论文部分内容阅读
太原市是一个严重缺水的城市,人均水资源量仅为全国人均水资源占有量的1/12。西张地下水库的建设研究对于解决太原市水资源时空分布不均、提高水资源利用效率、改善地区生态环境,实现水资源的可持续开发利用以及保障经济社会的持续发展具有十分重要的现实意义。通过分析太原市西张盆地水文、气象、地形地貌、区域地质及水文地质条件等地质环境条件,认为西张盆地四周受构造及地层岩性的影响控制,其蓄水构造三面为补给边界,南侧为三给地垒,储水空间为第四纪松散堆积物,储水层厚度大且稳定、地下水蕴藏空间大,含水层岩性以砂砾石为主,给水度较大,库容调节可观;具有一定的补给条件及开采措施,符合建设地下水库的基本条件。根据西张地下水库库区的地质结构、含水层储存条件及运动特征,建立了库区水文地质概念模型和地下水流数值模拟模型,运用Visual MODFLOW软件对模型进行了识别和验证。结果表明所建立的数学模型、边界条件的概化和水文地质参数的选取等符合实际,可用于库区地下水位动态模拟预测。区域水均衡分析结果表明:在模拟期内,含水层储存量的变化量为正均衡,库区地下水以大气降水入渗和地表水体补给为主,排泄以地下水开采为主。根据研究区地层钻孔资料,绘制了地下水库库区地质结构图及剖面图;采用数值模拟检验与验证后的水文地质组合参数,分析了地下水库的特征水位,并对库容进行了计算。结果表明:西张地下水库最小库容为1.754亿m~3,最大库容为5.263亿m~3,调蓄库容为3.509亿m~3。采用Visual MODFLOW软件中的水平阻滞物(HFB)模块模拟了在三给地垒处建设截渗墙对地下水流场变化的影响,模拟结果表明:无截渗墙时,地下水侧向径流排泄为819.9万m~3/a,模拟期内地下水位上升幅度较小;在三给地垒建设截渗墙后,浅层潜水侧向径流排泄量会随着截渗墙厚度的增加和渗透性能的减弱而减小,截渗墙建设对中深层承压水流场影响较小;当截渗墙厚度为0.5m,渗透系数为0.01m/d时,侧向排泄量减小到358万m~3/a,减少到43.7%,此方案拟定为西张地下水库截渗墙建设的最佳方案。研究成果将对太原市后备水源地的建设和西张地下水库的规划建设提供技术支撑。