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大型水利工程的建设,对周边乃至下游自然地质环境的影响尤为明显,于2001年12月底建成的小浪底水库是黄河下游防洪工程体系的骨干工程,可以全部拦蓄三门峡至小浪底区间的洪水,而且能补充三门峡水库的不足,三门峡、小浪底水库加上陆浑、故县支流水库,黄河下游的洪水基本得到控制。小浪底水库运行以来,黄河水利委员会对黄河水资源实行统一管理与调度,保证了黄河连续5年不断流。 论文对黄河流域山东段的自然经济地理概况及地质环境(包括水文地质条件)概况以及小浪底工程及其作用做了详细的总结介绍。在此基础上,紧紧抓住黄河的来水量变化、河道高程变化对两岸地下水资源及水质量的变化的影响这一主线,通过各种水文地质调查研究,查明了小浪底水库运行后,黄河下游两侧山东段地下水资源与环境的变化趋势,提出基于地下水调蓄的水资源开发利用对策,为黄河开发和治理提供地学依据。本次研究主要成果有: 1、小浪底水库运行后,下游河床受到冲刷,同流量条件下黄河水位降低,2000-2004年高村累计降低1.33m、孙口降低0.59m、艾山降低0.85m、泺口降低0.92m、利津降低0.81m。 2、查明了黄河下游黄河对两侧地下水影响范围:梁山剖面处11.3~14km;东阿剖面黄河北10~14km,黄河南(平阴)1.2km;济阳剖面处8km;利津剖面黄河两侧均小于2.2km。 3、小浪底水库运行后,黄河下游影响带范围内地下水位变化不大,变幅小于0.5m。影响范围以外:①小浪底运行使黄河不断流,引黄灌溉量增大,地下水位压缩抬高,变幅一般0.5~2.5m;②另外一些地区,由于人工开采和气候影响,使得水位有所下降,变幅一般0.5~2.5m,部分地段地下水位变幅超过2.5m。 4、各监测断面黄河水水化学成分的变化趋势为:矿化度、全硬度、Na+、Cl-、Ca2+、SO42-含量都呈增加趋势,HCO3-、Mg2+含量基本不变;黄河水质在山东段绝大多数时候优于或符合Ⅲ类水标准,仅在2004年3月份三个断面NO2-均超标。黄河两侧地下水水质受黄河的影响不明显,这可能由于黄河的侧向渗流流速较小,监测数据序列较短,滞后效应掩盖了黄河对两侧地下水水质的影响。 5、小浪底水库运行后,下游河床得到侵蚀下切,河水位逐年下降,黄河水位与两侧浅层地下水位水头差减小,导致黄河水对两侧地下水补给量的减小。以东阿剖面为例,2001年单宽流量为1.626m3/d·m;2004年单宽流量为1.234m3/d·m。在引黄灌区,引黄量增加,在相同需水量的条件下对地下水的开采量就会相应的减少,地下水资源量增加。 6、小浪底水库运行后,径流量趋于稳定,具有了充足的调蓄水源,下游两岸浅层地下水调蓄功能增强。论文开展了基于地下水调蓄的水资源开发利用研究。①充分研究了黄河下游山东段区域水资源开发现状;②从水文地质条件出发,分析研究了黄河下游山东段浅层地下水含水系统调蓄条件,并对地下水调蓄水库的类型进行了划分,将黄河流域山东段两侧地下水调蓄水库划分为决口扇型、古河道带型、山前隐伏冲洪积扇型、滩地型、复合型等五种类型;③开展了黄河下游山东段保护地质环境前提下地下水和谐开采条件的区划,提出了井采地下水与引黄河水进行渠灌结合又分区不同的科学利用水资源、保护地质环境的新思路。