关中盆地地下水资源评价与解析

陕西关中盆地是西部经济最活跃的地区,而水资源不足成为经济进一步发展的制约因素.以地质和水文地质条件为依据,从影响地下水形成的诸因素出发,对关中地下水资源进行评价和解析.结果表明:受自然因素和人类活动的影响,区内天然资源量和可采资源量发生了变化,其中天然资源量和可采资源量分别减少了5.39×108 m3/a和4.53×108 m3/a.渭河以北地区地下水资源形成中,降水补给和灌溉补给占主导地位,二者占83.9%;渭河以南地区,降水补给和河水渗漏补给是地下水资源形成的主要因素,二者占94.2%.在此基础上,提出了水资源合理开发利用的对策和措施,以期实现水资源的永续利用和生态环境良性循环.     

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。     

黑河流域节水工程实施对地下水补给资源影响变化分析

本文利用已有的水文地质资料,系统收集、整理了河西走廊地区黑河流域的水资源利用、水利化现状、节水工程实施状况,以1999年为水平年对黑河流域中下游地区由于节水工程的实施引起地下水天然补给资源的变化进行了分析计算.流域中下游地区的地下水资源与1999年相比将发生变化,中游张掖盆地地下水天然补给资源将减少10366.9万m3/a.下游的鼎新灌区地下水补给量较现状河道输水条件下减少7931.25万m3/a,额济纳平原地下水补给量增加26651.51万m3/a.地下水补给途径发生变化,主要补给由中游向下游转移.引起这种变化的主要原因是节水工程的实施.地下水补给量的变化也引起泉水溢出带泉水量减少.     

长时间尺度的京津冀平原区地下水动态模拟及演变特征

地下水资源是京津冀平原的主要供水水源,自上世纪60年代以来,平原区地下水资源和地质环境显著地受到了人类活动和气候变化的影响,而地下水位动态是对人类和自然等影响的直接响应。针对于多因素作用下的平原区地下水位动态,文中基于水文地质条件分析和观测孔水位数据分析,综合利用数值模拟方法重现了平原区长时间尺度的不同空间尺度(全区、典型地段)下地下水位演变过程,揭示了平原区地下水水位动态机制。结果表明:近50年,全区平均地下水位持续下降,下降速率为0.36m/a;大面积浅层降落漏斗形成,石家庄漏斗中心水位下降速率最快,为1.1m/a;2001~2010年地下水平均补给速率(154.97mm/a)比1961~1970年减少6.2%,地下水更新能力明显减弱。地下水开采强度常年多于补给资源,导致了不同空间尺度上地下水位的下降,开采是影响地下水动态的主导因素,降水是限制地下水补给更新的主要因素。在气候变化和人类活动的双重影响下,平原区未来供水安全仍会面临挑战。     

河西走廊水资源特征及其循环转化规律

河西走廊水资源主要以雪冰水资源、地表水资源与地下水资源的形式存在,分布于石羊河、黑河、疏勒河3大相对独立的流域水系.南部祁连山区发育大小河流共计57条,多年平均出山径流量71.29×108 m3,总体而言,近50 a出山径流变化比较稳定.走廊平原主要由8个大型的构造地貌盆地组成,盆地地下水主要接受出山河水及引灌河水的入渗补给,是地表水资源的重复表现形式,多年平均地下水补给量为42.42×108 m3.近50 a来,地下水补给量减少了17.19×108 m3,由此引起泉水资源23 a来衰减了24.6%.受构造地貌的制约,自南部山区至北部盆地,地下水与河水之间经过5个不同地带有规律的、大数量的、重复的转化过程,形成完整统一的"山区地下水-地表水-南盆地地下水-地表水(泉水)-北盆地地下水"水资源循环系统.     

新疆棉花秸秆资源量估算及其区域分布研究

为充分认识新疆棉花秸秆资源的经济价值与开发潜力,文中选取修正后的草谷比对新疆棉花秸秆资源量进行全面系统的估算,选用Arc GIS软件分析棉花秸秆资源的区域分布特点,运用DPS软件结合因子分析与聚类分析方法对棉花秸秆资源进行综合评价。结果表明:1)新疆棉花秸秆资源量随棉花产量的变化呈波动增长,2013年新疆棉花产量为2.06×10~6t,可收集棉花秸秆资源量约为1.68×10~7t,若将2013年新疆棉花秸秆资源全部能源化利用,则相当于节省约9.1×10~6t标准煤;2)新疆棉花秸秆资源总量由南向北呈递减趋势,南疆、北疆、东疆棉花秸秆资源量分别占全疆总量的65.75%、30.97%、3.28%;资源丰度呈片状分布,资源密度区域差异较大,棉花秸秆资源分布水平呈现5种梯度类型,全疆呈现出"南密北疏、西丰东贫"的资源分布特点。     

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...     

河西走廊地下水资源

本文利用已有的水文地质资料 ,广泛收集、系统整理了河西走廊地区内最新的水资源利用、水利化现状、勘探实验及水文气象资料 ,在此基础上采用基流分割法、径流模数法、大气降水入渗法、和水均衡法对河西走廊不同区段的地下水天然资源量进行了最新的计算评价。经计算 1 999年河西走廊地下水资源总量为 5 5 8395 .5 5万 m3 /a,其中祁连山 -阿尔金山2 3840 0万 m3 /a,走廊区 2 4 670 2 .74万 m3 /a(已扣除重复量 ) ,北山 -阿拉善中低山区 (包括腾格里、巴丹吉林沙漠 ) 732 92 .81万 m3 /a。     

恢复生态地下水位的需水量及恢复方案研究——以额济纳盆地天然植被为例

在综合分析有关研究文献的基础上,确定了额济纳天然植被恢复的合理生态地下水位是2～4 m.给出恢复生态地下水位的需水量计算方法,并计算了恢复到合理生态地下水位的需水量为32.57×1O8～20.44×108m3.还通过对地下水不同补给途径的分析,计算出地下水的补给量共计8.45×108m3/a.按照黑河流域调水方案,要将不同现状地下水位恢复到合理生态地下水位还有一定难度.因此,考虑在不同恢复期限内,按不同恢复程度逐步恢复的方案.经分析论证后,最后提出了5年80%恢复生态地下水位到4 m和5年50%恢复生态地下水位到2 m作为规划方案.2种方案的实施均可使额济纳退化的天然植被得到有效恢复.     

哈密盆地绿洲带地下水数值模拟及资源评价

哈密盆地是我国水资源最为贫乏的地区之一,但是近年来对地下水的大幅度开采导致了地下水位持续下降。为了研究哈密盆地绿洲带的地下水资源情况,构建了区域三维地下水流模型,模拟结果显示:哈密盆地绿洲带多年平均地下水补给量为5.51亿m~3/a,排泄量为6.58亿m~3/a,均衡差为1.03亿m~3/a。其中补给主要来源为暴雨洪流、山前侧向径流,河水入渗,井灌回归等,占总补给量的81.95%,排泄则以人工开采为主,占总排泄量的79.72%。在区域模型现状开采条件下,模拟了20年后地下水位的降深情况,并尝试通过优化开采布局的方法减缓绿洲带地下水降落漏斗的形成,结果表明优化开采布局有一定的可行性。     

基于昼夜水位波动法估算地下水蒸散发量的研究——以河西走廊典型绿洲为例

使用多种昼夜水位波动法(White法、Hays法、Loheide法),计算了黑河中游荒漠绿洲过渡带地下水浅埋区生长季典型时段地下水蒸散发(ETg),并将估算结果同彭曼方法获得的潜在蒸散发(PET)、E-601测量的水面蒸发(ET0)和Φ20测量的水面蒸发(ET1)进行相关性分析。结果表明:在几种算法中,Hays法精度最高,其次是White法,Loheide法计算精度最低。因此,在计算逐日ETg时可优先使用Hays方法,并推荐使用ET0来检验计算精度。用Lo?heide法计算ETg可获得较高的精度(R=0.821,P<0.01),但具有明显时滞效应,滞后时间约为3 h。这些计算成果对当地水资源的合理配置与可持续开发利用具有一定的参考意义和应用价值。     

伊犁河谷地下水盐运动规律研究

根据研究区地质地貌,将整个研究区划分为三层阶地,通过对三层阶地的地下水盐动态进行实时监测,运用双因子方差分析方法,详细论述了地下水电导率随地下水位在不同时期及不同分布条件下的变化情况.结果表明,地下水电导率变化与水位变化有很大关系,且表现出很强的区域特征:各阶地电导率(EC)值均随水位的上升而增加,高EC值出现在高水位...     

锡林河流域地下水位管理阈值研究

地下水资源是维系锡林河流域社会经济发展和生态环境稳定的关键因子。立足于地下水位这一关键性指标,采用地下水可持续性评价和数值模拟模型相结合的方法,探讨地下水安全利用方式。结果表明:现状年河谷平原的地下水可持续性较强,而开采集中的城市规划区及毛登牧场可持续性一般或较差;丰沛的降水及富水性较强的含水层增强了地下水资源可持续性,但农牧业快速发展和农灌集中开采,破坏了城市规划区周边及毛登牧场的地下水均衡关系,通过设置和对比不同开采方案,限制灌溉规模成为未来解决这一危机的首要途径,即2020年应减少903.23×104m3开采量,其管理地下水位阈值为0.13~0.55 m。     

民勤绿洲地下水环境动态研究

根据民勤绿洲1999～2008年51眼地下水位观测井资料和2010年采集的30个地下水水样资料,利用传统统计学和地统计学分析方法对该地区新时期地下水位时空变化动态和地下水化学特性进行了研究。结果表明:民勤绿洲地下水位近10年来总体呈逐年下降的趋势,年均降幅达0.52m;在引黄民调工程、石羊河流域分水方案等政策措施的影响下,2005、2007和2008年地下水位降幅均呈现减小趋势,并在2007年首次出现0.01m的回升;坝区和泉山区地下水位年均降幅较湖区分别高0.23m和0.52m,下降速度明显快于湖区;整个绿洲区地下水平均矿化度为3.34g/L,沿地下水流动方向,地下水化学类型变化较大,由坝区和泉山区南部的SO42--HCO-3-Na+或SO42--HCO-3-Ca2+型淡水-微咸水逐渐变为湖区的SO2-4-C1--Na+-Mg2+咸水-苦咸水。     

太行山前平原地下水环境演化规律研究

本文依据河北省栾城县最新的浅层地下水水位埋深与水化学等资料 ,在综合分析研究区水文地质条件的基础上 ,系统分析了研究区内地下水水化学特征和地下水埋深分布情况。结果表明 :由于长期利用石家庄市的城市污水进行灌溉 ,区内地下水水化学场已发生明显的改变 ;长期的超采地下水 ,使得本区的地下水位埋深逐年增大。地下水的水化学特征和埋深特征表明 ,在解决本区的水资源短缺问题时 ,除考虑利用各种节水措施改变目前存在的传统灌溉制度外 ,还必须考虑区内污水灌溉对地下含水层污染的可能性 ,防止污染地下水。     

中国西北干旱区生态地下水埋深适宜深度的确定

干旱区影响天然植被生长的土壤水分和盐分,都和地下水埋深密切相关。地下水埋藏浅,在强烈的蒸发作用下,溶解于地下水中的盐分沿毛管上升水流于地表聚集,使土壤发生盐渍化,产生盐胁迫。地下水埋深过低,毛管上升水流不能到达植物根系层,植物生长受到水分胁迫,发生荒漠化。因此,确定既不会使土壤发生盐渍化和荒漠化的地下水埋深十分重要。本文根据地下水、土壤水及植物生长状况综合研究,把适宜的地下水埋深界定为在温带荒漠区1.5—4m,暖温带荒漠区2.0~4.0(4.5)m,即在潜水的强烈蒸发深度以下和蒸发极限深度之上的区间,为防治土地盐渍化、荒漠化和估算生态用水提供了科学依据。     

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。     

策勒西部荒漠-绿洲过渡带地下水特征及生态影响分析

荒漠-绿洲过渡带属于典型的干旱区生态环境脆弱带,在这交错带上植被的生长与分布受地下水环境状况(地下水埋深、水质)制约,显示出地下水重要的生态调控作用。通过对过渡带的观测井数据资料进行分析,结果表明:地下水埋深的年内变化趋势与地表径流变化联系紧密,埋深最高一般发生在1~3月,埋深最低一般发生7~9月,最大变幅在0.23~2.25m之间;地下水中对矿化度起主要作用的阳离子是(Na++K+),Mg2+次之,Ca2+最小,阴离子是C l-、SO42-,HCO3-次之,CO32-在其中的比重最小,几乎为零;矿化度小于5g/L,植被生长不会受到抑制,植被生长与分布主要取决地下水埋深。     

Evaluation of groundwater sustainability based on groundwater age simulation in the Zhangye Basin of Heihe River watershed,northwestern China

Water resources, as the primary limiting factor, constrain the economic and social development in arid inland areas. The Zhangye Basin is a representative area of inland river basins, which is located in the middle parts of the Heihe River watershed, northwestern China. Facing with the huge water shortage, people exploited ground- water at a large scale in recent years. The reducing recharge from surface water and over-exploitation of ground- water led to the decline of groundwater levels and threatened the sustainability of water resources. This study con- structed a conceptual and numerical groundwater flow model and calibrated the model based on the observed wells. A solute transport model was built using MT3DMS to calculate the groundwater age distribution in the Zhangye Basin. The simulated result shows that the youngest groundwater is distributed near the most upstream areas in the model domain, which is less than 1,000 a, older groundwater is distributed in deeper parts of the aquifer and near the discharge outlets, ranging from 6,000 a to over 20,000 a. Spatial variation of groundwater ages in the middle area indicates the recharge diversity between unconfined and confined aquifer. Groundwater age can serve as an indicator to evaluate groundwater’s renewal capacity and sustainability. The formation of groundwater resources in the lower stream area would spend 10,000 a or even more than 20,000 a, so exploitation of groundwater in these areas should be restrained.