护区,南部平原为准保护区.保护区内建议避免兴建污染性项目,并加强区内生活垃圾、污废水和人畜粪便的管理. 本文的研究成果可为张集水源地的地下水资源管理提供依据.

目录

文摘

英文文摘

论文说明：插图清单、表格清单

独创性声明及学位论文版权使用授权书

致谢

第一章引言

1.1课题意义及目的

1.2数值模拟国内外研究概况

1.3敏感度分析研究现状

1.4脆弱性分析研究现状与进展

1.5水源地概况和研究内容与过程

1.5.1水源地研究概况

1.5.2资料收集与整理

1.5.3本次研究的主要内容

第二章研究区自然地理概况及水文地质条件

2.1地形、地貌

2.1.1地形

2.1.2地貌

2.2气象、水文

2.2.1气象

2.2.2水文

2.3地层

2.4构造

2.5水文地质条件

2.5.1含水层类型

2.5.2含水岩组及含水层划分

2.5.3孔隙水

2.5.4裂隙岩溶水

第三章地下水运动的数学模型和数值求解

3.1数学模型及数值模拟

3.1.1数学模型

3.1.2数值方法

3.2数值计算中的边界项的处理

第四章研究区地下水流数值

4.1群孔抽水试验

4.1.1群孔抽水试验场地布置及概况

4.1.2抽水试验资料的整理与综合分析

4.2研究区数值模拟

4.2.1研究区水文地质概念模型

4.2.2计算区剖分及坐标系选取

4.2.3数值模拟及模型识别校正

4.3模型预报与地下水资源评价

4.3.1研究区降雨量的预报

4.3.2地下水资源评价结果与分析

第五章地下水流数值模拟的敏感度分析

5.1敏感度分析的概念

5.2敏感度分析方法

5.3敏感度分析的过程和优缺点

5.4研究区敏感度分析

5.4.1外部源汇项的敏感度分析

5.4.2水文地质参数的敏感度分析

第六章地下水脆弱性评价

6.1地下水脆弱性概念

6.2地下水脆弱性影响因素

6.2.1固有脆弱性影响因素

6.2.2特殊脆弱性影响因素

6.3地下水脆弱性评价方法

6.4张集水源地地下水脆弱性评价

6.4.1评价方法的选取

6.4.2评价模型的选择及指标的评价

6.4.3地下水脆弱性分析

6.5结论

第七章结论与建议

7.1结论

7.2存在问题及建议

参考文献