滹沱河地下水库人工补给效果模拟(最终版)

吉林大学滹沱河地下水库人工补给效果模拟答辩人：杜尚海专业：水文学及水资源指导教师：林学钰教授2009级硕士毕业设计答辩7/26/20231一、选题依据和研究内容二、研究区概况三、滹沱河地下水库储水空间特征四、地下水流数值模型五、滹沱河地下水库人工补给效果模拟六、主要结论汇报内容2汇报内容一、选题依据和研究内容二、研究区概况三、滹沱河地下水库储水空间特征四、地下水流数值模型五、滹沱河地下水库人工补给效果模拟六、主要结论3选题依据地下水的长期超采形成了大型的地下水位降落漏斗，2006年漏斗面积436.5km2，漏斗中心水位埋深52.4m，多年平均降幅1.67m/a。石家庄市地下水位漏斗示意图4选题依据石家庄市丹江口水库南水北调中线工程示意图石家庄市是南水北调中线工程的主要受水区之一，多年平均分水量5.06×108/a。在满足城镇供水的前提下有约2×108/a的水量剩余。石家庄市水利局拟利用地下水位降落漏斗建设滹沱河地下水库。5研究内容（1）确定滹沱河地下水库的边界条件；（2）计算滹沱河地下水库的特征库容；（3）确定滹沱河地下水库的入渗场；（4）分析汉江流域和石家庄市降水量丰枯遭遇特征，计算地下水库的可入渗水量；（5）建立研究区的地下水流数值模型；（6）模拟不同丰枯遭遇条件下的人工补给效果。6技术路线储水空间特征补给水源特征地下水流数值模型7汇报内容一、选题依据和研究内容二、研究区概况三、滹沱河地下水库储水空间特征四、地下水流数值模型五、滹沱河地下水库人工补给效果模拟六、主要结论8研究区概况石家庄市交通位置图研究区位于太行山前滹沱河冲洪积扇上，总面积913.5km2。9气象石家庄市属温带半湿润、半干旱大陆性季风气候区，多年平均降水量493mm，年内降水分配极不均匀。全年降水量75~80%集中在6~9月的汛期。石家庄市月平均降水量分布图10水文与水利工程地表水系：滹沱河水利工程主要有：黄壁庄水库石津渠南水北调总干渠等研究区地表水系和水利工程图11水文地质条件水文地质剖面图全新统含水层已基本疏干，上更新统含水层是当前地下水的主要开采层位。12肖家营地下水位多年动态变化图持续性波状下降地下水位动态13地下水位降落漏斗变化示意图地下水位降落漏斗14汇报内容一、选题依据和研究内容二、研究区概况三、滹沱河地下水库储水空间特征四、地下水流数值模型五、滹沱河地下水库人工补给效果模拟六、主要结论15滹沱河地下水库储水空间特征1、滹沱河地下水库的边界条件2、滹沱河地下水库的特征库容3、滹沱河地下水库的入渗条件16滹沱河地下水库范围滹沱河地下水库范围图边界条件决定了研究区具有很好的储蓄条件。17滹沱河地下水库范围以中更新统和下更新统含水层之间的连续粘土层作为地下水库的底部边界。研究区水文地质剖面图18库容计算结果：总库容：

106.30×108m3腾空库容：33.51×108m3（2006年6月）库容增速：2.46×108m3/a。地下水库的库容计算19静水条件下的入渗能力为：0.59m/d；动水条件下的入渗能力为：8.27万m3/km.d。入渗场地位置图20汇报内容一、选题依据和研究内容二、研究区概况三、滹沱河地下水库储水空间特征四、地下水流数值模型五、滹沱河地下水库人工补给效果模拟六、主要结论21水文地质概念模型模拟区范围滹沱河地下水库库区边界条件

西部边界为山区和平原的交界线，为二类边界。北、东、南边界由观测孔控制，为一类边界。模拟区边界条件图22水文地质概念模型将全新统—上更新统含水层和中更新统含水层概化为一层潜水含水层。研究区含水层概化示意图23数学模型24时空离散采用矩形剖分，入渗场地和漏斗中心进行了局部加密，将研究区共剖分成25375个单元格，平均每个单元面积0.036km2。模型识别时段为2004年6月30日至2005年6月30日。模型验证时段为2005年6月30日至2006年6月30日。模拟区剖分示意图25模型的识别与验证渗透系数K和给水度μ分区表分区K(m/d)μ分区K(m/d)μ18000.382600.2226500.2891800.232000.22101400.1541100.1511300.151500.2012900.1164500.2513500.171800.21141300.15水文地质参数分区图26研究区入渗系数分区表分区号入渗系数10.0920.1530.1940.2850.3060.3570.4580.3390.26大气降水入渗系数分区图模型的识别与验证27模型识别末刻（2005年6月30日）地下水位拟合效果图模型的识别与验证模型验证末刻（2006年6月30日）地下水位拟合效果图28石062石163模型识别时段（2004年6月30日~2005年6月30日）观测孔拟合效果图模型的识别与验证石062石163模型验证时段（2005年6月30日~2006年6月30日）观测孔拟合效果图29汇报内容一、选题依据和研究内容二、研究区概况三、滹沱河地下水库储水空间特征四、地下水流数值模型五、滹沱河地下水库人工补给效果模拟六、主要结论30滹沱河地下水库人工补给效果模拟1、汉江流域与石家庄市丰枯遭遇分析2、滹沱河地下水库可入渗水量分析3、滹沱河地下水库人工补给效果模拟31汉江流域与石家庄市丰枯遭遇分析有利于南水北调的遭遇频率为93.40%。32滹沱河地下水库可入渗水量分析可入渗水量为：4.64~8.72×108m3/a33滹沱河地下水库人工补给效果模拟入渗方法主要有：（1）滹沱河河道：用于黄壁庄水库弃水的入渗；（2）渗水坑：用于南水北调来水的入渗。滹沱河河道内人工采砂坑34滹沱河地下水库人工补给效果模拟Ⅰ-AⅠ-BⅠ-CⅡ-AⅡ-BⅡ-C35人工补给条件下，库区地下水位均有不同程度的恢复。Ⅲ-CⅢ-BⅢ-A滹沱河地下水库人工补给效果模拟滹沱河地下水库区2020年地下水流场预报结果图36滹沱河地下水库人工补给效果模拟人工补给条件下2020年地下水位埋深最小为34.48m。无人工补给条件下2020年地下水位埋深最大65.87m。人工补给条件下漏斗中心地下水位恢复速度最快为：3.49m/a。37滹沱河地下水库人工补给效果模拟随着人工补给水量的增加，有效蓄水率减少。地下水库侧向流出量最大1.70×108m3/a。有效蓄水率与人工补给量的相关关系38汇报内容一、选题依据和研究内容二、研究区概况三、滹沱河地下水库储水空间特征四、地下水流数值模型五、滹沱河地下水库人工补给效果模拟六、主要结论39主要结论（1）研究区有充足的补给水源、良好的入渗条件和巨大的储水空间，滹沱河地下水库的建设是可行的；（2）建立了滹沱河地下水库的地下水流数值模型，从识别和验证的结果可