亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        鄱陽(yáng)湖地下水時(shí)空分布模擬研究

        2024-12-04 00:00:00周鵬
        關(guān)鍵詞:湖區(qū)鄱陽(yáng)湖滲透系數(shù)

        摘 要:本文選取典型洪泛地區(qū)作為研究對(duì)象,通過(guò)建立地下水流的二維數(shù)值模型,對(duì)地表水轉(zhuǎn)換及水資源變化進(jìn)行數(shù)值仿真。研究結(jié)果表明:洪泛區(qū)主湖區(qū)與周圍地下水的動(dòng)力補(bǔ)充格局受季節(jié)的影響較大,其中干旱期與退水期是地下水補(bǔ)充最多的時(shí)段,而湖泊補(bǔ)給地下水主要發(fā)生在漲水和高洪水位時(shí)期。總體來(lái)說(shuō),洪泛區(qū)的地下水水位和湖泊水位的年度變動(dòng)趨勢(shì)是相似的,在靠近主湖區(qū)的區(qū)域,地下水水位變動(dòng)幅度很大,在多數(shù)洪泛區(qū),地下水水位變動(dòng)幅度很小。在主湖區(qū)周邊地區(qū),地下水的流量比洪泛區(qū)要大。

        關(guān)鍵詞:洪泛區(qū);地下水;數(shù)值模擬;洪水過(guò)程;水流量

        中圖分類號(hào):X 17" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        洪泛濕地是一種重要的濕地類型和流域尺度上重要的生態(tài)系統(tǒng),在全球范圍內(nèi)約有15%的濕地。從水循環(huán)的觀點(diǎn)來(lái)看,洪澇濕地是大氣降水與地表徑流、地下水等物質(zhì)交換的關(guān)鍵分界線,在洪澇的作用下,地表-地下水交換往往表現(xiàn)出很強(qiáng)的動(dòng)態(tài)與敏感特征。洪泛濕地中的表層和地下水文過(guò)程的季節(jié)變異,會(huì)對(duì)流域內(nèi)的水流界面、養(yǎng)分交換、泥沙沉降等產(chǎn)生顯著影響,從而驅(qū)動(dòng)著流域內(nèi)物質(zhì)、能量和信息轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)移。在世界范圍內(nèi),廣泛關(guān)注洪泛濕地的表層與地下水文學(xué)[1-3],而表層與地下水文學(xué)間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系不僅是對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的基本認(rèn)識(shí),而且對(duì)濕地進(jìn)行治理與保護(hù)具有十分重要的意義[4-6]。

        針對(duì)我國(guó)湖泊水文情勢(shì)改變等問(wèn)題,本文研究流域水文情勢(shì)與水文情勢(shì)的關(guān)系,這對(duì)優(yōu)化配置流域水資源,促進(jìn)濕地系統(tǒng)的健康發(fā)展,都有十分重要的意義。

        1 工程概況與研究方法

        1.1 工程概況

        本研究選取的流域南北長(zhǎng)約為173km,東西最大寬度約為74km,北部人江水道最窄處寬度約為2.8km,湖岸線總長(zhǎng)達(dá)1200km。鄱陽(yáng)湖流域三面環(huán)山,周圍高中間低,地形高程變化為30~2200m。鄱陽(yáng)湖地處亞熱帶暖濕季風(fēng)氣候區(qū),年內(nèi)降水量分布不均,加上流域五河來(lái)水變化,導(dǎo)致其具有高度變異的湖泊水位變化特征。湖泊洪、枯季節(jié)的水位差可達(dá)15m,形成“洪水一片,枯水一線”的獨(dú)特洪泛特征。鄱陽(yáng)湖主湖區(qū)位于中心位置,鄱陽(yáng)湖的周邊地區(qū),分布著諸多小湖泊,這些小型湖泊與主湖區(qū)通過(guò)水道相連,形成了一個(gè)復(fù)雜的水系網(wǎng)絡(luò)。鄱陽(yáng)湖主湖區(qū)與周邊蝶形湖間存在水文聯(lián)系。

        1.2 地下水模型構(gòu)建

        本文基于有限元軟件建立地下水有模型,該模型通過(guò)非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格來(lái)提高模擬精度,特別是在關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化,以適應(yīng)地下水流動(dòng)和污染物傳播的復(fù)雜情況。該有限元模型主要基于地下水流運(yùn)動(dòng)理論如公式(1)所示。

        (1)

        式中:τ1、τ2為一類邊界、二類邊界;H為地下水位高度;μ為給水度;K為滲透系數(shù);B為底板高度。

        洪泛區(qū)地形復(fù)雜,因此抽取了41124個(gè)高程,并利用Kriging內(nèi)插的方式,得到了該數(shù)字模式下的真實(shí)地面高度。在此基礎(chǔ)上,本項(xiàng)目擬將該區(qū)域內(nèi)的三角有限元剖分成6329個(gè)網(wǎng)格,并將其劃分為8680個(gè)網(wǎng)格點(diǎn),其中三角網(wǎng)格點(diǎn)在20~2000m內(nèi),以此為基礎(chǔ),對(duì)該區(qū)域內(nèi)的地形特征進(jìn)行描述,并對(duì)該區(qū)域內(nèi)的地形特征和水文特征進(jìn)行深入分析。該地區(qū)與大規(guī)模的洪泛區(qū)相比,地質(zhì)與成因具有較強(qiáng)的一致性,且洪泛區(qū)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)極為匱乏,部分水文地質(zhì)指標(biāo)沒(méi)有體現(xiàn)區(qū)域特性(例如降水的入滲系數(shù)、滲透系數(shù)、補(bǔ)給程度等),因此,本項(xiàng)目擬采用多學(xué)科交叉的方法研究該地區(qū)的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。對(duì)研究區(qū)周圍現(xiàn)場(chǎng)鉆井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的湖濱帶以細(xì)砂巖為主,其中,細(xì)砂巖中黏性顆粒的數(shù)量很小,與細(xì)砂巖的巖石性質(zhì)差異很小,并且,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了在地下20m處,有一種黏土層,它的滲透系數(shù)比較相近,透水性很弱,埋深比較均勻,可做含水層底板。因此,將其概括為一層,并將其埋藏深度設(shè)定在地面20m以下。

        2 結(jié)果分析

        2.1 模型驗(yàn)證

        在本研究中,根據(jù)地下水位相關(guān)資料,通過(guò)手動(dòng)試錯(cuò)法對(duì)地下水的模型的主要參數(shù)進(jìn)行改動(dòng),經(jīng)過(guò)不斷地調(diào)整,得到滲透系數(shù)為150m/d,給水度為0.01,對(duì)野外1個(gè)地下水位進(jìn)行觀測(cè),結(jié)果如圖1所示。模擬期內(nèi)的結(jié)果表明,計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果具有很好的一致性,水位擬合的納什效率系數(shù)為0.92,確定性系數(shù)R2為0.94,模型擬合結(jié)果表明數(shù)值模擬結(jié)果可靠。

        2.2 地下水動(dòng)力場(chǎng)特征

        從圖2~圖4的地下水位分布可以看出,洪泛區(qū)從南到北,在空間上表現(xiàn)為“南高北低”的分布型,在北部和南部地區(qū),地下水的高度差異可達(dá)2~4m,該分布型與洪泛區(qū)的地形特征密切相關(guān)。而從東西兩個(gè)方向看,地下水埋深主要受控于主湖區(qū)的水位變動(dòng),在漲潮、汛期表現(xiàn)為“東高西低”,各地區(qū)地下水埋深相差2~3m,在退潮、枯水期表現(xiàn)為“西高東低”,各地區(qū)地下水埋深相差不大,一般不超過(guò)2m。從洪泛區(qū)地下水水位的變動(dòng)情況可以看出,洪泛區(qū)的地下水水位的變動(dòng)情況與湖泊的水位變動(dòng)情況基本相同。總體上看,洪泛區(qū)地下水的變化為2~5m。此外,在靠近主湖區(qū)處,在距主湖區(qū)較遠(yuǎn)的西側(cè)灘上,潛流大幅波動(dòng)。對(duì)鄱陽(yáng)湖洪泛區(qū)的沼澤來(lái)說(shuō),洪泛區(qū)的地下水分布情況與地表形態(tài)關(guān)系密切,而湖泊水位變化則是影響其地下水埋深的主要外在因素,地下水對(duì)時(shí)間和空間上都有不同的反應(yīng)。

        根據(jù)結(jié)果分析,地下水轉(zhuǎn)換主要涉及地表與地下水的相互補(bǔ)給,在枯水和退水時(shí)期,鄱陽(yáng)湖主湖區(qū)水位較低,洪泛區(qū)地下水位相對(duì)較高,此時(shí)洪泛區(qū)的地下水主要補(bǔ)給湖泊,即地下水由洪泛區(qū)流向主湖區(qū)。在漲水和高洪水位時(shí)期,湖泊水位上升,湖泊對(duì)周邊地下水的補(bǔ)給強(qiáng)度增加,導(dǎo)致主湖區(qū)附近的地下水位上升,此時(shí)湖泊補(bǔ)給洪泛區(qū)地下水,即水由主湖區(qū)流向洪泛區(qū)。同時(shí)鄱陽(yáng)湖的季節(jié)性水位變化決定了主湖區(qū)與周邊地下水間的動(dòng)態(tài)補(bǔ)排模式。這種季節(jié)性變化導(dǎo)致地下水位和湖泊水位在年內(nèi)呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì),從而影響地下水的補(bǔ)給和排泄過(guò)程。其地下水轉(zhuǎn)換可能還與地形地貌導(dǎo)致的地下水力梯度有關(guān)。地下水位的年內(nèi)變化幅度通常小于地表水,說(shuō)明地下水文過(guò)程相對(duì)穩(wěn)定。地下水流速在不同季節(jié)有顯著差異,枯水期、退水期和漲水期的地下水流速較大,而豐水期流速較小。

        2.3 地下水均衡分析

        將整個(gè)鄱陽(yáng)湖洪泛區(qū)作為研究對(duì)象,對(duì)地下水進(jìn)行均衡分析。地下水變化量ΔS的計(jì)算過(guò)程如公式(2)所示。

        ΔS=DBin -DBout+NBin-NBout+Qp+Q1-Qe (2)

        式中:DBin為東方向補(bǔ)給水;DBout為西方向排出水;NBin為西方向補(bǔ)給水;NBout為輸出端有東方向排出水;Qp為輸入端有自然降水;Q1為蝶形湖補(bǔ)給地下水;Qe為自然蒸發(fā)水。

        分析地下水?dāng)?shù)值模擬結(jié)果,結(jié)果匯總見表1。

        從表1可見,該區(qū)域地下水的總輸入量和總輸出量基本持平。降雨是最主要的水源補(bǔ)給,占總補(bǔ)給量的52%,其次是湖泊對(duì)地下水的補(bǔ)給,占39%。碟形湖對(duì)地下水的補(bǔ)給相對(duì)較小,僅占3%。在水量輸出方面,地下水蒸發(fā)占總排泄量的72%,它是最主要的排泄途徑,其次是向湖泊的排泄,占24%。春季和夏季是地下水補(bǔ)給的主要時(shí)段,而秋季和冬季則是排泄的主要時(shí)段。這表明鄱陽(yáng)湖主湖區(qū)對(duì)洪泛區(qū)地下水平衡有顯著影響,地形地貌和湖水位變化是影響地下水動(dòng)態(tài)的關(guān)鍵因素。

        2.4 地下水敏感度分析

        同時(shí),本文對(duì)給水度(μ)和滲透系數(shù)(K)進(jìn)行敏感性分析,以評(píng)估這兩個(gè)參數(shù)對(duì)地下水模型模擬結(jié)果的影響。通過(guò)改變模型輸入?yún)?shù)的值(±10%,±20%)來(lái)觀察模型輸出結(jié)果的變化,從而判斷參數(shù)對(duì)模型結(jié)果的敏感程度,結(jié)果如圖5、圖6所示。

        根據(jù)圖5和圖6分析可得,當(dāng)給水度和滲透系數(shù)增加或減少10%和20%時(shí),地下水位發(fā)生了顯著變化,說(shuō)明該洪泛區(qū)對(duì)給水度和滲透系數(shù)的變化非常敏感,小幅度調(diào)整也會(huì)對(duì)地下水位產(chǎn)生較大影響。

        3 結(jié)論

        本項(xiàng)目通過(guò)建立地下水流動(dòng)數(shù)值模型,針對(duì)鄱陽(yáng)湖洪泛區(qū)的地表水-地下水交互作用和動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行研究,并結(jié)合洪泛區(qū)的地質(zhì)、地質(zhì)、氣候、水文等因素,建立地下水流動(dòng)數(shù)值模型,準(zhǔn)確計(jì)算洪泛區(qū)地下水流動(dòng)特性和對(duì)外界環(huán)境壓強(qiáng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。

        洪泛區(qū)主湖區(qū)與周圍地下水量的動(dòng)態(tài)補(bǔ)充格局受洪泛區(qū)水位漲落影響較大,洪泛區(qū)主湖區(qū)與周圍地下水量的補(bǔ)充格局可大致分為地下水從流域內(nèi)流入主湖區(qū)和從主湖向洪泛區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充兩個(gè)階段。

        鄱陽(yáng)湖主湖區(qū)對(duì)洪泛區(qū)地下水平衡有顯著影響,地形地貌和湖水位變化是影響地下水動(dòng)態(tài)的關(guān)鍵因素。洪泛區(qū)對(duì)給水度和滲透系數(shù)的變化非常敏感,即小幅度調(diào)整也會(huì)對(duì)地下水位產(chǎn)生較大影響。

        參考文獻(xiàn)

        [1]劉春篁,董一慧,李佳樂(lè),等.湖泊濕地系統(tǒng)地表水-地下水相互作用及“三氮”遷移轉(zhuǎn)化[J].江西科學(xué),2022,40(3):484-491.

        [2]雷琨.圍湖造田驅(qū)動(dòng)的湖水—地下水相互作用下氮的遷移轉(zhuǎn)化[D].北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué),2022.

        [3]吳玲.地表水與地下水交互作用下簡(jiǎn)易垃圾填埋場(chǎng)地下水污染特征及監(jiān)測(cè)方法[D].吉林:吉林大學(xué),2022.

        [4]盧曉寧,鄧偉.洪水對(duì)濕地系統(tǒng)的作用[J].濕地科學(xué),2005,3(2):136-142.

        [5]徐力剛,謝永宏,王曉龍.長(zhǎng)江中游通江湖泊洪泛濕地生態(tài)環(huán)境問(wèn)題與研究展望[J].中國(guó)科學(xué)基金,2022,36(3):406-411.

        [6]邱彭華,鐘尊倩,辜曉虹,等.區(qū)域濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響——以海口市為例[J].植物科學(xué)學(xué)報(bào),2022,40(4):472-4.

        猜你喜歡
        湖區(qū)鄱陽(yáng)湖滲透系數(shù)
        鄱陽(yáng)湖水系之潦河
        大通湖區(qū)河蟹產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述
        基于Origin的滲透系數(shù)衰減方程在地?zé)崴毓嘀械膽?yīng)用
        《鄱陽(yáng)湖生態(tài)系列插畫》
        生活在湖區(qū)
        海峽旅游(2018年4期)2018-06-01 11:20:00
        湖區(qū)航道風(fēng)速預(yù)警監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)研究
        江西建材(2018年4期)2018-04-10 12:37:24
        多孔材料水滲透系數(shù)預(yù)測(cè)的隨機(jī)行走法
        輸水渠防滲墻及基巖滲透系數(shù)敏感性分析
        鄱陽(yáng)湖好風(fēng)光
        老友(2017年4期)2017-02-09 00:26:04
        河北平原新近系熱儲(chǔ)層滲透系數(shù)規(guī)律性分析
        性生交大片免费看淑女出招 | 国产av一级二级三级| 天堂av在线美女免费| 少妇无码吹潮| 热久久这里只有| 丝袜美女美腿一区二区 | 国产在线精品一区二区三区| 曰批免费视频播放免费直播| 中文亚洲爆乳av无码专区| 97自拍视频国产在线观看| 国产毛片视频一区二区| 日韩人妻无码精品久久| 亚洲男人天堂2017| 国产一品二品三品精品久久| 日本最新一区二区三区视频观看 | 欧美国产激情18| 饥渴的熟妇张开腿呻吟视频| 亚洲欧洲久久久精品| 老熟妇嗷嗷叫91九色| 亚洲成av人片天堂网无码| 无码人妻精品一区二区三区在线| 亚洲欧美日韩国产综合专区| av中文字幕性女高清在线| 亚洲爆乳无码专区www| 特级毛片a级毛片免费播放| 日韩人妻无码精品系列专区无遮 | 亚洲不卡av一区二区三区四区| 日本熟日本熟妇中文在线观看| 欧美疯狂性受xxxxx喷水| 三年在线观看免费大全下载| 亚洲欧洲精品国产二码| 高潮av一区二区三区| 内射夜晚在线观看| 久热在线播放中文字幕| 亚洲精品中文字幕乱码二区| 日韩人妻中文字幕专区| 亚洲精品成人网线在线播放va| a级福利毛片| 青青操视频手机在线免费观看| 亚洲va欧美va日韩va成人网| 巨大欧美黑人xxxxbbbb|