地下水资源管理,课程报告
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地下水资源管理
课
程
报
告
班级:勘察技术与工程
姓名:吉泳安
学号: 1803090210 任课老师:王艳霞
交通学院二〇一二年五月五日
目录
(一)地下水资源评价方法概述
概述
一、地下水资源评价的原则
二、水质评价方法
三、计算地下水允许开采量的主要方法
1、以渗流理论为基础的方法
(一)解析法
(二)数值法
2、主要以观测资料统计理论为基础的方法
(一)回归分析法(相关外推法)
(二)系统理论法
(三)开采抽水试验法
3、以水均衡理论为基础的方法
(一)水均衡法
四、地下水允许开采量的分级
(二)地下水开发利用现状与保护对策
一、我国地下水开发利用现状及存在问题
二、我国地下水保护现状
三、主要任务与实施措施
(1)地下水开发利用规划与配置管理
(2)地下水涵养与保护
(3)重点地区地下水环境治理与修复
(4)地下水管理和监督能力建设
(5)地下水应急与战略储备水源建设与管理
(一)地下水资源评价方法概述
概述
地下水资源––––是指有使用价值的各种地下水量的总称,它属于整个地球水资源的一部分。地下水的使用价值包括水质和水量两个方面。它是否能成为有使用价值的资源,首先是由水质决定的。在水质符合利用要求的前提下,看其可资利用的数量有多少。因此,地下水资源评价,应同时进行水质和水量的评价。地下水量的计算和评价比水质评价复杂得多。一般所说的进行地下水资源评价,都是在水质符合要求的前提下,着重对水量进行评价。因此,将地下水的各种量也多称为资源。计算地下水的允许开采量是地下水资源评价的核心问题。
一、地下水资源评价的原则
(1)“三水”联系,互相转化,统一评价的原则。
(2)以丰补欠,调节平衡的原则。
(3)考虑人类活动增加或减少的补给量及排供结合的原则。
(4)安全开采,防止产生环境地质等不良后果的原则。
二、水质评价方法
对地下水的质量以及预测在开采条件下发生的变化和趋势所进行的全面论证和计算。进行水质评价需要掌握计算区地下水的物理性质、化学成分、卫生条件及其变化规律。对与开采含水层有水力联系的其他水体(包括相邻的含水层),也应掌握它们的物理性质、化学成分及其变化规律。针对用水目的,评价水质的现状和开采条件下可能发生的变化。水质评价的标准有:生活饮用水标准、锅炉用水水质标准、冷却用水对水中C0。含量标准和水对混凝土腐蚀性标准等;在有地方病地区,当地环境保护和卫生部门提出的水质特殊要求。在水质变化复杂的地区,还要根据水质变化情况分区分层进行评价,以提高水质评价的精度。在地下水已受到污染的地区,要注重污染指标的有关元素、离子及其含量的分析和研究,按地下水污染的类型、途径、程度和范围进行调查和评价,并提出防止水质继续污染的建议和处理受污染水的措施。水质评价除对水质的现状进行评价外,还要着重预测地下水按允许开采量开采后水质可能发生的变化。
三、计算地下水允许开采量的主要方法
1、以渗流理论为基础的方法
(一)解析法
1、原理
计算地下水资源的解析法,就是用地下水动力学中解析解的公式来计算求得允许开采量的方法。
2、适用条件
适用于含水层均质和各向同性、边界条件较简单、可概化为计算公式要求的模式。
3、评价步骤过程
(1)首先,通过勘探试验或实验取得计算所需的各种参数,如渗透系数K、含水层厚度M、导水系数T、重力给水度μ和弹性给水度(或释水系数)μ*、水头分布H等。
(2)其次,拟定开采方案,确定计算公式。可先初步布井,计算后再调整,还可以进行几个方案比较,择优录用。
(3)然后,计算开采量,检查水位降。一种方法是计算干扰条件下设计降深的单井出水量,加起来的总和便是开采量。如果是非稳定流,则应计算在一定开采量的条件下中心区水位降深的发展情况,做出一定降深的水位预报。另一种方法是将需水量分配到各个井,再计算几个控制点的水位降深。若水位降深不均匀,则调整各井的开采量,再计算水位降深;或修改布井方案,反复计算,直到每个井的取水能力已充分发挥,各点的水位降又不超过允许下降值时为止。经过反复调整计算,选出最佳方案。
(4)最后进行评价。如果计算时已考虑了补给条件,则最后计算出来的开采量便是既取得出来,又有补给保证的允许开采量(稳定型或调节型开采动态),或者是有一定开采期限的可开采量。如果计算时未考虑补给条件,则应再计算该区地下水的补给量,论证开采量的保证程度。还应评价开采后是否会引起环境地质等问题。
4、优缺点
此法在理论上是较严密、精确的。只要介质条件、边界条件和取水条件符合选用公式的假定条件,则计算出来的开采量便是既能取得出来、又有补给保证的水量(稳定流),或可以预报出该条件下开采时的水位变化情况(非稳定流)。
但此法在实际运用中也有困难,尽管各种不同条件下的公式很多,但完全符合公式中假定条件的情况却是较少的。由于实际情况不能完全符合公式的假定条件,所以使严密、准确的解析解也变为近似的了。
(二)数值法
1、原理
数值法是随着电子计算机的出现而发展起来的,应用十分广泛。从理论上看,把研究区域剖分成若干网格(有限差分法分为方形、矩形、三角形;有限元法常用三角形),将建立的偏微分方程离散成线性代数方程组,用电子计算机联立求解线性方程组。
2、适用条件
3、评价步骤过程
步骤1 建立水文地质概念模型
(1)计算范围和边界条件的概化。
(2)含水层内部结构的概化。
(3)含水层水力特征的概化。
步骤2 建立计算区的数学模型
根据上述概化后的水文地质模型,就可以建立计算区相应的教学模型
步骤3 从空间和时间上离散计算域
将计算域进行剖分,离散为若干小单元,做出剖分网格图。
步骤4 校正(识别、检验)数学模型
按上述步骤建立的数学模型,是否能真实地反映实际流场的特点,还不能肯定,还须进行识别或校正。