基于GMS的吐鲁番盆地地下水资源量模拟预测

吐鲁番盆地位于我国西北内陆,蒸发强烈,降水稀少,地下水是非常重要甚至是唯一的淡水资源。为了能够探明吐鲁番盆地地下水资源量的构成,通过数据收集、现场调查和水文地质实验获得了一系列的参数,利用GMS软件建立了吐鲁番盆地地下水的非稳定流模型;并且基于现状开采条件下对吐鲁番盆地的地下水做了20 a预测。模拟结果显示:吐鲁番盆地的地下水可采资源量约为4.42×10~8m~3·a~(-1),现状开采条件下到2031年的地下水位下降幅度最高为13 m。由于吐鲁番盆地开采地下水主要用于农业灌溉,故吐鲁番盆地的绿洲面积不会减少,但为了合理利用地下水资源,应该调节该地区的供水结构,加大农业用水节水设备的使用。     

苏干湖盆地地下水氢氧稳定同位素特征及其意义

苏干湖盆地位于疏勒河流域西端,是西北干旱区独立的内流盆地。文中利用盆地内不同水体的氢氧稳定同位素样品,分析了盆地内不同水体氢氧同位素特征,揭示了盆地内水资源形成与水环境演化规律,对干旱区水资源研究有重要意义。盆地中部泉水及地下水接受出山河水大量入渗补给,地下水循环交替迅速,氢氧同位素组成与出山河水相似,是地下水的主要径流通道;党河南山、阿尔金山、安南坝山及赛什腾山山前戈壁带地下水接受山区季节性洪流补给,地下水循环交替缓慢,具贫重同位素特征;大苏干湖西端地下水同位素组成介于苏干湖湖水与山前戈壁带地下水,具富集重同位素的特征,表明大苏干湖西端地下水接受湖水的渗漏补给。受强烈蒸发影响的水体,具高矿化、富集重同位素的特征,同位素组成与盐分含量呈正相关变化,未受蒸发影响的水体,具贫重同位素的特征,同位素组成与盐分含量呈负相关变化。     

巴丹吉林沙漠湖泊形成的机理分析

依据实际调查资料并结合前人研究成果,在探明区域水文地质条件的基础上,系统计算分析了沙漠区及外围盆地地下水的补给与排泄,发现沙漠区地下水补给量小于排泄量2.55×108 m3/a,不能解释内陆湖泊水量长久不衰的原因;而位于沙漠区西缘的黑河金塔-鼎新盆地地下水补给量大于排泄量2.66×108 m3/a,未见盆地内地下水位大幅度上升,多余的水量不知去向;与沙漠区衔接的其它盆地地下水资源匮乏且处于补排基本平衡的状态,根本无途径和多余的水量补给沙漠区.前人研究结果证实,横贯我国西北-东西的阿尔金大断裂的东延部分及其所形成的羽翼状断层带存在地表破碎带,且地势西高东低并具有良好的导水性,而这个地表破碎带通过了金塔-鼎新盆地和巴丹吉林沙漠,正好位于沙漠内陆湖泊群附近.而湖泊群一带存在大量钙华和钙质胶结层及湖水中3He/4He的比值,均表明湖泊水经过了深部地壳层的循环,加上黑河正义峡-哨马营段河水海拔高于湖泊群的佐证,认为黑河在金塔-鼎新盆地强烈渗漏所产生的地下水顺着阿尔金断裂自西向东源源不断地补给了巴丹吉林沙漠,经过目前还不为人知的深部循环方式,地下水在湖泊群地表破碎带向上运移形成上升泉,最终成为巴丹吉林内陆沙漠湖泊群水源的补给来源.     

关中盆地地下水硝酸盐含量的空间变异特征

通过对关中盆地225个潜水样点进行采样分析,应用地质统计学方法中的变异函数和克里格插值工具对盆地地下水的硝酸盐含量的空间变异和分布特征进行研究。研究结果表明:关中盆地地下水硝酸盐含量的空间相关性属中等程度,随机性因素对于该区地下水硝酸盐含量分布的影响较大,人类活动在该区造成的硝酸盐污染已是区域性的;关中盆地地下水的硝酸盐含量普遍较高,总体分布特点为东部高于西部,由南至北有逐渐递增的趋势;盆地中东部的礼泉-兴平-武功一带和三原-富平-蒲城一带的阶地及黄土台塬区是地下水硝酸盐含量超标最为严重的区域。由于是关中重要的农灌区,施肥灌溉等农业活动是造成这两个区域地下水硝酸盐激增的主要原因。     

石羊河流域的水化学特征及其地表水与地下水的相互转化

通过分析石羊河流域地表水与地下水的水化学特征,可以了解石羊河流域地表水与地下水的相互转化关系。研究结果表明:(1)武威盆地,在山前地带,出山河水入渗转化为地下水;溢出带地下水以泉的形式转化为地表水;进入细土平原后,河水又补给地下水;在农灌区引河水又通过田间入渗反补地下水。(2)民勤盆地,地下水主要通过引水灌溉和河水补给。     

基于GIS的吉林省浅层地下水功能区划分

以吉林省水文地质单元界线为基础,统计查阅各地级行政区地下水种类,富水程度、水位、水质、补给开采条件、开发利用现状以及重要自然保护区、湿地、泉眼、易发生地质灾害等区域基础资料;按照我国《地下水功能区划技术大纲》划分原则,将研究区划分成为三个一级功能区,利用Arc GIS空间分析功能将相应二级功能区划指标数据空间化,进行叠置分析,突出地下水主导功能确定阈值,划分二级功能区边界,并绘制出地下水功能区划图实现其可视化;相关研究结果可为政府及相关部门提供开发利用地下水资源意见及措施。     

基于GRACE和GLDAS的西北干旱区地下水资源量可持续性评价

中国西北干旱区是典型的地下水依赖型生态系统，地下水资源是西北干旱区发展的战略性支撑，实时掌握地下水的动态变化对揭示地下水的变化特征以及区域经济发展具有重要意义。以往基于人工的传统地下水监测研究耗费巨大，难以实现大尺度长时间序列的分析，重力卫星的运用为解决这一问题提供了途径，过往研究尚未对西北干旱区地下水资源量可持续性进行量化评价，为探究近年来西北干旱区地下水资源量可持续性情况，基于GRACE重力卫星和GLDAS数据反演中国西北干旱地区2002—04—2020—09共计200个月的地下水储量变化情况，判断其趋势变化，再计算基于GRACE的地下水干旱指数获取西北干旱区地下水干旱情况，最后进一步将GGDI与可持续性指数相结合，量化地下水可靠性、回弹性、脆弱性，以此评价近年来中国西北干旱区地下水资源量可持续性。结果显示：2002—2020年，西北干旱区地下水储量大幅度减少，地下水干旱程度加深，地下水平均可靠性为0.495，回弹性0.470，脆弱性为0.404，区域的地下水资源量可持续性指数SI为0.28，属于较低的地下水资源量可持续性水平。研究揭示了西北干旱区的地下水资源量可持续性时空分布规律...     

内蒙古伊敏盆地地下水水化学特征及其成因

采矿活动强烈地改变了区域水文循环特征并对地下水化学特征产生明显影响,揭示煤矿开发影响下的地下水系统演变特征,可为煤矿区的生态环境保护和可持续发展提供理论支持。本文以内蒙古伊敏盆地为例,在水文地质调查的基础上结合地下水流动系统理论、Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数、矿物饱和指数等分析方法探究煤矿开采活动干扰下的地下水化学变化特征。结果表明：研究区水环境整体上呈弱碱性,采矿显著影响区和非影响区内检测指标存在着不同程度的超标情况。盆地内煤矿开采疏排地下水加速了区域水文循环速度,使显著影响区水质向淡化方向演化。露天煤矿的开发使得原本封闭的地下水系统变得开放,含硫煤以及硫铁矿氧化产酸激发的一系列水-岩相互作用是区域地下水化学特征发生变化的主因。盆地地下水的水化学成分受蒸发浓缩作用和水-岩相互作用的影响。沿着地下水的流动方向,显著影响区内水化学类型是从HCO₃-Ca·Na型向HCO₃-Ca型变化,TDS和Cl-浓度呈现出下降趋势;在非影响区内是从HCO₃-Ca·Na型向Cl-Ca·Mg型转变,TDS和Cl-浓度表现为上升...     

基于多元统计方法的张掖盆地地下水化学特征分析

为研究张掖盆地的地下水化学特征,对研究区56组水样的9项指标综合运用描述性分析、因子分析和聚类分析的方法进行系统分析.结果表明:张掖盆地的水化学类型沿地下水的补径排路径呈现出明显的水文地球化学分带特征.影响研究区水化学特征的主要因素是以Cl-、SO42-、Na+、TDS、Mg2+、总硬度为主要载荷变量的蒸发浓缩作用,贡献率高达58.922％;其次是以Ca2+和HCO3-为主要载荷变量的补给溶滤作用,贡献率为25.162％.Q型聚类分析大致划分了地下水的补给径流区和排泄区,体现了不同区域的水化学类型的差异性.     

酒泉东盆地地下水化学特征及成因分析

为研究酒泉东盆地地下水化学特征及其成因,采用描述性统计、舒卡列夫分类、相关性分析、Gibbs图解法及离子比例系数法,对研究区地下水107组水样进行系统的研究分析。结果表明:研究区地下水总体呈弱碱性淡水;阳离子以Mg~(2+)和Na~+为主,阴离子以SO_4~(2-)和HCO_3~-为主;水化学类型由盆地南部山前单一结构平原的HCO_3·SO_4-Mg·Ca型向盆地中部的细土平原区的HCO_3·SO_4-Mg·Na、HCO_3·SO_4-Na·Mg、SO_4-Na·Mg型过渡,最后演变为盆地北部金塔南山前的SO_4·Cl-Na·Mg型;在盆地南部山前的地下水补给-径流区,地下水中的化学组分主要来源于水岩作用下硅酸盐岩、蒸发盐岩及碳酸盐岩的溶解,随着由补给-径流区向盆地北部的排泄区过渡,蒸发浓缩作用及阳离子交替吸附作用逐渐成为地下水化学成分演变的主控因素。     

太行山前平原动水条件下地下调蓄功能实验研究——以滹沱河冲洪积平原为例

实验研究表明 ,在河道过水动水条件下 ,太行山前冲洪积平原地下调蓄功能不仅与总过水量、过水时间有关 ,而且还与河道过水流量的大小有关 ;平均每增加 1个流量 ,引起距河道 95m处地下水位上升 0 .0 31～ 0 .0 36m。距河道不同距离的地下水 ,获取河道渗漏补给的初始时间和强度存在一个随着距离增长而逐步衰减的过程 ;但是地下水位对河道渗漏补给的响应规律是一致的 ,初期为补给强度快速增大过程 ,达到极限后 ,转变为缓慢衰减过程。最有利地下水获取河道渗漏补给的地下水位埋深为 2 .0～ 2 .5m ,入渗速率大小与河道地层岩性有关。一般规律是 ,颗粒愈粗 ,入渗率愈大 ;当地下水埋深小于 2 .0m时 ,受支持毛细水顶托作用影响 ,亚沙土比粉沙的入渗率大。总之 ,山前冲洪积平原具有较强的地下调蓄能力 ,但不恒量 ,是随着各种因素改变而不断变化。     

海河流域平原浅层地下水位持续下降动因与效应

本文从近几十年来海河流域降水量变化、山前拦蓄地表水和超采地下水三个方面 ,阐述了山前平原浅层地下水位持续下降的动因 ,揭示了拦蓄和超采对地下水位持续下降的主导作用和气候变化的催化作用 ,探讨了地下水位持续下降所带来的四个方面危害。在此基础上 ,提出了立足大陆尺度科学规划和利用水资源 ,并尽早开展相关基础科学研究的建议     

松嫩平原地下水资源及其变化

在实地调查、勘探,获得大量实测资料的基础上,利用50多年的水文气象资料,对松嫩平原地下水资源重新评价发现,由于气候、水文条件的变化以及人工开采等人类活动的影响,地下水资源自上世纪80年代以来呈现逐渐减少的变化趋势.2005年全区地下水补给量比1984年减少14.06×108m3,比1994年减少8.81×108m3;开...     

华北平原地下水资源功能衰退与恢复途径研究

相对20世纪50年代末,至本世纪华北平原地下水总开采量由不足100×108m3/a增至211.98×108m3/a,超出地下水可利用资源量192.31×108m3/a。长期超量开采和不合理的开采布局,使地下水水位持续下降、含水层疏干体积不断增加,地下水位降落漏斗持续扩展,地下水的资源功能不断衰退的同时产生地面沉降、地面塌陷、咸水入侵等环境地质问题。采取农业节水、工业调整开采强度布局、建立应急用水机制、地表水与地下水联合调蓄、本地劣质水资源化等综合举措,修复和涵养华北平原地下水系统势在必行。     

塔克拉玛干沙漠腹地地下水F~-的水文地球化学特征

随着塔里木盆地石油勘探工作的进展,对塔克拉玛干沙漠腹地地下水资源的研究也日渐开展。塔克拉玛干沙漠综合科学考察队水资源组自1987年以来多次深入塔里木盆地东部区沙漠腹地,在石油物探队配合下,对地下水的分布、埋藏、补给、迳流、排泄规律及地下水水质等进行了考察。从对百余个地下水点的调查和240多个水样分析以及在工作区的访问中发现:塔东地区普遍存在的埋深不大的地下水,对水量要求不大的供水极为有利,但水中的氟普遍超标(>1mg/1的占76.6％,>2 mg/1的占49％)。本文即试图从分析塔东地区氟的分布规律出发,找出氟的水化学成因,为今后开发沙漠,选择经济有效的用水方法提供依据。     

Influence of groundwater depth on species composition and community structure in the transition zone of Cele oasis

The paper analyzes the hypothesis that the distribution of dominant plant species and characteristics of plant communities are related to groundwater depth. The results showed that variations of groundwater depth impacted distributions and characteristics of dominant plant communities. However, besides groundwater depth, the community composition and species diversity were also influenced by physiognomy of the habitat. Based on the similarity coefficient, the differences between dominant plant communities were significant at different groundwater depths. Compared with other results relating to desert vegetation and groundwater depth, variations of community distribution were similar at the large spatial scale. However, in this extremely arid region, there were significant differences in community type and community succession when compared with other arid regions, especially in relationship to deep groundwater depth. With groundwater depth from deep to shallow, communities transformed with the sequence of Alhagi communities, Tamarix spp. communities, Populus communities, Phragmites communities, and Sophora communities. At groundwater depth of less than 6.0 m, the community type and composition changed, and the species diversity increased. Among these dominant species, Tamarix exhibited the biggest efficiency in resource utilization according to niche breadth, which means it possessed the best adaptability to environmental conditions at the oasis margins.     

玛纳斯河流域地下水氚同位素研究

氚同位素作为一种理想的示踪剂被广泛用于地下水循环研究。以玛纳斯河流域为研究区,利用1953-2003年降水氚浓度恢复结果,结合活塞与全混模型得出地下水系统的平均滞留时间,并估算地下水系统的平均更新速率。结果表明:从冲洪积扇到冲洪积平原沙漠区地下水的年龄逐渐增大,滞留时间增长,更新能力变弱。不同地下水系统其更新速率差别较大,其中平原区潜水水流系统氚值最高,地下水的年龄在30年左右,更新速率在6%左右,更新速率最大,地下水更新能力最强。     

Using the concept of ecological groundwater level to evaluate shallow groundwater resources in hyperarid desert regions

This paper,based on the analysis and calculation of the groundwater resources in an arid region from 1980 to 2001,put forward the concept of ecological groundwater level threshold for either salinity c...     

鄂尔多斯高原地下水浅埋区植被与地下水埋深关系

采用植被样方实地调查结合浅井揭露地下水埋深的方法,建立鄂尔多斯高原苏贝淖周边滩地植被群落总盖度、单物种盖度及物种空间演替与地下水埋深的定量关系。研究表明,群落总盖度与水位埋深在1.6m内有明显相关关系;苔草、碱蓬、芦苇、马兰和芨芨草等低湿地物种存在适生水位,分别为0.4m、0.6m、0.8m、0.8m和1.6m;物种演替与水位埋深关系表明,水位埋深小于0.6m地带,为湿生、盐生植被优势区;大于3.2m地带为旱生、沙生植被优势区。同时,1.6m为生态交错带临界水位,该区域湿生、中生、旱生和沙生等植被类型均有分布,物种数量最多,物种多样性最大。不同水位埋深下的植被分布和演替规律可为预测地下水开发后植被变化演替提供重要科学依据。     

基于地统计的额济纳绿洲地下水位埋深空间异质性研究

利用地统计学方法定量研究了额济纳绿洲地下水位埋深的空间异质性.结果表明:额济纳绿洲地下水位埋深分布有较大的空间异质性,地下水位埋深的理论模型为球体模型;额济纳绿洲地下水位埋深主要受结构性因子的影响;地下水位埋深的变程在22.6km左右.地下水位埋深的空间分布总体上表现为从南到北,从西向东逐渐增大的分布格局.局部分布上,...