基于解析-数值结合法的傍河水源地开采方案与地下水资源量分析

合理设计开采方案对傍河水源地地下水资源开发和避免环境地质问题的发生具有重要意义。以承德市四道河典型傍河地下水水源地为研究区,在明确区域水文地质条件的前提下,建立地下水流数值模型,运用仿泰斯公式和映射叠加原理计算出合理的开采井布局,数值法与解析法相结合得到最优开采方案,确定水源地地下水可开采资源量。结果显示,在研究区4个区段内29眼开采井沿河流单排布设,井河距离为25 m,井间距离为150 m的方案为最优开采方案,水源地地下水可开采资源量为4.51万m³/d。滦河对地下水的补给充足而稳定,取水保证程度较高,对区域水环境影响较小。     

卫宁灌区迎水桥水源地地下水均衡变化研究

地下水是重要的生态因子,地下水的均衡状态往往影响着该区域生态系统的天然平衡。地下水均衡计算是区域地下水资源评价的重要环节,是对地下水各均衡要素的定量化研究。应用水均衡法与数值模拟法对卫宁灌区某水源地自然条件与开采条件下的地下水各均衡要素进行计算分析。两种方法互为论证,计算结果接近,表明其具有较好的可信度,可以为合理开采地下水提供科学依据。综合两种计算结果,水源地在开采条件下,地下水补给项与排泄项各要素的量与其所占比例均发生了很大的变化,同时水源地地下水在自然条件下的正均衡变为开采条件下的负均衡,说明人工开采地下水是影响水源地地下水天然均衡状态的重要因素,应提出相应措施保障区域的供水安全。     

康平县开发区水源地地下水流数值模拟及介质参数的敏感度分析

为防止地下水资源过量开采及保证康平县开发区水源地的安全生产,根据该区的水文地质条件,利用地下水数值模拟软件Visual Modflow建立了地下水流数值模拟模型,数值模拟表明:该区地下水位计算值与实测值拟合较好,可以用来预测。利用该模型对不同开采方案下水源地的流场变化进行了预报期为15 a的预测。最后采用正交试验法对模型参数的敏感度进行了分析。     

三维水流数值模型在地下水允许开采量评价中的应用

为查明赵口引黄灌区中牟境内深层地下水允许可开采量,采用地下水流数值模拟软件GMS建立三维水流数值模型,对地下水资源进行评价计算。将开采井的开采层位根据其具体坐标和开采量加载在模型相应的网格上,在规划开采条件下按运行20年预测模型,得出该水源地2030年末深层地下水预测流场,分析深层采井附近的降落漏斗。     

大型灌区集中开采条件下地下水数

在对某大型灌区水文地质条件进行分析的基础上，以灌域为基本单位，用Visual Modflow进行参数率定，确定水文地质参数，建立了地下水三维非稳定流模型。利用此模型进行地下水集中开采的数值模拟，确定了合适的开采方案。结果表明，本文分析方法结果合理，具有较高的预测精度和潜在的实用价值。     

井渠结合灌区地下水开采方案设计研究——以泾慧渠灌区试验区为例

首先根据泾惠渠灌区试验区近60a的气象、土壤资料,利用CROPWAT模型计算区域冬小麦、玉米、棉花的灌溉需水量。根据研究区需水、供水之间的关系以及渠井适宜比理论提出3种地下水开采方案。在试验区水文地质条件的基础上,运用Visual Modflow软件建立了地下水流数值模型,并从地下水合理埋深、丰枯季地下水量构成等角度,对不同开采方案下的地下水动态变化进行了分析和验证。结果表明:通过对未来年地下水位的预测可知,3种开采方案下的地下水埋深都在合理的埋深范围内;对比分析发现第2种方案的地下水开采所引起的降深适中,开采量有可靠的补给保证,并在丰枯两季形成动态调整,为最优方案。该研究为今后试验区地下水的合理开采提供了科学依据。     

土壤盐渍化地区地下水临界深度确定及其水位调控

从不危害作物生长和不引起土壤严重积盐2方面综合考虑,运用基于根群理论的毛管水上升高度法和野外调查统计方法确定了新疆皮墨垦区地下水临界深度;通过GMS构建了该区地下水数值模型,并预测了不同方案下地下水动态变化。结果表明,包气带岩性为粉砂夹黏土地区,地下水临界深度为1.93m;粉砂地区,矿化度小于3g/L时,地下水临界深度为2.4m,而矿化度大于3g/L时,则为2.7m。当垦区南部、北部灌溉量减少至6 000、8 850m3/hm2时,垦区地下水埋深将稳定维持在地下水临界深度以下,土壤盐渍化问题将得到有效控制。     

河套灌区井渠结合区域分布的确定方法的改进

采用井渠结合是河套灌区缓解农业用水供需矛盾,控制土壤盐碱化的重要措施。通过合理开发利用地下水进行农业灌溉,可高效利用地下水,适当降低地下水位,减少无效蒸发,降低土壤盐碱化,达到节水抑盐的目的。河套灌区水文地质条件十分复杂,确定合理的井渠结合区分布和面积成为研究重点和难点。综合分析了河套灌区大量的水文地质和水化学资料,并结合河套灌区地下水矿化度分区图,确定了3种矿化度开采上限条件下,井渠结合可开采利用区的分布及面积。结果表明,当灌溉用水矿化度上限分别为3、2.5、2g/L时,得到相应的可开采区域控制面积分别为58、41和31万hm~2,并给出了相应条件下井渠结合区的分布范围。     

迁安市地下水资源优化配置与管理

地下水资源具有与地表水截然不同的特点,其开发利用、管理保护关系国计民生.随着社会经济发展,地下水资源开采量日益增加,在地下水资源管理方面,由于缺乏合理的开采布局,缺乏操作性强的地下水动态信息采集的监测手段.并且地下水资源开采程度不均衡,有些地区严重超采,引起地下水位下降,甚至引发了严重的生态环境问题;而有些地区则尚未合理开发,使得有限的地下水资源无法得到充分有效的开发利用.在调研迁安市地下水资源开发、利用、保护、管理现状和发展的基础上,提出适合该地区水资源优化配置与科学管理的相关建议.使迁安市地下水资源得到合理开发利用,实现水资源的可持续发展,促进人水和谐.     

压采条件下地下水位恢复对沈阳市地下工程安全影响分析

在分析沈阳市水文地质条件的基础上,建立地下水流二维数值模型,并对不同压采条件下地下水流场及降落漏斗的变化进行预测。结果显示,合理压采地下水能够有效减缓区域地下水位下降及降落漏斗扩大等问题,但过分限制地下水开采会导致地下建筑渗水或被淹等新的环境地质问题。分析表明可安全开采时间与压采比例呈对数关系,通过二者的对数回归曲线可进一步推求规划期内地下水资源的安全压采比例,在保障地下工程安全水位埋深的条件下,实现区域地下水位的顺利恢复。     

Modelling surplus canal water releases for artificial recharge of groundwater through surface drainage systems

 Intensive agriculture in various countries has resulted in over-exploitation of groundwater resources leading to a decline in the water table. Artificial groundwater recharge offers a good method of preventing the water table from declining further. The Indo-Gangetic plain is currently facing the problem of a declining water table. The network of surface drains constructed to control previous waterlogging could now be used for recharging groundwater with surplus canal water during the low irrigation requirement period, as most of the drains cut across the irrigation canals. Therefore, a model was developed to determine the optimum discharge to be released at the head of each drain under natural flow conditions and with interruption in the flow by providing check structures across the drains at suitable intervals. In the proposed method, water is released in such a way that outflow becomes zero at the outfall of the drain. The results obtained reveal that the strategy developed could be adopted for recharging the declining water table through surface drainage systems. Received: 3 February 1999     

典型草原区河谷带地下水位对水均衡要素变化的响应

近几年锡林河流域开始进入降水偏丰周期,但地下水“入不敷出”的情况愈加明显,过量的地下水开采需求只能通过消耗地下水储蓄量来实现。基于水均衡原理和统计学方法分析锡林河平原区地下水位对降水量和开采量间的响应程度。研究结果表明,各个观测井对降水时序变化的响应差异较大,其中饲草料基地井与农场三队井地下水位变幅对降水较为敏感;水位埋深与开采量之间存在明显的正相关关系,从水位-开采量关系曲线变化趋势来看,随着地下水开采量增加,农场三队、饲草料基地和奶牛场的水位响应最明显;农作物大棚种植区地下水位主要受降水量与开采量共同作用,响应程度为51.16%,而饲草料基地受开采量影响最大,达到60.71%,压减灌溉饲草料地规模、调整集中连片布局为分散式利用是缓解农灌区地下水超采、促进农牧业安全发展的主要途径。     

内蒙古河套灌区地下水开发利用模式的实例研究

内蒙古河套灌区节水改造后,引黄水量大幅度减少。在河套灌区内选择一块有代表性的区域作为研究对象,探讨河套灌区全面实施节水改造方案后,地下水开发利用的可行性以及井渠结合的合理模式。以MODFLOW软件为计算工具,对不同水井布局方案在某一确定的地下水开采强度下计算区地下水动态变化过程进行预测。计算结果表明,井渠结合区每年开采1200 m3/hm2条件下,连续多年运用能够保持采补平衡。不同的水井布局方案的计算表明,1200 m3/hm2开采水平下,以局部集中布井的布局形式较好。     

平原井灌区地下水多年调节配水模型及其应用

华北平原纯井灌区水资源严重不足。限水灌溉是保持地下水平衡、农业可持续发展的必要条件,通过对作物耗水规律及地下水动态规律的分析,在保持地下水多年平衡的前提下,不追求个别年份高产,以多年粮食总产量最高为目标,提出了地下水均衡开采的调节配水模型,并采用非线性规划理论对该模型进行了论证。应用该模型可计算出不同水文年地下水开采量及各作物灌溉定额,进而计算灌溉制度,可广泛应用于纯井灌区的井灌工程的规划设计。     

基于地下水均衡的灌区合理渠井用水比例

基于地下水均衡模型,分析了陕西泾惠渠灌区不同频率典型年的地下水均衡状况,结果表明降水入渗补给、渠系渗漏及田间灌溉入渗补给、井灌回归补给是灌区地下水的主要补给源,占总补给量的85.99%~82.89%;而人工开采是灌区地下水的主要排泄途径,农灌地下水开采量、人畜和工业用水开采量占总排泄量的69.7%~72.86%.以2010年为现状基准年,2020年为规划水平年,结合灌区发展规划,设置了4种不同的灌区发展情景模式,运用所建立的地下水均衡模型计算了不同情景模式下的地下水位埋深,其变化范围为0~0.07 m;以地下水位变幅最小为准则,得出了不同频率典型年合理的渠井用水比例范围为1.49~1.53,从而为灌区地下水资源的高效持续利用提供了依据.     

山东省引黄灌溉对区域水循环影响的探讨

通过对山东省特别是鲁北地区引黄发展过程的研究,定量分析了鲁北地区大规模引黄灌溉前后地表径流系数的变化。结果表明,降雨量基本相同时,区域地表径流系数随引黄量的增大而增大。同时,大规模引黄灌溉后,增加了对浅层地下水的补给量,并且成为浅层地下水的主要补给来源。可利用黄河水替代深层地下水,控制和停止开采深层地下水或回灌深层承压含水层,能缓解淡水地下水漏斗扩大的问题。     

新疆石河子-昌吉地区2016―2020年地下水位动态特征分析

【目的】探明新疆石河子-昌吉地区地下水位变化规律及其驱动因素。【方法】基于2016―2020年研究区44眼监测井的逐月地下水埋深,划分地下水动态类型,绘制了多年地下水埋深累计变幅分区图和高低水位期地下水流场对比图,综合直线趋势分析方法和灰色关联分析方法对地下水位动态特征及其影响因素进行分析。【结果】区内潜水动态类型为灌溉入渗-开采型和水文-开采型,承压水动态类型为开采型。石河子市地下水位呈快速上升趋势(埋深变幅多为-3~-2 m);玛纳斯县南部地下水位快速上升(多为-4~-3 m),北部水位快速下降(多>5 m);呼图壁县地下水位快速下降(多>5 m);昌吉市地下水位动态变化相对缓慢,以缓慢下降为主(多为2~3 m)。石河子市和玛纳斯县南部水位回升主要取决于低水位期,北部地下水漏斗区局部水位回升则相反;呼图壁县水位持续下降受高、低水位期共同影响;昌吉市水位动态稳定,与河流补给作用有一定关联。【结论】耕地面积、地下水开采量和地表水源供水量是潜水水位变化的主控因素,承压水水位变化主要受耕地面积和地下水开采量的影响。     

Understanding and managing groundwater and salinity in a tropical conjunctive water use irrigation district

Agricultural production around the world is increasingly being constrained by hydrological factors—such as over-extraction of groundwater in some locations, rising water tables in others, and worsening groundwater quality in general. One such area is the Lower Burdekin irrigation area in northern tropical Australia, where rising watertable levels and increasing salinity concentrations within alluvial deposits are causing concern. The aim of this study was to improve understanding of the processes driving trends in groundwater quantity and quality in Mona Park, a conjunctive water use irrigation district in the Lower Burdekin. The analysis is intended to enable land and water managers to explore alternative policy and management practices to help support the reversal in current trends, and to improve water table conditions in terms of both water quantity and quality. Key lessons that are applicable to the development of new irrigation schemes in wet-dry tropical regions elsewhere in the world are emphasised.This study demonstrated that simple qualitative methods that link historical developments and observed climatic and hydrological trends can support development of a robust understanding of groundwater behaviour. The results showed that to minimise groundwater accessions in wet-dry tropical regions, a large soil water deficit should be maintained in the unsaturated zone prior to the onset of the wet season to buffer against potentially large wet season recharge events, and that this strategy should be implemented from when irrigation is first commenced. It is very clear that groundwater systems under or down gradient from irrigated areas need to be managed adaptively, such that: (1) timely decisions are made in response to changes in watertable level and groundwater quality; and (2) suitable mechanisms are in place to ensure farmers have the financial incentives and flexibility to respond in the short-term. The work also demonstrated that the establishment of good baseline data prior to irrigation development, and long-term analysis (>30 years) involving various combinations of wet and dry periods, are required in order to build a comprehensive understanding of potential groundwater behaviour and adaptive management needs.     

安徽淮北平原井灌几个问题的探讨

安徽淮北平原宜井灌溉面积占总耕地面积近80%。从该区井灌水量平衡分析入手，指出在一般干旱年份（P=75%）淮北平原井灌区的灌溉率（可灌面积/耕地面积）仅为54%左右，即使考虑短期超采，缺水率仍达23%；由于存在两类不均匀系数，井灌的实际可开采程度只有可开采地下水资源量的70%左右，考虑这一因素的影响，对井灌区的地下水资源量进行了校核，结果表明对于一次灌溉而言井灌区的地下水实际可开采量大于灌溉需水量，完全能满足灌溉开采的需求；同时，推荐了该区合理的机井数量、布井方式及井点密度，并就井灌工程建设和地下水的开发利用提出了几点建议。     

群井开采对毛乌素沙地地下水位的影响——以榆林市榆阳区昌汗敖包村土地开发项目为例

为探究毛乌素沙地大规模现代化高标准农田地下水开采对地下水位的影响，以榆林市榆阳区昌汗敖包村土地开发项目地下水监测网覆盖区作为研究区，选取分布于研究区的8眼机井进行了为期1年的地下水位埋深动态特征监测。结果表明:在灌溉期间，地下水位埋深呈先减小后增大的趋势；灌溉结束至进入下个灌溉周期之前，地下水位埋深逐渐增大至正常值。因此群井开采并未对项目区地下水位造成实质影响。