杏花洪积扇超采区人工地下水回灌补源研究

杏花洪积扇超采区人工地下水回灌补源研究【摘要】：地下水回灌是利用工程措施将地表水注入地下含水层,人为增加地下水补给量的一种模式,是当前我国研究地表水与地下水人工转化规律的新课题。近三十年来,世界各国都十分重视地下水回灌的研究与探索,建设并运行地下水回灌工程,收到了较好的经济效益和环境效益,对于增加地下水储量、改善地下水环境起到了十分重要的作用。本文按照地下水回灌的思路,在山西省吕梁市的山区与平原交汇之处,研究利用吕梁市文峪河水库调节的部分弃水,人工回灌补充下游地区杏花洪积扇地下水超采区,既解决水库弃水的综合利用问题,又可以治理与修复当地地下水超采问题。通过对比已有水资源量成果,确定杏花村洪积扇地下水的可开采资源量：通过超采区观测孔历年水位、降落漏斗变化情况分析以及超采系数法评价,研究超采区水位变化和降落漏斗发展趋势,进而确定地下水超采区疏干空间变化情况。通过对文峪河水库弃水利用研究分析,利用1952-2007年文峪河历年径流量,在25%、50%、75%、95%不同保证率下,调节计算文峪河水库月弃水量；根据文峪河水库月弃水量保证情况,提出文峪河水库弃水利用方案。通过分析杏花村洪积扇水文地质条件,提出分层补给洪积扇地下水：(1)在杏花洪积扇顶部安上村,选择浅层砂砾石含水层出露地表位置,建设地表水入渗工程,利用重力作用入渗补给浅层地下水水源；(2)在杏花洪积扇顶部安上村,选择废弃钻孔,作为入渗补给回灌水井,直接补给杏花洪积扇深层地下水水源,利用地表水在含水层中的移动距离、空间介质和滞流时间,起到进一步改善水质的目的。通过上述研究工作,得出如下主要结论：(1)从杏花洪积扇地下水水位来看,总体呈下降趋势,略有小幅回升,但回升幅度不大,在保持现有地下水开采量的基础上,如恢复到原来的水位,需要一个长期的过程。从地下水降落漏斗来看,经过近三十年的开采,地下水降落漏斗扩大非常明显,对比1985年和2011年地下水等水位线图,可以看出含水层疏干空间是巨大的,杏花村洪积扇地下水超采区在短期内难以恢复到原始状态。(2)文峪河水库经过水文径流调节计算,发现设计保证率为95%的水文年没有弃水,在一般水平年25%、50%、75%保证率下都会发生弃水,弃水量主要发生在8-11月份之间。(3)通过分析杏花洪积扇水文地质条件,发现杏花村洪积扇潜水含水层分布在安上村、永田渠、冯郝沟村、杏花村为轴部的地带,推测潜水含水层在洪积扇顶部安上村附近出露；承压水含水层分布于杏花洪积扇的轴部。(4)本次地下水回灌研究选择两种途径实施地下水回灌,第一种途径是在洪积扇项部含水层出露地带建设地表水入渗工程。第二种途径是利用回注水井实施回灌深层地下含水层。(5)按照本区水文地质特征和不同水文年,实施人工地下水回灌后,杏花洪积扇地下水位回升幅度大,治理地下水超采效果十分明显。【关键词】：水资源转化地下水超采水库弃水利用地下水回灌【学位授予单位】：山西大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：P641.8【目录】：中文摘要10-12ABSTRACT12-15第一章引论15-171.1前言151.2国内外研究进展15-161.3研究目的和意义16-17第二章研究区概况及研究方法17-262.1回灌补给区概况17-212.1.1位置区划17-182.1.2自然概况18-192.1.3区域地质及水文地质19-202.1.4水资源及河流水系20-212.1.5社会经济212.2回灌水源区概况21-242.2.1文峪河流域概况21-222.2.2文峪河水库概况22-242.3研究内容及方法24-262.3.1研究内容242.3.2研究方法及技术路线24-26第三章杏花洪积扇地下水超采分析26-353.1杏花洪积扇已有水资源量成果对比分析263.1.1已有杏花洪积扇水资源量成果263.1.2成果合理性分析263.2杏花洪积扇地下水超采分析26-353.2.1杏花洪积扇水资源利用情况26-273.2.2杏花洪积扇地下水超采区的确定273.2.3地下水超采水位变化27-313.2.4地下水超采分析31-333.2.5地下水超采空间估算33-35第四章文峪河水库弃水利用研究35-494.1文峪河水库基本资料分析35-384.1.1资料“三性”审查35-364.1.2径流变化特征分析36-384.2文峪河水库径流调节计算38-434.2.1水库特性曲线38-394.2.2用水分析39-424.2.3水库的水量损失42-434.2.4文峪河水库不同水文年的弃水量计算434.3弃水利用方案分析43-49第五章地下水回灌水质评价49-535.1地表回灌水源水质评价49-505.1.1地表回灌水源水质监测资料49-505.1.2地表回灌水源水质评价505.2地下水回灌区水质评价50-515.2.1回灌区地下水水质监测资料50-515.2.2回灌区地下水水质量评价515.3回灌水质总体评价51-53第六章地下水回灌方案53-616.1地下水回灌模式53-566.1.1地下水埋藏条件53-546.1.2地下水回灌位置确定54-556.1.3地下水回灌模式55-566.2地下水回灌水量56-586.2.1潜水含水层回灌水量计算566.2.2承压含水层回灌水量计算56-576.2.3地下水回灌水量57-586.3回灌供水方案58-596.3.1回灌输水工程586.3.2回灌供水方案58-596.4回灌地下水超采区水位预测59-61第七章结论与建议61-657.1结论61-637.2建议63-65参考文献65-67攻读学位期间取得的研究成果67-68致谢68-69个人简况及联系方式69-71本论文购买请联系页眉网站。