黑龙江省泰来县城区地下水资源可持续利用研究

论文摘要

泰来县位于黑龙江省西南部,齐齐哈尔市南部,地处松嫩平原西部低平原,本次地下水资源评价主要范围为黑龙江省泰来县城区,面积9.69 km2,地下水资源评价的现状年取2007年。地下水是泰来县城区的重要供水水源。泰来县城区现有供水水源地5处,开采量达130×104m3/a。另外还有33眼工业及生活自备民井,开采量达108.595×104m3/a,二者合计238.595×104m3/a。随着国民经济的不断发展,城区对水资源的需求日益增加,区内供需矛盾日渐突出。为了满足日益增长的供水需求,同时又要保障社会、经济与生态环境的可持续发展,必须科学、合理地开发利用有限的地下水资源,预防、避免因不合理开采所带来的严重水文地质问题。因此,有必要对泰来县城区地下水资源的分布及赋存状况进行分析,科学认识地下水资源循环与转化规律,在此基础上,科学评价地下水资源的数量和质量,由此提出可开采资源量,并进行开采潜力分析,同时在此基础上针对不同规划水平年进行地下水供需平衡分析,为泰来县社会、经济与环境的可持续发展奠定水资源基础。本次研究首先对研究区地下水赋存条件进行研究。根据研究区内钻孔资料及其它地质、水文地质成果资料,查明泰来县城区地层岩性、地下水含水层结构特征及分布概况。区内含水层从上到下分别为孔隙潜水、第一承压砂砾石含水层、第二承压砂层含水层和第三承压砂岩含水层。本次地下水资源评价对象主要是第四系松散岩类孔隙水（包括孔隙潜水、孔隙承压水）,第三系孔隙裂隙承压水。本次地下水资源评价主要采用地下水动力学公式（解析法）和水均衡法对泰来县城区地下水资源量进行评价。降水资料选取19572007年降水序列,采用皮尔逊Ⅲ型曲线进行频率分析,得出保证率为P=50%、P=75%、P=95%及多年平均降水入渗补给量。然后用水均衡法等方法计算了地下水可开采资源量,得出研究区多年平均地下水可开采资源量并进行了可开采潜力分析,结果显示降水保证率P=50%、P=75%、P=95%、2007年及多年平均降水条件下计算区可开采量分别为169.286×104m3/a、160.980×104m3/a、152.800×104m3/a、165.850×104m3/a及171.978×104m3/a。在降水保证率在95%条件下,计算区内开采情况为超采,且濒临严重超采,有待严格控制开采;降水保证率在50%、75%、2007年和多年平均条件下,为超采状态,需要适度控制开采。总体上看,区内地下水处于水量负均衡,不具备继续现状开采或增加开采量的潜力,需要适度控制现状开采量。另外还对水源地进行了生活饮用水水质评价及地下水环境质量评价:根据国家颁发的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2007）评价计算,结果显示其中铁、锰离子超标。根据《地下水环境质量标准》（GB/T 14848-93）采用了单项组分评价、均值评价法、内梅罗评价法和模糊综合评价法对水源地进行了地下水环境质量评价,综合分析得出了该地区的水源地的水质等级,为II类或III类水。在地下水资源评价的基础上,本次工作基于定额法对区内2010年、2020年两年份进行需水预测,参照多年平均降雨条件下的地下水可开采量,进行供需平衡分析,结果显示:到2010年,需求缺口为763.165×104m3/a;到2020年,需求缺口为1280.107×104m3/a。综上所述,本次工作对工作区地质、水文地质条件进行了系统收集和整理,建立了地质结构模型和水文地质概念模型,并在此基础上从水量和水质两方面对地下水资源进行评价,为区域地下水资源可持续开发利用提供了科学依据。

论文目录

• 内容提要
• 前言
• 0.1 论文选题的依据及研究意义
• 0.2 国内外研究现状
• 0.2.1 地下水资源量评价的研究
• 0.2.2 水质评价理论研究
• 0.2.3 水资源可持续利用研究
• 0.3 研究区工作研究方法及技术路线
• 0.3.1 研究方法
• 0.3.2 技术路线
• 第一章 自然地理与社会经济概况
• 1.1 自然地理概况
• 1.1.1 工作区位置与范围
• 1.1.2 自然地理概况
• 1.1.2.1 气候
• 1.1.2.2 水文
• 1.2 社会经济概况
• 第二章 区域地质和水文地质概况
• 2.1 区域地质概况
• 2.1.1 地形地貌
• 2.1.2 地层
• 2.2 地质结构模型的建立
• 2.2.1 地质结构模型建立的方法
• 2.2.2 地质结构模型的建立
• 2.2.2.1 地层的概化
• 2.2.2.2 建立地质结构模型
• 2.2.2.3 地质结构模型的应用
• 2.3 区域水文地质概况
• 2.3.1 地下水形成及赋存条件
• 2.3.1.1 第四系孔隙含水层
• 2.3.1.2 第三系碎屑岩类孔隙－裂隙承压含水层
• 2.3.2 地下水补给、径流、排泄条件
• 2.3.2.1 地下水补给、排泄条件
• 2.3.2.2 地下水径流条件
• 2.3.3 地下水位动态
• 2.3.4 地下水化学特征
• 第三章 地下水资源评价
• 3.1 地下水资源评价原则与方法
• 3.1.1 地下水资源评价原则
• 3.1.2 地下水资源评价方法
• 3.2 水文地质参数计算
• 3.2.1 潜水蒸发极限埋深和蒸发系数
• 3.2.2 降水入渗补给系数
• 3.2.3 给水度、渗透系数和弹性释水系数
• 3.3 地下水资源量的计算
• 3.3.1 地下水补给量计算
• 3.3.1.1 大气降水补给量
• 3.3.1.2 侧向径流补给量
• 3.3.1.3 地下水总补给量
• 3.3.2 地下水排泄量计算
• 3.3.2.1 侧向径流排泄量
• 3.3.2.2 人工开采量
• 3.3.2.3 地下水总排泄量
• 3.3.3 地下水储存量计算
• 3.3.4 地下水均衡计算
• 3.4 地下水可开采资源量计算
• 3.4.1 水均衡法
• 3.4.2 平均布井法
• 3.5 地下水可开采潜力分析
• 3.6 生活饮用水水质评价及地下水环境质量评价
• 3.6.1 生活饮用水水质评价
• 3.6.2 地下水环境质量评价
• 3.6.2.1 单项组分评价
• 3.6.2.2 均值评价法
• 3.6.2.3 内梅罗指数法
• 3.6.2.4 模糊综合评判法
• 3.6.2.5 结论及分析
• 第四章 水资源供需平衡分析
• 4.1 地下水资源开发利用现状
• 4.2 地下水资源量现状
• 4.3 社会发展及需水量预测
• 4.3.1 社会经济指标及用水定额
• 4.3.2 需水量预测
• 4.4 供需平衡分析
• 第五章 结论及建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 攻读工程硕士期间发表的学术论文及其它成果
• 致谢
• 指导教师及作者简介
• 摘要
• ABSTRACT