不可或缺和恢復的地下水資源及其計算評價

《不可或缺和恢復的地下水資源及其計算評價》是依託河海大學，由周志芳擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：不可或缺和恢復的地下水資源及其計算評價
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：周志芳
• 依託單位：河海大學

項目摘要

精確計算、評價和預測地下水資源，無論是對於局部或區域水資源管理，還是全國或全球範圍制定相關水資源政策，研究例如人類對地球水圈的影響、海平面的上升等重大科學問題，都是非常重要的。解決這些重大科學問題的難點在於變化環境下人類究竟永久性地消耗了多少地下水資源量。基於地下含水層系統中隔水層（弱透水層陵局）的釋水和變形特點，本項目將儲存於弱透水層中可以供給人類使用，但釋水後無法自然恢復的地下淡水量稱為不可或缺和恢復的地下水資源。通過實驗研究含水層系統中弱透水層地下水運動的基本規律、滲透性參數變化規律及其確定方法，分析弱透水層不同於含水層的地下水資源特性和變形特性。掌握永久性消耗的地下水資源量引起地下水儲量改變的因素與規律，以蘇錫常平原區含水層系統為背景，建立變化環境下系統正確計算、評價不可或缺和恢復地下水資源量、已永久消耗地下水資源量的理論和方法。

結題摘要

弱透水層水資源特性評價以及釋水量精確計算對於區域水資源管理、制定相關水資源政策等都是非常重要的。本項目系統開展了弱透水層水力參數確定、水資源特性分析和釋水量計算的理論、試驗和套用研究。 基於理墊局牛歸論推導，分析了定降深、線性水位、波動水位邊界條件下均質弱透水層地下水運動的少坑龍基本規律，推導了弱透水層釋水變形量的表達式，提出了的水力參數的確定方法，包括配線法、分析法和聯合分析法。套用這些方法分析了上海地區的長序列監測數據，確定了原位弱透水層的水力參數值。針對非均質弱透水層，考慮層狀非均質和隨機非均質兩種情況，建立了相應的非彈性釋水數值模型，提出了水力參數非均質性反戶嫌乘演方法。以常州清涼國小分層標處第2弱透凝姜廈水層為研究對象，反演得到了水力參數在垂向上的一維分布。基於雙層非穩定流模型解析解和模型參數統計特徵得到了弱透水層釋水量占開採量比重的累積分布函式曲線，揭示出弱透水層釋水量是地下水開採量不可或缺的一部分；通過比較弱透水層釋水量和承壓含水層釋水量發現，弱透水層釋水滯後程度隨時間近似指數關係衰減；室內試驗模擬也揭示出弱透水層釋水量是不可或缺的，然而絕大部分是不可恢復的。基於分段線性水位邊界條件下弱透水層水力回響過程的解析解，提出了弱透水層釋水量的計算公式，以蘇錫常含水層系統為研究案提恥簽才例，計算得到了下覆弱透水層的累計釋水量，約占總開採量的54%-82%，反映了弱透水層水資源儲量的不可或缺性。 通過系統開展弱透水層水力參數確定的解析和數值反演的理論與套用研究，弱透水層水力參數確定的野外現場試驗研究，弱透水層鍵臭再水資源特性的理論和室內試驗研究，以及弱透水層釋水量計算的理論與套用研究，本項目取得了豐富的理論、室內試驗、野外現場試驗以及實際套用研究成果，獲取了寶貴的資料數據，為地下水資源消耗量的精確計算提供了強有力的理論與方法支撐以及案例參考，同時為地下水資源的高效開發利用提供了科學依據。