15371.雨水回灌對(duì)深層地下水水質(zhì)影響的模擬研究

1、雨水回灌對(duì)深層地下水水質(zhì)影響雨水回灌對(duì)深層地下水水質(zhì)影響的模擬的模擬研究研究SimulationStudyontheEffectsofStmwaterRegeoverDeepGroundwaterQuality學(xué)科專業(yè)：市政工程研究生：李賀強(qiáng)指導(dǎo)老師：邢國(guó)平副教授天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院2014年12月摘要天津市深層地下水補(bǔ)給條件差，人工開采量大，導(dǎo)致地下水位漏斗持續(xù)擴(kuò)大、地面沉降、海水倒灌等一系列問(wèn)題。為了補(bǔ)給地下水，擬采用深井將達(dá)

2、到回灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的雨水回灌給地下水。由于雨水回灌將通過(guò)回灌井直接到達(dá)含水層，而省去了土壤對(duì)水中污染物質(zhì)的截留吸附等過(guò)程，從而可能導(dǎo)致回灌水污染地下水。為了最大限度的降低這一風(fēng)險(xiǎn)，在雨水回灌技術(shù)實(shí)施以前，必須以謹(jǐn)慎小心的態(tài)度對(duì)這個(gè)方案進(jìn)行科學(xué)合理的評(píng)價(jià)和指導(dǎo)。本論文是在天津市中心城區(qū)運(yùn)用數(shù)值模擬的手段進(jìn)行雨水回灌水對(duì)地下水水質(zhì)影響的一個(gè)探索性研究，其意義是揭示回灌水在深層含水層中的遷移擴(kuò)散規(guī)律。本文核心技術(shù)是建立以天津市中心城區(qū)為研究區(qū)域的

3、地下水系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。通過(guò)對(duì)研究區(qū)域自然地理和水文地質(zhì)分析，建立水文地質(zhì)概念模型，將第IV含水組作為數(shù)值模擬對(duì)象，概化為平面二維承壓含水層穩(wěn)定流。采用GMS（GroundwaterModelingSystem）中的MODFLOW模塊建立研究區(qū)地下水模擬流場(chǎng)，然后利用GMS中的MT3DMS模塊模擬回灌水中Cl在地下含水層中遷移的情況；然后改變回灌井的回灌水量、溶質(zhì)濃度、源函數(shù)、回灌井?dāng)?shù)量及排布方式等條件，進(jìn)一步模擬各因素對(duì)溶質(zhì)在地下水中遷移

4、的影響，從而分析總結(jié)溶質(zhì)遷移規(guī)律。從模擬結(jié)果來(lái)看，本文運(yùn)用模型工具可以對(duì)研究區(qū)第IV含水組水流及溶質(zhì)遷移進(jìn)行較為合理的現(xiàn)狀模擬以及未來(lái)變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)。模擬結(jié)果表明：回灌水溶質(zhì)濃度和回灌水量對(duì)Cl在地下水中的遷移均有一定的影響，而且回灌水量的影響大于溶質(zhì)質(zhì)量濃度的影響；增大回灌水量、減小回灌水溶質(zhì)濃度利于Cl的遷移擴(kuò)散。論文不僅揭示了回灌雨水中溶質(zhì)在目標(biāo)含水層遷移的形態(tài)與基本特征，而且闡述了回灌模擬中的回灌水量、溶質(zhì)濃度、回灌井?dāng)?shù)量及分布等