黃河懸河段地下水系統(tǒng)分析與模擬

前言

黃河是我國西北、華北地區(qū)最大的供水水源，其河川徑流量僅占全國的2％，但它卻擔(dān)負(fù)著占全國國土面積9％和總?cè)丝?％的供水任務(wù)以及向區(qū)外遠(yuǎn)距離調(diào)水的任務(wù)。因此，黃河水資源的可持續(xù)利用是沿黃地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。由于黃河流域大部分屬干旱半干旱地區(qū)，水資源貧乏，特別是近年來隨著社會和國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，對黃河水資源的需求不斷增大，水資源供需矛盾日趨突出，下游河段頻繁斷流是黃河水資源供需失衡的集中體現(xiàn)。同時(shí)，部分地區(qū)由于過量開采地下水，導(dǎo)致地下水采補(bǔ)失調(diào)，形成區(qū)域性的地下水位降落漏斗、地面沉降、水質(zhì)惡化等一系列環(huán)境水文地質(zhì)問題，加劇了本地區(qū)的水資源危機(jī)（朱曉原，1999）。黃河是世界上泥沙含量最高的大河，河道泥沙淤積使黃河下游成了“地上懸河”，形成了獨(dú)特的水循環(huán)系統(tǒng)。黃河從河南桃花峪進(jìn)入下游至山東墾利縣到人?？诔蔀椤暗厣蠎液印保骱拥篱L767.7km（葉青超，1990）。沿黃堆積了巨厚的松散沉積物，形成了黃河沖積平原，構(gòu)成了巨大的地下水庫，地下水資源豐富。黃河水與地下水聯(lián)系密切，黃河水位高出兩岸平原區(qū)地下水位3～8m，成為地下水的重要補(bǔ)給來源。近年來，黃河頻繁斷流，對地下水資源形成、演化以及開發(fā)利用造成了嚴(yán)重問題。國家科技部適時(shí)地開展重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目“黃河流域水資源演化規(guī)律與可再生性維持機(jī)理”的研究，旨在揭示黃河流域水資源演化規(guī)律，探索水資源可再生性的維持機(jī)理。

內(nèi)容概要

　　本書介紹了黃河懸河段環(huán)境地質(zhì)及水文地質(zhì)特征，在對黃河下游懸河段地下水系統(tǒng)劃分及地下水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征、輸入輸出特征研究的基礎(chǔ)上，建立了黃河下游懸河段水文地質(zhì)概念模型及地下水流模擬模型。利用三維數(shù)值模擬技術(shù)，揭示了地下水運(yùn)動的動力學(xué)機(jī)制，計(jì)算了地下水可開采資源量并評價(jià)了地下水的開采潛力。利用數(shù)值模擬技術(shù)，對黃河下游斷流和傍河水源地開采進(jìn)行了仿真模擬和預(yù)報(bào)，為黃河下游懸河段地下水資源可持續(xù)開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)?！　”緯勺鳛樗乃Y源、地下水科學(xué)與工程等專業(yè)的工程技術(shù)人員及高等院校師生的參考書。

書籍目錄

前言第一章　地下水賦存的環(huán)境　第一節(jié)　地下水賦存的自然地理環(huán)境　第二節(jié)　地下水賦存的地質(zhì)環(huán)境第二章　含水系統(tǒng)及循環(huán)系統(tǒng)　第一節(jié)　含水巖組分布及其富水性　第二節(jié)　地下水循環(huán)特征　第三節(jié)　地下水動態(tài)特征　第四節(jié)　地下水化學(xué)特征第三章　地下水仿真模擬及地下水資源計(jì)算　第一節(jié)　水文地質(zhì)概念模型　第二節(jié)　數(shù)學(xué)模型及求解　第三節(jié)　數(shù)學(xué)模型的識別和驗(yàn)證　第四節(jié)　地下水補(bǔ)給量計(jì)算　第五節(jié)　地下水可開采資源量計(jì)算　第六節(jié)　地下水現(xiàn)狀開采量　第七節(jié)　地下水剩余資源量計(jì)算　第八節(jié)　地下水開采潛力評價(jià)第四章　黃河下游斷流的地下水仿真模擬和預(yù)報(bào)　第一節(jié)　黃河斷流的研究意義　第二節(jié)　黃河斷流對地下水影響的仿真模擬和預(yù)報(bào)第五章　黃河下游傍河水源地開采的仿真模擬和預(yù)報(bào)　第一節(jié)　傍河取水的研究意義　第二節(jié)　現(xiàn)狀條件下傍河取水的仿真模擬和預(yù)報(bào)　第三節(jié)　黃河斷流與恢復(fù)流量條件下傍河開采的仿真模擬和預(yù)報(bào)第六章　黃河下游懸河段地下水可持續(xù)開發(fā)利用　第一節(jié)　地下水資源可持續(xù)開發(fā)利用對策　第二節(jié)　對研究區(qū)地下水資源工作的建議第七章　環(huán)境地質(zhì)問題與地下水環(huán)境脆弱性評價(jià)　第一節(jié)　環(huán)境地質(zhì)問題　第二節(jié)　地下水環(huán)境脆弱性評價(jià)結(jié)語參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

（二）地形地貌黃河在太行山和豫西山地東麓建造了巨大的沖積平原，向東延伸受阻于山東丘陵，而分別向渤海和黃海兩個(gè)海域傾斜展布，并分別在濱海建立了河口三角洲和海積平原，境內(nèi)平原崗、坡、洼地微地貌類型極為豐富。就其地貌發(fā)育歷史來說，它們是歷史時(shí)期黃河下游河道南北游蕩，泥沙往復(fù)沉積建造的（葉青超，1990）。1.黃河沖積扇黃河沖積扇是黃河下游沖積平原重要組成的地貌類型之一，其分布地理位置在黃河沖積平原西部。中更新世晚期，古黃河逾越三門峽將三門湖與華北湖連通，自西向東流出峽口后，進(jìn)入下沉的華北凹陷盆地，最初流經(jīng)鄭州以西開闊的谷地，至鄭州京廣鐵路線以東的比降變小，徑流擴(kuò)散至平原區(qū)。在河流徑流通過很大的落差流入寬展的河段以后，隨著地勢變緩，河床斷面寬淺，流速減小，迫使上游大量碎屑物質(zhì)發(fā)生沉積，在山前地區(qū)形成深厚的沖積扇體，自此整個(gè)黃河全線貫通，河水漫溢形成多期沖積扇。各期沖積扇范圍不一致，最大范圍為孟津?qū)幾毂毖靥猩铰磁c山前沖積扇交錯(cuò)，西南沿嵩山山麓與淮河上游相接，東臨南四湖，東西長約355km，南北寬410km，總面積72144.km2，黃河下游平原南部分均處于該沖積扇扇體上，地勢西高東低，黃河河道貫穿扇體的中部，至蘭考轉(zhuǎn)向北東，受兩岸大堤束縛的河床，由于泥沙不斷地沉積抬高，形成舉世聞名的“地上河”，成為地表水和地下水的天然分水嶺。2.黃河三角洲沖積平原黃河三角洲沖積平原是黃河下游的又一重要地貌類型。利津以下黃河河口地帶呈扇形展開，前緣海岸線長378km。地形平坦，高差不大，地面西南高，東北低，向渤海傾斜，海拔10m以下，一般5～8m，靠近海邊1m左右，自西南向東北其坡降為1／8000，局部地區(qū)坡降為1／3000。

圖書封面

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