论文部分内容阅读
肇源县是黑龙江省著名的集粮牧渔油于一体的全国商品粮基地县。随着社会经济的快速发展，区域水资源供需矛盾将日益突出，对研究区地下水资源合理开发利用提出了更高的要求，因此需要对肇源县地下水进行详细的评价与分析，从而为肇源县地下水资源的合理开发利用提供科学依据。本文在收集研究区气象、水文、地质和水文地质资料的基础上，分析了区域地下水含水层的分布特征、水力特征、动态特征和循环特征；通过GMS（Groundwater Modeling System）软件建立了肇源县地下水流数值模拟模型；结合肇源县未来需水规划，对未来地下水位变化趋势进行预报，并由此给出地下水资源合理开发利用的方案。本文取得如下主要结论：（1）根据研究区的地质、水文地质资料可知，区域含水层主要为哈尔滨组潜水含水层和由白土山组、泰康组、大安组构成的承压水含水岩组；研究区地下水主要来源于大气降水入渗补给、灌溉回渗补给和侧向流入补给等，主要的排泄途径有潜水的蒸发排泄、侧向流出排泄和人工开采排泄等；（2）根据研究区地下水水质监测结果可知肇源县地下水化学类型多为HCO3-Na·Ca型，局部为HCO3-Ca·Mg型；地下水作为生活饮用水超标组分有铁、锰、氯化物、硫酸盐、溶解性总固体、总硬度和氨氮等，其中铁、锰超标最为严重，氨氮次之；农田灌溉用水评价结果表明，研究区地下水用于农业灌溉相当安全；综合水质评价结果表明，由于地下水中铁锰组分超标严重，福兴乡和超等乡水质达到较好级别，薄荷台乡、大兴乡、富强乡、民意乡和茂兴镇为较差水质，其余地区均为极差水质；为避免传统综合评价过程中指标等级划分中存在的截然性和不连续性问题，本次研究中探索性采用基于熵权的灰色关联度评价方法对研究区的地下水水质特征进行评价，评价结果表明该方法的评价结果能够更加准确地反映出研究区的地下水水质特征；（3）根据肇源县水文地质概况，建立研究区水文地质概念模型和数学模型，并利用GMS软件建立地下水流数值模拟模型，并分别以2008年1月1日至2009年1月1日为识别期、2009年1月1日至2010年1月1日为验证期，对研究区的水文地质参数进行率定，地下水流梯度场和降速场拟合效果较好,说明建立的数值模拟模型能够较好地反映区域地下水流的基本特征，可以用于未来地下水位变化的预测；同时模型的灵敏度分析结果表明降水入渗系数对整个地下含水系统的计算水位影响最大；（4）结合肇源县未来用水需求规划，利用所建立的区域地下水流数值模拟模型对2010年至2020年间区域地下水位动态进行预报分析。预报结果表明：由于多年来的枯水，使得研究区内的潜水位相对较低，因此预报期内潜水位均表现出先逐步上升后稳定的趋势，只是潜水位上升的速率随着降水量的增大而增大，但由于在头台镇附近对潜水的过量开采，会形成局部的地下水位降落漏斗；虽然目前区域承压水整体具有较大的开采潜力，但由于开采位置相对集中，开采井分布不合理等因素，使得随着开采量的增大，区域承压水水位将呈现下降的趋势，且承压水头下降速率随着地下水开采量的增大而增大，并在肇源镇和超等乡附近出现了地下水位降落漏斗；预报中对农业节水灌溉方案预测结果的对比分析可以看出，研究区的农业灌溉具有较大的节水空间，且节水灌溉可以在保证区域供水需求的基础上显著改善区域地下水环境，缓解地下水位降落漏斗的形成和扩大；（5）由于农业灌溉是肇源县地下水最主要的开采方式，因此采用节水灌溉能够在保证区域农业供水需求的同时，可缓解地下水位降落漏斗的形成和扩大；此外充分利用区内丰富的地表水源、建设地表引水工程等均可有效缓解区域供水压力，实现区域地下水资源的可持续利用。