济南市以“泉城”闻名于世,岩溶大泉为济南城市增添了一条亮丽的风景线,也为济南市提供了优质的生活生产用水。然而随着济南市经济社会和城市化的快速发展,需水量日益增加,不得不大量开采地下水,导致了地下水位的持续下降,地下水量日益减少,供水保泉矛盾尖锐。为此,济南市采取了多种开源节流保泉措施,例如建设了玉清湖水库、鹊山水库等城市引黄供水工程,利用黄河水置换地下水。目前黄河水已占城市供水的80%左右,在此基础上,南水北调东线山东段引长江水也已经通水,济南市外调水源多样化,这些措施对保护泉水常年喷涌起到了重要作用。然而,水质上黄河水和长江水不如岩溶水,如何改善外调水的水质同时又达到保泉的目的,有效的措施是选择合适的方式和区域建立可管理的含水层补给(MAR)项目,济南市西部的玉符河区域便是人工补给工程的重要一环。通过将玉符河上游的卧虎山水库蓄积的黄河水、雨洪水、南水北调水人工控制放入玉符河通过地面渗水的方式渗漏补给地下水,利用下游的水源地再次回采供水。黄河下游的回灌水源具有泥沙含量高的特点,经沉砂池沉淀后,仍含有部分悬浮细颗粒物。因此,本文以野外调查—室内实验—悬浮物堵塞的预防和治理为主线,探索以地面渗水法的方式在玉符河流域进行人工补给时,补给区域的水量分配问题和悬浮细颗粒物的迁移堵塞机制,进而为补给区域的稳定运行提供参数和依据,减缓黄河水在补给时造成的堵塞问题,延长补源工程的运行寿命并保证河床的有效下渗量。本文共设计了单层、双层砂槽实验两大组,对数据进行分析后,得出的研究结果如下:(1)在控制变量的砂槽水量实验中,当其他条件一致时,随着回灌总量的增加,下渗量也会增加,但是当下渗量达到临界值时,剩余放水量主要以地表径流为主流向河道下游,属于无效补给量,还有一部分形成了上层侧渗进入到砂卵砾石层中,补给到目的下伏的张夏组灰岩含水层。在实际放水过程中,应控制放水量,在保证有效下渗量的同时,减少无效补给量。并且通过Hydrus-2D软件对物理模型进行验证,其模拟结果较好。(2)在悬浮物实验中,以购买的纳米级蒙脱土配置悬浮液作为回灌水源。随着回灌时间的增加,下渗量渐渐减少,地表径流量逐渐增加,而且随着回灌水源浊度的渐渐增加,介质表面的堵塞程度更快更严重。未堵塞状态下的下渗量约占总回灌量的60~70%左右,孔隙介质的表层渗透性会随着悬浮物沉积量的增加而降低,出现物理堵塞现象,下渗量降至10~20%左右。在堵塞形成后,通过调节流量进行大水冲刷,会对地表的堵塞情况起到一定的缓解作用。在回灌实验结束后,将表层部分取出进行洗砂,再将其装回砂槽,其下渗量可以恢复至占比60-70%,由此得出,回灌水的悬浮细颗粒物沉积在孔隙介质表层的孔隙中,表层的悬浮细颗粒物形成的薄黏土层是造成物理堵塞的主要原因。(3)根据浊度计算悬浮细颗粒物质量,来探索悬浮细颗粒物的分布情况。在相同条件下,随着回灌水浊度的增加,槽内滞留量会逐步增加。悬浮细颗粒物主要是以表层出流质量和槽内滞留量为主,并且槽内滞留量主要分布在砂槽的表层和上层区域。(4)通过在砂层表面安置挡水板,来验证在河道修建橡胶坝的可行性。得出结论:在修建橡胶坝后,对地表水进行拦蓄,对提高下渗量起到一定作用,但是悬浮物沉积量增加,堵塞程度有所加重。在拆掉橡胶坝后,调节流量进行冲刷,对地表的薄黏土层有一定的清淤作用,但回灌能力没有明显的恢复,将表层部分取出后洗砂回填,回灌能力有明显的恢复,这说明周期性刮换河道表层砂石,可有效的维持回灌工程可持续利用。(5)悬浮物堵塞的预防主要是从控制回灌水源方面进行,通过对回灌水源进行过滤和沉淀,尽可能降低其悬浮物浓度,预防堵塞的形成。玉符河作为山前河道,具有较大的坡度,水平流速较快,在水库放水补源的过程中,间断性调节大流量对河道进行冲刷,可以进一步防止堵塞的形成。