吉林浅层地下水体系对旱改水工程之响应研究

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1、吉林浅层地下水体系对旱改水工程之响应研究第1章绪论1.1选题背景及研究意义水是一切生物赖以生存的基本条件和人类生产生活的重要资源，又是自然环境的组成因素。受自然条件变化以及人类生产和生活对水资源过量开发的影响，流域内普遍存在着水环境恶化（韩磊等，2010），地表水和地下水污染加重（江曙光，2010；罗兰，2008），河流流量减小（北方河流出现断流）等问题，使有限的水资源与人类社会日益增长的用水量的矛盾更加尖锐，严重影响了流域内经济社会的可持续发展（张荔，2010）。水资源具有可再生性，这种可再生性是由水文循环决定的，区域水资源的形成演化和分

2、布规律主要受水文循环过程的影响。水文循环是发生于大气水、地表水和地壳岩石孔隙中的地下水之间的水循环。地球上的水在太阳辐射和重力的共同作用下，通过蒸发、水汽输送、凝结降水、下渗以及径流等环节，不断地发生相态转换以及周而复始运动。水文循环是地球上最重要的物质循环之一，是联系地球水圈、大气圈、岩石圈及生物圈的纽带。水文循环的运动，实现了全球水量、能量和地球化学物质的迁移与转换，使水资源不断更新，支撑着全球的生命（陆桂华等，2006）。地下水作为陆地上最为重要的淡水形式之一，是水文循环中的主要参与者和水资源的载体。它是许多地方工农业、居民生活的主要

3、水源，对于干旱半干旱地区，甚至是唯一的供水水源（尹雅芳等，2011）。地下水作为一种稳定的水源具有地表水所不具备的许多优越性，如分布广、水质好、动态要素稳定、可持续开发利用等（李守波，2006）。同时，地下水也是复杂生态系统中的一个敏感因子，其动态特征的变化，直接关系着土壤盐碱化问题和地表植被的发育情况（Ayse和Ahmet，2006）。近年来，随着各地地下水开采强度的不断加大，地表水利工程大量修建等人类活动和全球气候变化的影响，我国地下水资源与地质环境的整体状况与以往相比发生了很大变化，出现了含水层枯竭、地面沉降、地下水污染、土壤盐渍化和

4、沙化程度加剧等各种水文地质问题。因此，分析人类活动影响下地下水的分布状况和动态变化特征，加强对地下水资源的评价与管理，成为当前水资源领域急需解决的科学问题。此外，在社会生产力提高，社会经济得到了空前繁荣的同时，人类活动也给我们周边的水环境也带来了严重的影响。据调查发现，我们赖以生存的水环境均不同程度地受到工业废水、生活污水以及农业化肥农药的污染（齐培培，2009）。地下水污染更是触目惊心，根据权威媒体的统计数据显示，全国90%的城市地下水遭受了不同程度的污染，其中60%的城市污染严重，基本清洁的城市只有3%。地下水遭受污染的原因主要有两方面

5、：一方面是面源污染，主要是指现代农业生产区大量化肥、农药使用引起的污染。由于水是物质运移的载体，未被作物吸收的农药和化肥随雨水或者灌溉水渗入地下含水层中，造成地下水的污染。或者一些农田采用劣质水以及未经处理的废水回灌，这些水本身水质较差，渗入含水层后引起地下水的污染（冯启申等，2010；詹红丽，2002）。另一方面是点源污染，一些企业为了降低成本，将污水直接排放到环境之中，导致这些污染物通过渗透、渗井、渗透地、溶洞等缓慢释放，更有甚者通过高压水井直接将污水排入地下水之中，造成地下水的重度污染。此外，人类生活产生的大量生活垃圾，随着日晒雨淋及

6、地表径流的冲洗，其溶出物慢慢渗入地下，引起地下水的污染。由于大部分地下水的自然更新速度十分缓慢，自净能力较弱，一旦受到污染，将难以更新和恢复，会对生态环境造成严重影响，甚至对人类生产生活造成危害。因此，如何准确预测地下水污染的分布和变化状况以及如何选择最佳的防治措施，也是当代水资源领域迫切需要解决的问题。吉林西部位于松嫩平原的西南部，地处东北腹地，行政区划包括白城市和松原市，是吉林省重要的农业、牧业和能源基地。吉林西部在气候上属于干旱半干旱区，多年平均降雨量为400-500mm，多年平均蒸发强度为1500-2000mm（东弱西强），是典型的

7、农牧交错带和生态环境脆弱区（赵海卿，2012）。区内环境地质问题较为严重，包括洪涝灾害，水资源短缺，土地荒漠化盐碱化严重，水质恶化等（肖长来，2001）。同时，吉林西部十年九旱，平均受灾面积32.7万公顷，干旱使该区农业生产多年处于低产水平。人均水资源量为787m3，仅为全国人均水资源量的1/3；土地荒漠化面积占全省荒漠化面积的78.1%，盐碱化面积占全省盐碱化面积的76.1%；地下水超采严重，水位下降明显，主要城镇附近还出现明显的降落漏斗。第2章研究区概况本章主要介绍了研究区的地理位置与交通条件，分析了研究区地形地貌、气候、水文等自然条件

8、及变化特征，概要阐述了研究区的地质条件（地质构造和地层岩性），论述了区内水文地质条件，包括区内地下水含水层系统的组成、地下水补径排泄条件、地下水动态特征和水化学特征等。2.1自然