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灌区不仅是我国农业规模化生产的重要基地,还是我国农业经济稳定快速发展的重要基础设施,其对灌区人民的生命财产安全和经济发展具有重要影响。随着灌区的开发建设,灌区水资源供需矛盾日益突出,同时由于自然因素、人为因素的变化,则会影响灌区地下水系统的补给、径流和排条件。本文则选择济南市邢家渡引黄灌区为研究对象,研究在自然和人为因素变化情况下浅层地下水系统的变化规律,探讨在变化条件下灌区地下水响应变化规律,为邢家渡引黄灌区地下水开采、水资源优化配置和土壤盐渍化治理提供科学依据。本文主要研究如下: 1)基于研究区域水文资料和地下水水位资料的分析,邢家渡引黄灌区地下水动态类型属于降水~灌溉~蒸发类型,即大气降水和地表水灌溉是灌区地下水的主要补给来源,蒸发则是灌区地下水主要的排泄方式。分别采用Mann-Kendall检验法、R/S分析方法、Spearman秩次相关检验法依次分析了研究区域的气候条件(降水和蒸发)和人为因素(地表水灌溉和地下水开采)的变化趋势,分析结果表明气候条件变化趋势不显著,而人为因素变化趋势显著。 2)采用数理统计方法对研究区域的地下水位实测资料进行分析,摸清研究区域的浅层地下水位年内和年际动态变化特点。同时对研究区域的补给、排泄、径流等进行分析计算,采用水均衡方法对研究区域在模拟期内的水量变化情况。根据计算结果可知,研究区域的地下水水量属于正均衡状态,地下水主要补给来源为降水和灌溉入渗,排泄项主要为蒸发和地下水开采。 3)依据邢家渡引黄灌区浅层含水层的地质条件、水文地质特征和研究目的,将灌区浅层含水层概化为一层非均质、各向异性潜水含水层;通过分析邢家渡引黄灌区的地下水补给、径流和排泄条件对灌区边界条件进行相应概化;采用Visual Modflow软件构建灌区浅层地下水数值模型,确定研究区域的补给、蒸发等边界条件和模拟初始条件,通过对灌区水文地质参数进行分区和调整参数,使模型真实反映研究区域的地下水系统。 4)为了分析在不同变化情况下灌区地下水系统演变响应规律,利用地下水数值模型模拟预测在不同变化条件下研究区域2030年地下水位变化情况。在正常情况下,按照当前水资源开发利用模式地下水位有抬升趋势;在降水量水量增加情况下,徒骇河附近的区域地下水水位抬高了约1m左右,在济阳区域和商河北部区域的地下水位抬升幅度较小约为0.3m;蒸发量增加和引黄量减少时,灌区地下水位整体下降,灌区北部水位下降幅度较大,尤其是怀仁镇和胡集镇下降幅度最大,约为2m,南部下降幅度较小;地下水开采量变化时,灌区北部变化幅度较大,南部区域变化幅度较小,对于井灌区和城镇影响较大。