论文摘要
本论文是在山东省自然科学基金《开采条件下黄河下游冲积平原地下淡水成化演化研究》的基础上完成的。针对近年来德州市由于持续超量开采深层地下水而引起降落漏斗快速扩展这一重大环境地质问题,论文系统分析了德州市地下水的动念变化,应用Visual MODFLOW模型模拟了地下水水动力场和深层降落漏斗在时、空两方面的演化、发展。研究提出了不使降落漏斗进一步扩展的地下水开采方案。研究成果可为合理开发利用德州市深层地下水资源和控制地面沉降提供科学依据。论文首先分析了德州市环境地质及水文地质条件,分析了深层地下水的开发利用现状、地下水水位动念变化及降落漏斗的分布特征,研究了深层地下水降落漏斗的扩展规律。在现状开采条件下,区内地下水降落漏斗中心水位标高为-108.00m,边界水位标高为-50.00m,等水位线平均以344.40m/a的速度向外扩展。纵向上,漏斗中心水位平均也以3.16m/a的速度下降。随着深层地下水的持续、超量开采,降落漏斗不断在纵向与横向上扩展。在对研究区水文地质条件概化的基础上,利用Visual MODFLOW软件建立了地下水水流的数值模型,模拟了地下水的渗流场。利用所建模型预报了现状开采量和不同设计开采量条件下地下水降落漏斗扩展及地下水水位的变化。通过对计算结果的对比分析,论证了不同开采方案下的地下水降深及其变化。现状开采量条件下的预测结果表明,现状2047×104m3/a开采量条件下,随着持续开采,地下水水位降深愈来愈大。t=5年（2011年）时,水位降深s为4.81～22.65m,年降速为0.96～4.53m/a。t=10年（2016年）时,水位降深s为14.32～32.87m,年降速为1.43～3.29m/a,漏斗中心水位标高平均为-118.06m;不同设计开采量条件下的预测结果表明,保持目前2047×104m3/a的开采水平下,地下水位将持续下降,到2010年时,漏斗中心地下水位埋深为144.95m。开采量削减至1950×104m3/a水平时,地下水位仍将持续下降,到2010年时,漏斗中心地下水位埋深为133.90m。只有当开采量进一步削减至1750×104m3/a水平时,到2009年以后,地下水位将不再下降,此后开始逐渐回升,到2010年时,漏斗中心地下水位埋深可回升至120.25m。根据地下水水流模型模拟和水均衡分析结果,区内第Ⅲ含水层组允许开采量为1750×104m3/a。保护本区深层地下水资源的关键措施就是要科学规划、调整深层地下水的开采,保证开采量不大于补给量,以使深层地下水资源达到采、补平衡的良性循环状念。