为保证城市用水的供应和市区泉水的喷涌,济南市已经在市区西部和南部的泉域补水区开展了一系列的含水层补给管理(MAR)项目工程。然而,由于回灌水水质不理想,不管以何种方式进行地下水回灌都会面临着含水层堵塞的问题。本文针对利用黄河水进行地下水回灌过程中产生的含水层堵塞问题,研究区选择在济南市西南的玉符河强渗漏带区域。采用野外监测、取样化验和室内沙柱模拟试验相结合的方式,研究玉符河强渗漏带利用黄河水进行回灌过程中的含水层堵塞形式、堵塞影响因素、颗粒物来源与微观运动以及地下水回灌效果,同时野外监测的数据也能够对试验结果进行检验。本文取得的结论如下:(1)玉符河强渗漏带黄河水回灌过程中主要存在着含水层物理堵塞的风险,而其他如化学堵塞、生物堵塞和机械堵塞均不是本区域内含水层面临的主要问题。本区域内含水层物理堵塞的主要影响因素为颗粒物含量和回灌水水头高度,其中颗粒物包括内源性颗粒物和外源性颗粒物。(2)在沙柱堵塞方面,外源性颗粒物的浓度越大,沙柱堵塞的越快且越密实,外源性颗粒物浓度的增加会促进内源性颗粒物向下的移动和积累,外源性颗粒物浓度的高低不会影响稳定状态下的沙柱渗透系数;低水头条件更易加剧内源性颗粒物引起的堵塞,而高水头条件更易将颗粒物带入沙柱的较深层,造成沙柱的深层堵塞,从总体上来看,回灌水水头越高,造成的沙柱堵塞程度越大。在沙柱出流水水质方面,外源性颗粒物浓度的大小直接影响稳定状态下沙柱的出流浊度,浓度越大出流浊度也越大,内源性颗粒物的存在对于回灌过程中浊度的控制至关重要;回灌水的水头不会对稳定状态下沙柱的出流浊度产生影响。(3)试验后沙柱上层颗粒物质量达到了原沙的1.4倍,下层颗粒物质量为原沙的1.2倍,而中层颗粒物质量与原沙相差不大。外源性颗粒物主要积累在沙柱上层,而内源性颗粒物主要积累在沙柱下层,沙柱内细微颗粒物质量呈现出“两头大,中间小”的现象,玉符河强渗漏带含水层的较浅层与较深层的堵塞值得注意。从微观上来看,内源性细微颗粒物中粒径在1μm~10μm区间和50μm~74μm区间的细微颗粒物移动性较弱、整体表现出积累,而粒径在10μm~50μm区间内移动性较强、整体表现出外排,而外源性细微颗粒物的各个粒径区间在沙柱中的移动和积累则比较均匀。(4)观测井内地下水水位随着玉符河补水量的增加而升高,通过玉符河强渗漏带补充地下水水量取得了很好的效果;通过玉符河强渗漏带含水层的滤除作用,回灌水的水质得到了很大的改善;同时检测数据也验证了沙柱试验的结果,说明沙柱试验的结果可以在玉符河强渗漏带实地应用。(5)野外采集的原沙中细微颗粒物含量为5%左右,通过试验分析得到沙样堵塞最大细微颗粒物质量比为7.2%。从玉符河强渗漏带含水层结构的颗粒物容量以及堵塞的角度来讲,目前玉符河人工回灌工程运行“健康”,玉符河强渗漏带依然有着很长的回灌“寿命”。本文的研究结果对于本区域内的回灌工程的选址、回灌水量、回灌时间、回灌的安全性和持续性以及回灌后对于地下水环境和水质的影响都有着一定的指导意义,同样对于水文地质条件相似的地区也有着一定的参考价值。