西安地區(qū)地下水動態(tài)及地下水供水安全研究.pdf

1、西安是我國西北地區(qū)最大的城市,20世紀70~90年代由于城市快速發(fā)展,長期超量開采地下水,使得地下水位急劇下降,造成了一系列的環(huán)境地質(zhì)問題,嚴重影響了城市的健康發(fā)展。因此,本文通過收集西安地區(qū)的自然地理、社會經(jīng)濟、水文氣象、水文地質(zhì)條件、地下水開發(fā)利用情況和地下水位監(jiān)測數(shù)據(jù)等資料,分析了研究區(qū)1984~2010年地下水位埋深的時空變化規(guī)律,劃分了地下水動態(tài)類型,研究了氣候變化和人類活動對地下水位的影響,預(yù)測了2011~2020年地下水位

2、埋深的變化趨勢,并在實地調(diào)研的基礎(chǔ)上對各水源地地下水供水安全程度進行了分析評價,主要得到以下幾點結(jié)論:
　　1、分析地下水位埋深得出,1984~2010年研究區(qū)潛水水位平均埋深為11.72m,最大降差可達5.92m,主要經(jīng)歷了快速下降期—穩(wěn)定期—緩慢回升期3個階段;承壓水頭在1997年以前呈明顯下降趨勢,普遍下降50m左右,最大下降量可達100m,1997年以后城區(qū)自備井開采區(qū)呈明顯回升趨勢,最大回升量可達3.3m/a。
　

3、　2、對不同區(qū)域潛水水位埋深變化時間序列的趨勢檢驗得出,西郊灃皂河水源地(K83-3付)和城區(qū)自備井(291)開采區(qū)潛水水位埋深變化趨勢分別在2006和2003年出現(xiàn)了非常明顯的突變,潛水水位埋深均有下降轉(zhuǎn)變?yōu)榛厣厔?北郊渭濱水源地潛水水位埋深在1996年發(fā)生突變,1997~2010年期間水位埋深呈顯著下降趨勢;其它地區(qū)潛水水位變化趨勢沒有發(fā)生突變情況,但農(nóng)灌開采區(qū)和灞河水源地的潛水水位埋深對環(huán)境變化的敏感性較強,其水位埋深波動性明顯

4、大于一、二級階地地區(qū)。
　　3、采用克里格(Kriging)插值法對地下水埋深進行分區(qū),得其埋深空間分布情況基本表現(xiàn)為東南大、北部小,開采區(qū)潛水水位和承壓水頭埋深明顯大于其它地區(qū)。同時,結(jié)合MapGis屬性庫統(tǒng)計功能,重點研究了1998~2010年潛水水位和承壓水頭不同埋深分區(qū)的面積變化情況,得潛水水位埋深主要集中到10~20m范圍,該分區(qū)占總面積的比例已由45.9％增長至56.8%;承壓水頭埋深大于100m的區(qū)域逐漸減小,20~

5、60m和60~100m的區(qū)域面積有所增長,埋深主要集中到20~60m,該區(qū)約占總面積的50%左右。
　　4、運用主成分投影-聚類分析法,將西安地區(qū)不同水文地質(zhì)單元及開采區(qū)的潛水水位動態(tài)類型劃分為水文強、中、弱和開采影響型四類,并結(jié)合水文氣象因素與水位埋深的相關(guān)分析和主成分分析結(jié)果,得出非開采區(qū)范圍內(nèi)從河漫灘至二級階地潛水水位受水文因素影響由強變?nèi)?水文氣象因素的影響程度由大到小排列為徑流量>降水量>蒸發(fā)量>氣溫等其它因素,開采區(qū)內(nèi)

6、潛水動態(tài)受地下水開采影響較大。
　　5、通過回歸模型,研究了工業(yè)活動與潛水水位埋深的關(guān)系,得出上世紀90年代工業(yè)活動對潛水水位的影響最為明顯,每增加10億元的工業(yè)產(chǎn)值,就能使平均潛水水位下降0.2m左右。
　　6、建立了降水量、蒸發(fā)量和地下水開采量為影響因素的潛水水位埋深自適應(yīng)模糊推理系統(tǒng)(ANFIS)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型,并運用該模型與灰色模型(GM(1,1))和徑向基(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,預(yù)測出2011~2020年西安地