大沽河咸水區(qū)地下水-人工湖泊水交換關(guān)系研究.pdf

1、水是人類賴以生存的資源，地下水是水資源的重要組成部分，是許多城市供水和農(nóng)業(yè)灌溉的主要水源。20世紀(jì)80年代由于人們超量開采大沽河下游地下水引發(fā)了海水入侵。1998年李哥莊南部麻灣莊截滲墻的建立，有效的阻止了海水入侵，但也使部分咸水體殘留在了李哥莊地區(qū)。后由于采砂過程在李哥莊地區(qū)形成了大小不一的人工湖泊，地下咸水與人工湖泊之間的交換關(guān)系直接影響到該片區(qū)域水資源總量與結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)和地下咸水體分布變化，進(jìn)而影響該片區(qū)域地下咸水體的治理。所以，深

2、入研究大沽河下游咸水區(qū)地下水-人工湖泊水交換關(guān)系，對(duì)于地下水質(zhì)的監(jiān)測(cè)和地下水資源綜合利用具有非常重要的意義。
　　本文在調(diào)查研究區(qū)域自然環(huán)境的基礎(chǔ)上，建立了地下水和人工湖泊水位、水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，自行設(shè)計(jì)和加工一組滲透流量?jī)x，采用砂槽模擬試驗(yàn)分別測(cè)定了滲流穩(wěn)定時(shí)間和滲透流量?jī)x校正系數(shù)，將標(biāo)定的滲透流量?jī)x應(yīng)用于大沽河?xùn)|岸魏家屯人工湖泊與地下水滲流量的測(cè)定。同時(shí)，根據(jù)氣象數(shù)據(jù)和湖泊的水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，利用水量均衡的方法，計(jì)算了地下水與人工湖泊的

3、年交換量。主要得到以下結(jié)論:
　　(1)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)表明，地下水的水位分布與地形基本一致呈現(xiàn)西南地區(qū)較高，北部地區(qū)較低的趨勢(shì)，且動(dòng)態(tài)變化具有明顯的季節(jié)性;湖泊水位呈現(xiàn)出穩(wěn)步上升的趨勢(shì)。另外，鹽度僅在空間分布上有較大變化，而時(shí)間和季節(jié)的變化并沒有對(duì)鹽度的變化造成影響。在研究區(qū)的南部靠近截滲墻附近小范圍內(nèi)，鹽度存在垂向上分層的現(xiàn)象，水平方向上鹽度在研究區(qū)表現(xiàn)出東南部最高，向西北漸減的規(guī)律。
　　(2)設(shè)計(jì)并加工滲透流量?jī)x，滲透流量?jī)x

4、的滲透室直徑28cm，高15cm。通過砂槽試驗(yàn)可知，滲流穩(wěn)定時(shí)間過短時(shí)，由于儲(chǔ)水袋本身的特性會(huì)導(dǎo)致滲流儀測(cè)定結(jié)果偏大。當(dāng)砂槽滲透速度為20cm/d，滲流穩(wěn)定時(shí)間為1min時(shí)，測(cè)定滲透流速為23.31cm/d±2.33，遠(yuǎn)大于實(shí)際砂槽滲流速度;當(dāng)滲流穩(wěn)定時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，容易使儲(chǔ)水袋飽和或被排空以導(dǎo)致測(cè)定失敗。另外，在確定了合適的滲流穩(wěn)定時(shí)間之后，控制水頭高度改變砂槽的滲流速度求得了滲流儀的校正系數(shù)為1.10。
　　(3)滲流儀的野外測(cè)定

5、結(jié)果表明，人工湖泊四周均表現(xiàn)為地下水補(bǔ)給人工湖泊，但補(bǔ)給速率會(huì)因?yàn)槲恢玫母淖兌l(fā)生變化。在湖泊東北方向滲流儀的測(cè)定結(jié)果為3.28cm/d，而在湖泊南部滲流儀的測(cè)定結(jié)果為0.56cm/d。另外，高強(qiáng)度的降雨會(huì)在短時(shí)間內(nèi)改變二者的交換關(guān)系。7月24-26日的強(qiáng)降雨之后滲流儀測(cè)定結(jié)果顯示，此時(shí)兩者之間的交換關(guān)系為湖泊補(bǔ)給地下水。其原因是由于高強(qiáng)度的降雨使得湖泊水位驟升0.7m，導(dǎo)致一段時(shí)間內(nèi)湖泊水位高于地下水位，從而短時(shí)間內(nèi)改變了兩者之間的交