国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

鄭州雁鳴湖地區(qū)地下水資源群抽試驗(yàn)分析

2015-11-26 06:33:54董永立繆曉涓
水資源開發(fā)與管理 2015年2期
關(guān)鍵詞:排泄量補(bǔ)給量水源地

董永立 繆曉涓

(1.鄭州市水利建筑勘測設(shè)計(jì)院,河南鄭州 450006;2.鄭州市引黃灌溉工程管理處,河南鄭州 450045)

1 概述

鄭州雁鳴湖地區(qū)位于鄭州市中牟縣北部,區(qū)劃總面積32.21km2,是“鄭汴一體化”、“中原城市群”與“中部崛起”的重要組成部分,是集居住、工業(yè)、辦公、商貿(mào)、休閑為一體的生態(tài)型新城區(qū)。該地區(qū)規(guī)劃新建一座自來水廠,設(shè)計(jì)日取水量9980m3,供水水源為地下水,共布置6眼抽水井和1眼備用井。

為查明地下水資源的儲(chǔ)藏量和可開發(fā)利用量,鄭州市水利建筑勘測設(shè)計(jì)院于2009年8月開始對(duì)該地區(qū)進(jìn)行水源地地下水位動(dòng)態(tài)監(jiān)測。并于2010年8月至2011年12月進(jìn)行了野外水文地質(zhì)調(diào)查、水文地質(zhì)物探、水文地質(zhì)鉆探、抽水試驗(yàn)和水質(zhì)分析等工作。布置100m和500m深的水文地質(zhì)孔各4孔,觀測孔各2孔。根據(jù)所取得的基礎(chǔ)資料,采用均衡法和解析法對(duì)地下水資源量分別進(jìn)行了分析計(jì)算,論證是否滿足自來水廠用水需求。

2 參數(shù)確定

2.1 潛水含水層抽水試驗(yàn)水文地質(zhì)參數(shù)的確定

潛水含水層抽水試驗(yàn)主要為穩(wěn)定流抽水試驗(yàn),采用潛水Dupuit公式進(jìn)行計(jì)算:

式中 K——滲透系數(shù),m/d;

Q——穩(wěn)定出水量,m3/d;

H——含水層厚度,m;

S——水位降深,m;

R——影響半徑,m,根據(jù)單位涌水量法查表而得,并用經(jīng)驗(yàn)值修正;

r——鉆孔或過濾器半徑,m。

計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 潛水穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)求參成果

2.2 承壓含水層抽水試驗(yàn)水文地質(zhì)參數(shù)的確定

2.2.1 穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)

承壓含水層穩(wěn)定流抽水試驗(yàn),采用承壓井Dupuit公式進(jìn)行計(jì)算:

式中 K——滲透系數(shù),m/d;

Q——穩(wěn)定出水量,m3/d;

M——承壓含水層厚度,m;

Sw——水位降深,m;

R——影響半徑,m,根據(jù)單位涌水量法查表而得,并用經(jīng)驗(yàn)值修正;

rw——抽水孔半徑,m。

計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 承壓水穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)求參成果

2.2.2 非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)

此次承壓含水層非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)選擇S3作為抽水井,G1作為觀測井,鉆孔基本情況見表3,根據(jù)調(diào)查,區(qū)域內(nèi)深層水接受中層水補(bǔ)給,同時(shí)考慮弱含水層的彈性釋水,采用配線法進(jìn)行水文地質(zhì)參數(shù)計(jì)算。

表3 抽水孔、觀測孔基本情況

利用抽水試驗(yàn)觀測孔G1時(shí)間降深數(shù)據(jù)在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上繪制 S-t曲線,與 W(u,β)-標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合,選配合點(diǎn),取坐標(biāo)值,結(jié)果見表4。

表4 配線法計(jì)算成果

2.3 水文地質(zhì)參數(shù)的確定

考慮當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件以及計(jì)算的精度,結(jié)合區(qū)域抽水試驗(yàn)求參的成果,此次資源量計(jì)算選用的含水層及弱透水層水文地質(zhì)參數(shù)如下:

a.潛水含水層的滲透系數(shù)取5.39m/d,含水層厚度取區(qū)域平均值55m,給水度0.08。

b.承壓含水層的滲透系數(shù)取3.67m/d,導(dǎo)水系數(shù)240.22m2/d,貯水系數(shù) 2.78 × 10-3,導(dǎo)壓系數(shù) 8.64萬m2/d。

弱透水層垂向滲透系數(shù)取2.15×10-3m/d,貯水率4.16×10-6L/m。

3 解析法分析

3.1 布井方案

雁鳴湖示范區(qū)水源地深層水?dāng)M開采地下水9980m3/d,主要開采的是250~500m深度之間的承壓水。水源地抽水井垂直地下水流向布置,布置6口抽水井,井距大于800m,呈西北—東南方向,每口井的抽水量均為1663.3m3/d。水源地布井方案設(shè)計(jì)見下圖。

水源地深層布井方案圖

3.2 含水層的概化及計(jì)算公式的選取

根據(jù)含水層結(jié)構(gòu)、埋藏條件及含水層間的水力聯(lián)系,區(qū)內(nèi)深層地下水可概化為:地下水流服從達(dá)西定律;含水層為均質(zhì)各向同性的承壓水含水層,底板水平且無限延伸;假設(shè)初始水層基本水平;抽水井均為承壓完整井;有越流補(bǔ)給,并考慮到弱透水層釋放彈性儲(chǔ)量,相鄰含水層的水頭保持不變。

根據(jù)概化處理,區(qū)內(nèi)深層地下水在長期抽水過程中,中心井水位降深可用泰斯井流疊加公式計(jì)算:

上式中 S——某點(diǎn)的降深值,m;

Q——單井出水量,m3;

T——導(dǎo)水系數(shù),m2/d;

W(u,β)——井函數(shù);

u——井函數(shù)自變量;

t——抽水延續(xù)時(shí)間,d;

r——抽水井至任意一點(diǎn)的距離,m;

a——壓力傳導(dǎo)系數(shù),m2/d。

3.3 水位降深計(jì)算及結(jié)果分析

采用上式疊加計(jì)算,水源地深層地下水增開9980m3/d后,開采1年、5年、10年、15年、20年中心井和邊緣井水位降深見表5、表6,水源地開采20年中心開采井地下水位降深為7.27m,邊緣井地下水位降深為6.31m。由此可以看出,水源地開采10年以后,地下水水位趨于穩(wěn)定,補(bǔ)、排達(dá)到新的平衡。因此,水源地9980m3/d的開采量是有保證的。

表5 水源地深層井群井抽水時(shí)中心井水位降深

表6 水源地深層井群井抽水時(shí)邊緣井水位降深

4 水量均衡法分析

4.1 均衡區(qū)的建立及均衡期選取

此次均衡法評(píng)價(jià)選取平水年條件對(duì)深層地下水資源進(jìn)行計(jì)算。均衡期為1年,均衡區(qū)即為此次論證范圍區(qū)域,面積324.5km2。區(qū)域內(nèi)地下水補(bǔ)給項(xiàng)為側(cè)向徑流補(bǔ)給、越流補(bǔ)給,排泄項(xiàng)為水源地開采。

4.2 均衡方程的建立

依據(jù)水均衡原理,結(jié)合該區(qū)深層地下水的補(bǔ)給、徑流、排泄條件,建立均衡方程如下:

其中

以上式中 Q補(bǔ)——地下水總補(bǔ)給量,萬m3/a;

Q排——地下水總排泄量,萬m3/a;

μ*——貯水系數(shù);

F——均衡區(qū)面積,km2;

Δt——均衡時(shí)間段長,a;

ΔH——與Δt對(duì)應(yīng)的水位變幅,m;

Q開——水源地開采量,萬m3/a;

Q側(cè)——側(cè)向徑流補(bǔ)給量,萬m3/a;

Q越——越流補(bǔ)給量,萬 m3/a。

4.3 現(xiàn)狀年深層地下水資源評(píng)價(jià)

4.3.1 補(bǔ)給量

a.側(cè)向徑流補(bǔ)給量。根據(jù)地下水位等值線,運(yùn)用達(dá)西定律計(jì)算側(cè)向徑流補(bǔ)給量,公式如下:

式中 Q測——含水層的側(cè)向流入流出量,萬m3/a;

K——邊界附近含水層的滲透系數(shù),m/d,取3.67m/d;

M——含水層的厚度,m,取69m;

L——邊界的長度,m,取15500m;

I——邊界附近的地下水水力梯度,根據(jù)地下水位降深,參考地下水流場圖確定,取0.001。

經(jīng)計(jì)算,側(cè)向徑流補(bǔ)給量為143.26萬m3/a。

b.越流補(bǔ)給量?,F(xiàn)狀條件下,深層地下水位低于中層地下水位,因此抽水時(shí),中層地下水通過越流補(bǔ)給深層地下水,越流量計(jì)算公式如下:

式中 Q越——含水層越流補(bǔ)給量,萬m3/a;

Δh——含水層的水位差,取區(qū)域平均值0.25m;

F——計(jì)算面積即水源地范圍內(nèi)面積,取324.5km2;

Δt——計(jì)算時(shí)間,即均衡期。

經(jīng)計(jì)算,現(xiàn)狀條件下含水層越流流入量為444.16萬m3/a。

4.3.2 排泄量

深層地下水的排泄量主要為側(cè)向流出,根據(jù)地下水流場狀態(tài),運(yùn)用達(dá)西定律計(jì)算側(cè)向徑流排泄量,其中邊界附近含水層的滲透系數(shù)取3.67m/d,含水層的厚度取69m,邊界長度取30500m,邊界附近的地下水水力梯度,根據(jù)地下水位降深,參考地下水流場圖確定,取0.002。

經(jīng)計(jì)算,側(cè)向徑流補(bǔ)給量為563.82萬m3/a。

4.3.3 均衡結(jié)果分析

通過以上分析計(jì)算,深層含水層現(xiàn)狀條件下總補(bǔ)給量為587.42萬 m3/a,排泄量為563.82萬 m3/a,地下水處于正均衡狀態(tài),均衡差為23.61萬m3/a。

4.4 開采條件下地下水資源評(píng)價(jià)

4.4.1 補(bǔ)給量

a.側(cè)向徑流補(bǔ)給量。根據(jù)解析法知,水源地開采影響范圍大于此次勘察區(qū)。因此,開采條件下,地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給量明顯增大。根據(jù)開采條件下地下水流場狀態(tài),運(yùn)用達(dá)西定律計(jì)算側(cè)向徑流補(bǔ)給量,其中補(bǔ)給邊界長度增加為22000m,根據(jù)開采條件下地下水位降深,參考地下水流場圖,地下水水力梯度取0.0015,其他參數(shù)同前。

經(jīng)計(jì)算,開采條件下,深層地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給量為305.02萬 m3/a。

b.越流補(bǔ)給量。開采條件下深層地下水位下降,低于中層地下水位,接受中層地下水越流補(bǔ)給,計(jì)算得出含水層越流流入量為479.69萬m3/a,其中含水層水位差取區(qū)域平均值0.27m,其他參數(shù)同前。

4.4.2 排泄量

a.側(cè)向流出量。水源地開采條件下,地下水側(cè)向流出量明顯減少,流出量為424.49萬m3/a,其中補(bǔ)給邊界長度減少為25500m,根據(jù)開采條件下地下水位降深,邊界附近的地下水水力梯度取0.0018,其他參數(shù)同前。

b.開采量。深層地下水的排泄量主要為設(shè)計(jì)的水源地開采量9980m3/d,即364.27萬m3/a。

4.4.3 均衡結(jié)果分析

通過以上分析計(jì)算,深層含水層開采條件下總補(bǔ)給量為784.71萬m3/a,總排泄量為-788.76萬m3/a,地下水處于負(fù)均衡狀態(tài),均衡差為-4.05萬m3/a。水源地的開采動(dòng)用了一定的儲(chǔ)存量,即含水層的彈性釋水量和弱透水層的彈性釋水量,水源地屬于消耗性水源地。

4.4.4 彈性儲(chǔ)存量

彈性儲(chǔ)存量的變化采用下式計(jì)算:

式中 Q彈——含水層和弱透水層彈性釋水量,萬m3/a;

其他符號(hào)意義同前。

計(jì)算中,承壓含水層彈性釋水系數(shù)取2.78×10-3,年水位變幅取0.2m。經(jīng)計(jì)算,含水層彈性釋水量為18.04萬 m3/a。

5 結(jié)論

分析表明:水源地開采20年,中心開采井地下水位降深為7.27m,邊緣井地下水位降深為6.31m,地下水位處于含水層頂板之上,水源地深層含水層的規(guī)劃開采量是有保證的;深層含水層現(xiàn)狀條件下總補(bǔ)給量為587.42萬m3/a,排泄量為563.82萬m3/a,地下水處于正均衡狀態(tài),均衡差為23.61萬m3/a;開采條件下總補(bǔ)給量為784.71萬m3/a,總排泄量為-788.76萬m3/a,地下水處于負(fù)均衡狀態(tài),均衡差為-4.05萬m3/a。水源地開采主要靠的是激發(fā)地下水側(cè)向流入量及越流補(bǔ)給量,襲奪地下水側(cè)向流出量,動(dòng)用了一定的儲(chǔ)存量,水源地屬于消耗性水源地。

猜你喜歡
排泄量補(bǔ)給量水源地
喀什噶爾河流域平原區(qū)地下水資源均衡分析
陜西水利(2024年2期)2024-02-27 05:24:58
術(shù)前尿鈣排泄量對(duì)骨質(zhì)疏松性椎體壓縮性骨折患者術(shù)后骨折延遲愈合的影響
原發(fā)性高血壓患者利用點(diǎn)尿鈉估測24h尿鈉水平準(zhǔn)確性的驗(yàn)證
福清市畜禽養(yǎng)殖污染現(xiàn)狀及控制對(duì)策
平泉縣供水工程地下水總補(bǔ)給量及可開采量分析
Musical Isomorphisms and Problems of Lifts?
基于因果分析圖法的飲用水源地保護(hù)探討
興隆莊采煤塌陷區(qū)地下水補(bǔ)給規(guī)律分析
南水北調(diào)中線水源地土壤侵蝕經(jīng)濟(jì)損失估算
吉林省供水水源地問題探討
漳州市| 岑巩县| 新源县| 永寿县| 沙湾县| 周宁县| 阿克| 青岛市| 九龙坡区| 龙井市| 庆阳市| 朔州市| 浮山县| 大庆市| 麻城市| 依安县| 铁岭市| 桦川县| 敦煌市| 华容县| 中牟县| 呼伦贝尔市| 白河县| 清流县| 临沧市| 垣曲县| 从化市| 卢龙县| 团风县| 西贡区| 罗源县| 甘孜县| 准格尔旗| 彭山县| 孟连| 交城县| 砀山县| 连江县| 巴彦淖尔市| 汤阴县| 方正县|