咸陽城區(qū)雨水補充地下水模型研究.pdf

1、水資源是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要自然資源，是人類賴以生存和發(fā)展的基本物質(zhì)條件之一。地下水作為水文循環(huán)的一個重要組成部分，是人類必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)。地下水因水量穩(wěn)定，水質(zhì)良好，在社會發(fā)展和人民生活中日益顯示出其重要性。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人口的迅速膨脹，人類正在以前所未有的規(guī)模和速度消耗著有限的淡水資源，地下水的開發(fā)規(guī)模與日俱增，從而導(dǎo)致一系列的地質(zhì)災(zāi)害和環(huán)境問題，城市地面沉降就是較為突出的環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害之一。面臨21世紀(jì)社會經(jīng)濟發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)

2、，水資源的可持續(xù)利用已經(jīng)成為經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展極為重要的保證。 與此同時，隨著城市化進程的不斷推移，不透水面積逐年增加，使得許多水資源嚴(yán)重缺乏的城市城區(qū)大量雨水沒有得到充分利用而白白流失，同時還可能直接造成城市的洪澇災(zāi)害。但是，在城市規(guī)劃和建設(shè)中，卻很少考慮雨水對地下水的補充，為雨水向地下滲透留出足夠的通道。隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展和人口的劇增，城市化進程十分迅猛，進入21世紀(jì)以后，城市化仍將是我國經(jīng)濟發(fā)展主要特征之一。而且隨著城市

3、建設(shè)的發(fā)展，城市覆蓋層的不透水面積所占的比例將越來越大。這導(dǎo)致在雨季時很小的降雨量就會形成地表徑流，使得雨季中能夠滲入到地下的雨水占總降雨量的比例大大減小，地下水不能得到及時補充。同時，隨著城市人口的不斷增長和生產(chǎn)力的發(fā)展，城市用水量也日益增加，加劇了人們對地下水的獲取量，也加劇了地下水位不斷下降，水源日趨緊張。因此若能充分利用雨水，可以補充日益匱乏的地下水資源、阻止或減緩地面下沉、提升地下水水位，同時還可以通過分流部分雨水減少城市排水

4、管道和泵站的投資以及運行費用，并可減輕暴雨時洪澇災(zāi)害的發(fā)生。 本課題從城市規(guī)劃和城市資源開發(fā)利用的角度去看雨水資源化，它不僅能夠在很大程度上補充城市用水資源，而且對于緩解城市洪澇災(zāi)害和地下水位的下降、改善城市生態(tài)環(huán)境、增強城市可持續(xù)發(fā)展能力具有多層面的深遠意義。 本文以咸陽市氣象、水文等資料為背景，通過對實驗室模擬降雨觀測，同時結(jié)合灰色系統(tǒng)理論分析，建立地下水補充模型。從該模型找到一個平衡值并預(yù)測未來的發(fā)展，從而促使系統(tǒng)

5、迅速、高效、健康、持續(xù)地協(xié)調(diào)發(fā)展，并為我國各地城市規(guī)劃提供理論參考。 本文研究的內(nèi)容分為以下幾個方面： 1、通過對水資源利用現(xiàn)狀的分析，提出利用雨水進行地下水補給是改善城市環(huán)境，保持良好的水循環(huán)系統(tǒng)及生態(tài)平衡，保證城市可持續(xù)發(fā)展的重要途徑之一。 2、廣泛了解國內(nèi)外地下水補給實驗、地下水?dāng)?shù)值模型以及初始水位推定的研究進展，為論文的研究工作提供背景知識。 3、對研究區(qū)咸陽市地下水及城市建設(shè)基礎(chǔ)資料調(diào)研，為地下

6、水補充模型的建立提供背景數(shù)據(jù)參考。 4、實驗室人工模擬降雨，分析降雨量、硬覆蓋和未覆蓋(可滲水部分)比例與地下水補充的關(guān)系。在不同降雨強度下，建立了滲透深度與硬覆蓋和未覆蓋(可滲水部分)比例的數(shù)學(xué)模型： dH1/dt+9.1842H1=7.9395R1(1.0mm/min) dH1/dt+4.2260H1=3.8511R1(0.5mm/min) dH1/dt+1.5063H1=1.5987R1(0.35m