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1、word防灾科技学院毕 业 论 文题目地下水资源评价学生中三学 号105014125系别地震科学系专 业地下水科学与工程班 级1050141开题时间2013年12月2日答辩时间2013年6月7日指导教师纪沂职 称副教授 / 地下水资源评价作 者：中三指导教师：纪沂摘 要 本文在分析地下水流场和地下水动态的基础上，运用水量均衡法对研究区进行水量评价，采用相关外推法对冀，枣，衡三个地区进行水量统计计算。研究表明，开采量主要来源于人工开采量，且这部分远远大于地下水储存量。而且对地下水的过度开采引起了一系列的地质灾害，如：地下水降落漏斗、地面沉降、地裂缝。指出在目前有限的水资源条件下，为保护生态地质环
2、境，必须限制地下水的持续超采。关键词： 地下水动态;水均衡计算;相关外推法;地质灾害The groundwater evaluation of Hebei HengshuiAuthor:Zhang zhongsanInstructor: Jiang jiyiAbstractBased on the analysis of He bei Heng shui groundwater flow and groundwater dynamics , water balance method was used to evaluate the amount of water in the study ar
3、ea , used correlation extrapolation to statistics and calculate the water resources of “Ji zhou ,Zao qiang and Heng shui”.Research showed that mined mainly from labor exploitation, and this part is much larger than groundwater storage.And over-exploitation of groundwater has caused a series of geolo
4、gical disasters, such as: groundwater depression cone, land subsidence, ground fissures.Pointed out that under the current conditions of limited water resources, only be limited to continuous overexploitation of groundwater, can we protect the ecological environment geologyKeywords: Groundwater dyna
5、mics; Water balance calculation; Related extrapolation;geological disaster目录第一章 绪论11.1 选题依据及研究意义11.2 国外研究现状11.3 主要研究目标及研究容21.4 研究方法及技术路线2第二章 研究区概况42.1 自然地理条件442.1.2 气象，水文条件42.2 区域水文地质条件52.2.1 地形地貌52.2.2 包气带及其特征52.2.3 含水层组划分52.2.4 地下水流动系统的补径排特征72.2.5 地下水动态特征9第三章 地下水资源量计算113.1 研究区浅层水资源量计算113.1.1 水文地质概
6、念模型113.1.2 数学模型113.1.3 计算参数的确定123.1.4 均衡项计算143.1.4 浅层地下水均衡分析203.2 研究区深层地下水均衡计算213.2.1 水文地质概念模型213.2.2 数学模型213.2.3 参数的确定213.2.4 均衡项计算223.2.4 深层地下水现状开采量233.2.5 深层地下水均衡分析233.2.6 深层地下水Q-S曲线外推法243.3 小结：26第四章 地下水合理开采及环境地质问题274.1 研究区地下水开采是否合理?274.2 不良环境地质现象27274.2.2 地面沉降284.3 防治措施29第五章 结论与建议305.1 结论305.2 建
7、议30致:31参考文献：32第一章 绪论1.1 选题依据及研究意义水作为人类发展的重要基石从四大文明古国的发源地就可以体现：两河流域、尼罗河流域、恒河流域、黄河流域。它们是人类文明，生产能力发展的启蒙地。从而傍河而建便成为城市发展的早期模式，随着生产力的发展，对地下水的开采技术的提升使城市的建设不拘泥于这种格式。但水对城市发展举足轻重的作用丝毫没有减弱，反而更依赖于对地下水的开采。水资源作为一种宝贵的，不可再生的能源在人类生产生活中日益起着不可或缺的作用。对地下水水量的评价可以帮助我们明确地下水资源使用现状，并为合理开采地下水提供合理和行之有效的方案。市是水资源比较匮乏的城市，人均水资源占有量
8、为148m3，是全省人均水平的47.6%,全国的6.7%和世界的2%，远远低于国际公认的维持地区平衡发展所需人均1000 m3的临界值，是贫水城市之一。地下水是全市最重要的水资源供给来源，由于需水量的增加和用水时普遍的节水意识不强等诸多因素，造成地下水超采严重，形成了翼、枣、衡大漏斗，漏斗中心水位埋深1992年为64.76米，到2006年6月就增加到95.7米，以每年七米的速度枯竭。由于地下水位下降剧烈，引起了地面沉降、地裂缝及咸水下移，等不良地质现象发生，直接威胁到各类工程建筑安全及人类安全，制约工农业的发展1。由此可见，对市地下水资源评价有一定的必要性，符合社会发展要求。有针对性的对新兴发
9、展城市越早的进行这样的水资源评价势在必行，收益是多方面的。为了充分合理地利用水资源，保护水源地，使其可持续利用，有必要了解研究区地下水的动态特征，对该区地下水资源进行评价。1.2 国外研究现状1. 国外水资源量评价研究国际上关于水资源量的研究主要着眼于解决保证人类可持续发展及保持生态所需水资源等问题。主要的研究方法就是根据水量均衡，结合现代信息计算机处理技术,综合运用地质及水文地质的概念模型和Visual Moldflow、Feflow等基于有限差分、有限元原理的数值模拟软件对水量演化进行分析和预测研究,探讨其变化规律及趋势。对于平原区而言，含水层厚度虽然很大，但开采潜力不是很大，多年持续开采
10、后很容易出现地下水开采漏斗现象。潜水容易受到污染，地下水资源对于这些地区的人们来说更为重要。从上世纪年代起,联合国教科文组织提出了“可持续发展”这一概念，地下水资源的可持续利用成为人们日益关注的问题一。2. 国水资源量评价研究自上世纪年代以来，我国在地下水水量计算及演化领域的研究取得了快速发展，并且进入国际先进行列。我国的许多学者将水循环的理念引入到了地下水资源的评价中，重点研究了“自然一社会”双因素对地下水资源形成的影响，从水资源、经济、生态环境之间相互依存的关系，来定量地评价人类活动对其影响，提出了新“四水”转化的理念，揭示了干旱区降水的入渗一蒸发机理以及地表水与地下水相互转化的关系，从而
11、进一步完善了陆地表水循环的理论。随着Gis Moldflow的开发使用，国也逐渐与国际接轨开始利用这些软件进行水量评价2。1.3 主要研究目标及研究容1. 研究目标通过整理研究区的水文地质资料，统计源汇项资料，绘制相关图件。通过绘制流场图，分析出研究区边界条件；通过统计水位和降雨量的关系，分析地下水动态类型；通过源汇项计算，进行水均衡计算；运用相关外推法，推算出，冀州，枣强三个地区叠加深层开采量和累计降深的外推关系；通过资料整理，分析研究区地质灾害情况并提出相应措施。2. 研究容对地区对水资源的需求及研究区存在的问题，进行了以下几个方面的研究：1. 地下水流场的研究通过分析观测井的水位变化情况
12、，根据地面标高和井水位绘制地下水等水位线。2. 地下水动态研究根据地区观测孔水位月变化和降雨量之间的关系，在浅水井和承压井的基础上观察两者变化关系，确定地下水动态类型。3. 地下水资源量研究利用多年长系类（1993-2002年）的地下水位资料和调查资料，降雨量入渗，灌溉入渗量，侧向补给排泄量，垂向越流量，用水量均衡法分析计算地下水资源的盈亏情况，进行水量评价。4. 地下水过度开采引起的不良地质灾害研究长期对地下水过量开采，会引起多种伴随的不良地质灾害。如：地面沉降，这种在自然或人为因素影响下发生的幅度较大、速率较高的地表高程垂直下降的现象。如研究区由于开采地下水所导致的地表浅部松散沉积物压实或
13、压密引起地面标高下降的现象。1.4 研究方法及技术路线采用水量均衡法进行水量评价，并对“冀，枣，衡”降落漏斗区采用相关外推法进行水资源计算。本次研究的技术路线如图1.1所示，通过收集资料、数据整理，利用均衡法和相关外推法对研究区的地下水水量进行评价。并对地下水过量开采引起的地质灾害现象进行相关分析。图1.1 技术路线图1. 资料收集主要收集研究区水文、气象、土壤、水文地质资料，地下水动态长期观测资料以及研究区已有的各种生产报告、水资源公报、研究报告、地下水动态简报等成果。2. 水文地质条件研究利用收集资料综合分析，概述研究区冲积地貌划分，地层划分，含水层水力性质描述，地下水动态类型划分。3.
14、均衡参数选取利用现有资料和在前人经验的基础上，得出降雨入渗系数，蒸发强度，灌溉补给系数，给水度，渗透系数，水力梯度等均衡参数。4. 均衡项计算，水资源量评价均衡计算根据水质和埋藏条件不同，分为浅水和深层地下水水量评价。利用均衡项资料和参数进行均衡项计算，对典型开采区使用相关外推法。5. 不良地质现象分析对地下水过度开采所伴随的不良地质现象：深层地下水降落漏斗，地面沉降，地裂缝进行简明分析。第二章 研究区概况2.1 自然地理条件市地处华北平原，位于省东南部，北距首都和北方重要商埠各250公里。属环渤海、环京津重要开发开放地带。1996年成为地级市，是省最年轻的城市。地理坐标东经115272711
15、55112，北纬373610374955。辖一区两市八县。一个市辖区：桃城区；两个县级市：冀州市、深州市；又有八个县：枣强县、武邑县、武强县、饶阳县、安平县、故城县、景县、阜城县。总面积8815平方千米，2012年市人口442.4万。市全面发展，工农，服务业全面综合发展。城市建设日新月异，人们生活水平着步提高，交通条件四通八达（如图2.1）。图2.1 市交通位置示意图2.1.2 气象，水文条件市属大陆季风气候区，为温暖半干旱型。气候特点：夏季潮温闷热，降水集中，冬季气候干冷，雨雪稀少，春季干旱少雨多风，增温快，秋季多秋高气爽天气，有时有连阴雨天气发生。四季分明，冷暖干湿差异较大。多年平均降雨量484.2 mm，68月份降雨量最多，占全年平均降雨量68%；多年平均蒸发量1635.7 mm，57月份蒸发量最大。多年平均冻土深度622 mm，多年平均气温13.2 。多年平均气压1014.5 Pa，多年平均冻土深度217 mm。多年
