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吉林省西部地下水埋深时空变化研究

作　者: 汪馨竹
导　师: 卢文喜
学　校: 吉林大学
专　业: 地下水科学与工程
关键词: 地下水埋深时空变化吉林西部 ArcGIS三维表达数值模拟
分类号: P641.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 183次
引　用: 2次
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内容摘要

近年来,吉林省西部受人为活动影响,地表植被退化,湿地萎缩,土地沙化、等一系列问题愈加突出。针对这些亟待缓解的生态环境问题,依据干旱区生态系统对地下水具有很强依赖关系的理论基础。本文对吉林省地下水埋深时空分布特征及变化规律进行研究,并结合研究成果,探讨研究区地下水埋深时空变化特征的主要影响因素,为合理开发利用研究区地下水资源提供合理化建议。首先,本文对近20年中五个年份地下水埋深资料进行整理,选用地学统计克里格插值法,应用地理信息系统软件ArcGIS绘制研究区不同年份地下水埋深分布图,着重分析多年来地下水埋深的时空分布特征及变化规律。其次,为了更详细的表达研究区地下水埋深随时间变化特征,本文对各行政区较早建立的重点井长期观测资料进行整理,并选取了十个观测井作为代表点,应用统计软件绘制各观测孔地下水埋深多年变化曲线,以表达吉林省西部地下水埋深随时间年际变化规律。在二维分析的基础上,本文应用ArcGIS软件中3D空间扩展分析ArcScene模块,实现了研究区地下水埋深空间分布的三维化表达。最后,应用地下水数值模拟方法预测未来研究区地下水埋深的变化趋势。并结合已有研究成果——吉林省西部地区生态适生水位,模拟计算出相应的开采量,作为研究区地下水资源管理计划工作的参考依据。研究结果表明,研究区地下水埋深空间上普遍呈现下降趋势,下降幅度总体由西部山前倾斜平原区向东南高平原区逐渐增大,在人口集中的各行政区中心地下水埋深降幅明显增大,局部地区出现降落漏斗。通过研究区地下水流数值模拟预测结果表明,如果继续以现有的开采强度对地下水资源进行开采,在未来几年,研究区地下水埋深将持续增大。结合吉林省西部生态适生水位埋深,建议当地相关部门开展有效的节水措施。将地下水开采量控制在21.66亿m3/a以内,使得地下水埋深能逐渐恢复至适生水位埋深范围。

全文目录

内容提要  4-8
第一章绪言  8-18
  1.1 研究目的和意义  8-10
    1.1.1 理论意义  8-9
    1.1.2 现实意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-14
    1.2.1 地下水动态要素时空变异研究现状  10-12
    1.2.2 地下水数值模拟研究现状  12-14
  1.3 研究内容、方法和技术路线  14-18
    1.3.1 研究内容  14-15
    1.3.2 研究方法  15-16
    1.3.3 技术路线  16-18
第二章研究区概况  18-30
  2.1 社会经济概况  18-20
    2.1.1 地理位置  18-19
    2.1.2 人口与经济  19-20
  2.2 自然概况  20-24
    2.2.1 气象  20-21
    2.2.2 水文  21-23
    2.2.3 地形地貌  23
    2.2.4 地层岩性与地质构造  23-24
  2.3 水文地质条件  24-30
    2.3.1 含水层系统与地下水类型  24-25
    2.3.2 地下水补给、径流与排泄条件  25-27
    2.3.3 地下水动态类型及特征  27-30
第三章研究区地下水埋深时空变化特征研究  30-52
  3.1 研究区地下水埋深时空变化特征  30-43
    3.1.1 地下水埋深克里格插值  30-36
    3.1.2 地下水埋深空间分布特征  36-38
    3.1.3 地下水埋深年际动态变化特征  38-43
  3.2 吉林省西部地下水埋深空间分布的三维表达  43-47
    3.2.1 三维分析模块ArcScene的功能及应用  43-44
    3.2.2 研究区地下水埋深空间分布三维化表达  44-47
  3.3 研究区地下水埋深时空变化特征成因探讨  47-52
    3.3.1 降水量的影响  47-49
    3.3.2 人为活动的影响  49-52
第四章研究区地下水埋深模拟预测  52-74
  4.1 建立研究区水文地质概念模型  52-55
    4.1.1 研究区含水层内部结构的概化  52-53
    4.1.2 研究区范围及边界条件概化  53-54
    4.1.3 含水层水力特征的概化  54-55
  4.2 地下水流模拟数学模型  55-56
    4.2.1 数学模型  55-56
    4.2.2 模型的离散化处理  56
  4.3 模型的识别  56-61
    4.3.1 模型识别时段的选择  56-57
    4.3.2 水文地质参数分区与初值的确定  57-58
    4.3.3 源汇项的处理  58
    4.3.4 模型识别结果  58-61
  4.4 模型的检验  61-63
    4.4.1 检验时段的选择  61
    4.4.2 源汇项的处理  61
    4.4.3 模型检验结果  61-63
  4.5 模型的预报  63-69
    4.5.1 预测期的确定  63
    4.5.2 定解条件的处理  63
    4.5.3 源汇项的预报  63-65
    4.5.4 开采量的预报  65-69
  4.6 地下水埋深时空分布的预报  69-74
第五章结论与建议  74-78
  5.1 结论  74-75
  5.2 建议与不足  75-78
参考文献  78-83
摘要  83-85
Abstract  85-88
致谢  88

吉林省西部地下水埋深时空变化研究

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