新疆淖毛湖地区地下水环境背景值研究

研究处于天然状态地区的地下水环境背景值对地下水质量现状和污染现状具有重要意义。以新疆淖毛湖地区为研究区,采集24个地下水样品(15个潜水样品、9个承压水样品),结合研究区的水文地质条件,选取对地下水水质影响较大的监测因子,即Cl-、SO2-4、NO-3、NO-2、F-、NH+4、总Fe和TDS进行检测分析。采用格鲁布斯(Grubbs)法对组分内的异常值进行剔除,采用夏皮洛一威尔克(Shapiro-Wilk)检验法并借助SPSS软件确定地下水的环境背景值,为该地区的地下水水质评价提供依据。地下水主要组分含量统计结果表明:承压水中主要组分含量平均值均高于潜水中主要组分含量平均值。     

五大连池药泉山地下水循环特征的水化学证据

基于药泉山矿水区地下水勘察数据,利用Piper图和统计分析描述了地下水水化学空间分布特征;结合地质与水文地质条件,运用PHREEQC软件对径流路径进行反向模拟,进一步探讨矿水区地下水的循环规律。分析结果表明:矿水区潜水主要接受大气降水及西部地下水补给,承压水无区外补给,地下水主要沿断裂从西南向东径流,自东部南北向断裂带以泉的形式排泄;在西南补给-径流带地下水由潜水下渗补给承压水,在排泄区地下水由深层向上顶托补给浅层地下水。药泉山地下水循环特征可为矿泉水资源合理开发利用提供科学依据。     

黑龙江省桦南县城区地下水化学特征与成因分析

基于研究区地下水勘察数据,利用Piper图和统计分析描述了地下水化学的基本特征;结合地质与水文地质条件分析,利用离子比例系数法、相关分析以及地下水人为污染组份分析等方法,分析了地下水化学成份的基本成因,并进一步利用因子分析方法判别了不同成因类型对地下水化学特征的影响次序。分析结果表明:研究区潜水的水化学类型较复杂,其中HCO3-Ca.Mg型居多,承压水水化学类型有3种,以HCO3-Ca.Mg型为主;溶滤作用和人类活动的影响是研究区潜水和承压水水化学形成的最主要因素,其中以溶滤作用为主导;同时蒸发浓缩、离子交换及地下水与河水的混合作用也影响着潜水的水化学形成。     

阿克苏河流域渗透系数空间变异性分析

为合理评价阿克苏河流域地下水资源,通过野外试验及收集前人研究成果运用传统统计学和地统计学相结合的方法对阿克苏河流域渗透系数进行空间变异性及结构分析。结果表明:阿克苏河流域渗透系数变化潜水比承压水大;潜水含水层渗透系数受外界条件等随机性因素影响较大,承压水受含水层位置、地层岩性等结构性因素影响较大,最优变异函数拟合模型分别为高斯和指数模型;渗透系数南北向变异程度大于东西向,主变异方向为沿着阿克苏河流向;运用克里金插值得出渗透系数总体表现为由北向南逐渐减小,靠近河流处大于远离河流处,并给出潜水和承压水的参数分区及取值范围。该结论为阿克苏地区后期进行地下水资源评价和数值模拟提供了合理可靠的参数选取依据,并对其他地区的渗透系数研究具有借鉴意义。     

喀什噶尔河流域灌区地下水质量空间变化及影响因素分析北大核心

为了解喀什噶尔河流域灌区地下水质量空间变化及影响因素,采用描述性统计分析方法和Piper三线图解法分析地下水化学组分特征及水化学类型,采用F值评分法和USSL图、Wilcox图解法分别对灌区地下水质量和灌溉适宜性进行了评价,运用因子分析和离子比值等方法对灌区地下水质量劣化的影响因素进行了分析。结果表明,喀什噶尔河流域灌区地下水质量按水质优劣排序:单一结构潜水>承压水>承压水区潜水。按灌溉适宜性评价适宜灌溉与不宜灌溉水样占比为2∶3。灌区地下水质量受蒸发浓缩和矿物溶解的复合作用、原生地质条件以及人类活动的影响,除此之外,还受到阳离子交换作用的影响。     

松嫩平原高氟地下水化学特征及开发利用模式研究

嫩平原是一个潜水普遍分布,包括第四系和前第四系承压水在内的多层叠置结构的大型蓄水盆地.受地质、地貌和水文地质条件的影响,各含水层地下水具有不同的化学特征.广泛分布的第四系潜水,原生环境较差,易受人为污染,且在松嫩低平原的中部氟含量超标严重,易引发氟中毒,不适宜饮用.第四系承压水主要分布于松嫩中部低平原和东部高平原区,低平原区第四系承压水受原生环境影响,氟含量较高,不适宜饮用;高平原区第四系承压水水质较好,氟含量较低,适宜饮用,分布范围有限.前第四系承压水主要分布于除西部山前倾斜平原之外的广大地区,水质较好,氟含量满足饮用水要求,但水量变化较大;分布于低平原之下的新近系大安组、古近系依安组水量丰富,但埋深较大,补给条件差,虽然适宜饮用,但要控制开采;东部高平原之下分布的白垩系含水层组,水质较好,氟含量较低,适宜饮用,但分布不均,所以要科学开发.提出了松嫩平原地下水科学合理的开发利用模式,为政府决策提供依据.     

潜水与承压水“三氮”污染空间分布及成因分析——以内蒙古托克托地区为例

通过水文地质调查、采样分析结合地下水流动系统理论揭示内蒙古托克托地区潜水和承压水中"三氮"空间分布特征及形成机制。结果表明:潜水与承压水中超标最严重的为NH_4-N,超标率分别为50.0%和42.9%;NO_3~--N高浓度区(20 mg/L)主要分布于山前倾斜平原;NH_4-N高浓度区(0.2 mg/L)主要分布在大黑河沿岸。承压水"三氮"浓度和超标面积均明显小于潜水。农业面源污染和畜牧养殖业点源污染是导致该区地下水"三氮"污染的主要原因。地下水中NH_4-N与COD呈显著正相关与氧化还原电位Eh呈负相关,表明富含有机物的还原性环境有利于NH_4-N的积累。NO_3-N与总铁、总锰和pH呈一定负相关,与Eh呈正相关,表明地下水呈氧化条件时有利于NO_3~-的积累,铁、锰和偏碱性环境对硝化反应有抑制作用。     

浑河冲洪积扇浅层地下水资源评价与可开采潜力分析

浑河冲洪积扇是沈阳城市供水的主要赋水水文地质单元,而浅层地下水在沈阳市地下水资源开采中的利用程度最高。因此,为了对目前赖以生存的浑河扇地浅层地下水资源量有清醒的认识,明确水资源目前所面临的形势,督促社会及民众珍惜水资源,充分运用地下水资源评价方法中的水均衡法和解析法,建立浑河冲洪积扇地浅层地下水水均衡方程,利用解析法求各类水文地质参数,通过水均衡方程计算出区域地下水资源量;同时利用开采系数法,计算区域的可开采资源量,与实际开采量对比分析目前的可开采潜力。分析结果是:扇地浅层地下水动态类型属于复合型;计算区地下水总补给量为60 338.20万m3,总排泄量为66 286.95万m3,扇地目前的水均衡形式属于负均衡,潜水水位年变幅为-0.27m,承压水水位年变幅为-0.33m;利用开采系数法计算各条件下浅层地下水的可开采量情况,多年平均降水条件下的可开采量为57 321.29万m3,2010年扇地地下水实际开采量为59 049万m3,两者进行对比,实际开采系数为1.030,略大于1,故计算区目前处于轻微超采状态。     

黑龙江农村平原地下饮用水水源成井规律分析

为了研究黑龙江省农村平原区地下饮用水水源成井规律,采用资料收集法结合现场调查法,开展黑龙江省平原各分区的区域分布、水文地质条件、成井类型及井深情况分析。研究结果表明,黑龙江省平原区可分为三江低平原、穆棱兴凯低平原、松嫩平原、逊河平原及松花江干流河谷平原。各平原中,地下水埋藏和开采条件为山前台地微孔隙裂隙潜水、残丘(山)、西部山前台地深藏孔隙潜水的地区不宜成井;五大连池玄武岩台地孔洞裂隙水区不宜大面积开采,成井类型为管井,井深60~80 m;其他地区成井类型主要为管井,井深40~150 m。旨在通过对地下水埋藏和开采条件的分析,为黑龙江省平原区的打井工作提供一定的技术支撑。     

呼伦贝尔煤电基地地下水化学特征及其影响因素

【目的】查清呼伦贝尔煤电基地的水资源质量。【方法】现场采集和收集了81件地下水(其中潜水42件,承压水39件)化学样品进行水质检测。通过描述性统计分析、溶解性总固体(TDS)的分布以及水化学类型的分析,进行研究区的地下水水化学特征研究;通过离子交换和岩石溶滤以及蒸发浓缩分析了其影响因素,最后根据熵权-密切值法评价了地下水的水质情况。【结果】研究区潜水和承压水均属于碱性水,平均硬度值分别为254.81 mg/L和208.22 mg/L,阳离子均以Na~+、Ca~(2+)为主,阴离子以HCO_3~-、Cl-为主;TDS均为高平原向平原及河谷区逐渐变低,且超过1 000 mg/L的区域基本位于高平原上;潜水含水层的水化学类型主要为Ca?Na-HCO_3以及Ca?Na?Mg-HCO_3,承压含水层的水化学类型主要为Na-HCO_3·Cl以及Na·Ca·Mg-HCO_3。【结论】地下水中Na~+是通过含水介质中的Na~+与地下水中的Ca~(2+)和Mg~(2+)交换而得到,水化学特征主要受含钠和钙硅酸盐的溶滤作用影响,采矿活动对其影响基本可忽略,农田灌溉对地下水中NH4+和NO2-有一定的影响。潜水和承压水的水质普遍较差,在河谷区和平原区下地下水水质较好。相关研究成果旨在为呼伦贝尔煤电基地水资源规划和优化配置提供一定的参考价值。     

新疆冲洪积扇区多层结构含水层地下水系统预报模型的比较

冲洪积扇在新疆分布广泛,研究此类结构的地下水预报模型对合理开发利用区域水资源、预防地下水过量开采造成的地质灾害有着重要的理论与实践意义。通过对玛纳斯河流域和阿图什哈拉峻地区水文地质概念模型及数理模型的建立、模型数值求解方法及模型预报精度的对比分析,为建立具有一定预报精度的冲洪积扇区多层结构含水层地下水资源预报模型提供了解决思路及参考依据。     

基于SWAT模型的沂蒙山水土流失治理区地表水与地下水转化规律研究

为研究沂蒙山水土流失治理区,气候及植被覆盖变化影响下,水资源转化规律,以蒙阴县岸堤水库控制流域为研究对象,采用归一化植被指数(NDVI)为指标,分析植被覆盖的时空变化规律,采用分布式水文模型SWAT研究流域水文要素的时空演变规律,定量分析地表水与地下水转化量。计算结果表明:2000-2016年,流域NDVI呈增大趋势,其中2007-2009年,NDVI显著增大;空间上,84%的流域面积NDVI都呈现增加趋势。SWAT模型模拟效果较好,1990-2016年,流域平均降水量611.96 mm,径流量225.96 mm,地表径流量126.07 mm,基流量72.07 mm,潜水补给量119.52 mm。径流量中,地表径流占55%,基流量占27%,壤中流占18%。潜水的补给中,地表水量仅占5%左右,主要补给水源为降水。在气候条件与地表植被覆盖条件的综合影响下,2006年前后地表径流减少22%,地表水向地下水转化量减少,地下水向地表水转化量增多。研究成果可为沂蒙山区水资源的合理开发利用、水土流失治理提供理论依据和技术支撑。     

引黄灌区潜水蒸发规律与计算方法研究

潜水蒸发是浅层地下水向土壤水和大气水转化的重要途径,也是地下水的主要消耗项。根据惠北试验站2003-2008年实测的逐日潜水蒸发资料,分析了气象因素、作物因素、土壤因素、地下水埋深以及降雨量对潜水蒸发强度的影响规律。利用叶水庭指数模型建立了不同时段的潜水蒸发计算模型,并进行了验证,分析了日指数模型计算结果偏大的原因。基...     

基于Modflow-Hydrus耦合模型的改良盐碱土水平井排水效果分析

为了提高盐碱土改良水平,确定科学合理的灌排工程设计方案,建立饱和-非饱和土壤水分运移Modflow-Hydrus耦合模型,对试验区不同情景水平井的排水效果进行模拟分析.结果表明:当地下水位埋深较小时,季节变化对地下水综合补给强度有明显影响,当地下水位埋深大于6 m,不同时段地下水综合补给强度均趋于常数,当地下水位埋深较大时,通过厚层包气带的降水补给均匀;断续排水时单个水平井400 m控制范围内,潜水位显著下降,具有良好的疏干效果,降深与水平井的年抽水强度成正相关;天然环境条件下,区内降水入渗补给和潜水蒸发保持平衡,以试验区中心向外扩展,排水试验有效改善8倍试验区面积范围内降水入渗-潜水蒸发环境,使包气带土壤水分进入饱水带,潜水水位呈下降趋势.研究成果为盐碱土壤改良的水平井施工设计提供理论参考.     

用直接估算法确定区域潜水蒸发量

藉助于遥感图片与ＧＩＳ技术以及灌区内的潜水蒸发试验场试验结果,直接估算叶尔羌河灌区区域性潜水蒸发量。用遥感图所示确定土地利用类型,用ＧＩＳ技术对不同土地类型与不同地下水等埋深区面积进行统计,用试验场内不同土质不同潜水埋深的潜水蒸发观测资料（概括成经验公式）按不同土地类型计算潜水蒸发量,其中有植被的土地的潜水蒸发用降低蒸发面法处理。用本方法计算得潜水蒸发量结果与用水均衡法估算结果相近     

基于线性规划和MODFLOW耦合技术的人民胜利渠灌区水资源优化配置研究

【目的】确定人民胜利渠灌区合理的农业水资源优化配置方案,为灌区水资源管理和机井布置提供科学依据。【方法】针对人民胜利渠灌区水资源分配不合理及灌区生态环境恶化问题,按照灌区地形地貌、工程类型和灌溉水源特点将灌区分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共3个计算单元,基于线性规划方法和MODFLOW地下水数值模型对灌区各计算单元进行不同水文年水资源优化配置,并模拟优化配置后地下水位动态变化。【结果】确定了不同水文年灌区的水资源优化配置方案:灌区计算单元Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区不同水文年的井渠比例有所不同,平水年井渠比分别为1/3.14、1/3.25、1/2.92,丰水年分别为1/3.47、1/3.66、1/3.24,枯水年分别为1/2.75、1/2.77、1/2.60;平水年计算单元Ⅰ区模拟地下水埋深相比初始埋深下降0.01 m,水资源总量基本处于平衡状态;计算单元Ⅱ、Ⅲ区模拟地下水埋深相对于初始埋深分别上升了0.12、0.15 m;丰水年灌区计算单元Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区模拟地下水埋深相比初始埋深分别上升了0.1、0.23、0.3 m;枯水年灌区计算单元Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ区模拟地下水埋深相比初始埋深分别下降了0.17、0.08、0.04 m。【结论】线性规划方法和MODFLOW地下水数值模型相结合能较好地模拟灌区地下水流场和预测地下水动态变化趋势,进而确定合理的水资源优化配置方案。     

考虑滞流作用的潜水变边界井流模型及求解

在分析总结国内外渗流理论与技术研究成果的基础上,对潜水渗流场的滞流性进行了理论上的探讨。将渗流场划分为影响区与非影响区,分析了潜水渗流场边界的可变性,建立起潜水含水层变边界渗流的数学物理模型。每个潜水含水层变边界井流计算模型可以看作是一系列不同隔水周界的"割离井"模型的叠加,应用叠加原理,完成了给定时段内的变边界计算的近似解。     

基于LU-SWAT模型的土地利用/覆被变化对水文过程的影响研究——以黑河上游为例

【目的】揭示内陆河流域集水区土地利用/覆被变化对水文过程的影响及其成因。【方法】基于能够逐年调用土地利用/覆被数据的LU-SWAT模型,并结合控制变量法研究了黑河流域集水区黑河上游1990—2009年土地利用/覆被变化对地表径流、侧向流、蒸散发量、地下径流以及总产水量的影响。【结果】LU-SWAT模型对于黑河上游月、年出山径流模拟结果较好,其月径流模拟的纳什系数为0.93,相关性系数为0.94;其年径流模拟的纳什系数为0.83,相关性系数为0.86。此外,其对各个水文要素的模拟结果符合西北干旱区内陆河流域集水区的水文特征;1990—2001年黑河上游土地利用变化主要表现在林地的减少,而2002—2009年土地利用的变化除了林地和草地的增加之外,还表现在裸地的大面积减少;1990—2001年黑河上游地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量都呈现增加趋势,而地下径流呈减少趋势,2002—2009年流域地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量减少,而地下径流量增加。在黑河上游,干旱条件下各水文要素对于土地利用覆被变化的响应更明显。【结论】1990—2001年林地的减少可能是流域地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量都呈现增加趋势而地下径流呈减少趋势的主要原因。2002—2009年裸地的大面积减少可能是流域地表径流、侧向流、蒸散发量以及总产水量减少而地下径流量增加的主要原因。