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。     

中国干旱区地下水资源及开发潜力分析

中国干旱区地下水资源是在国土资源部"新一轮全国地下水资源评价"(截至1999年)的基础上,利用2006年的最新资料进行修正计算获得。经修正计算,新疆地下水天然补给资源量为578.53×108m3/a,其中南疆7地州(含吐鲁番—哈密盆地)为326.96×108m3/a,北疆8地州为251.56×108m3/a。平原区地下水可开采资源全疆为230.39×108m3/a,其中南疆为152.32×108m3/a,北疆为78.07×108m3/a。2006年全疆地下水开发利用量为58.93×108m3/a,尚有162.02×108m3/a的开发潜力,其中南疆为117.75×108m3/a,北疆为44.27×108m3/a。河西走廊地区地下水天然补给资源量为51.80×108m3/a,平原区地下水可开采资源量为25.70×108m3/a,2006年开采利用量为21.51×108m3/a,尚有4.20×108m3/a的开发潜力。     

新疆车尔臣河流域地下水的可持续开发利用研究

地下水是一种宝贵的自然资源,是自然界水循环的重要组成部分,人类赖以生存和社会发展的重要物质基础,人类必须在合理开发的同时,确保地下水资源的采补平衡,使其得到永续利用。因此必须采取强有力的措施,遏制超采势头的发展,促进地下水资源的采补平衡和永续利用。文中根据且末绿洲实地考察、历年统计资料及水文概况分析的基础上,对研究区的水文地质条件、地下水的埋藏与分布规律、车尔臣河流域地下水的补给,径流,排泄及开采条件以及地下水开采利用现状进行了剖析。探讨了研究区合理开发利用和保护地下水资源的对策建议。     

石羊河流域地下水资源及其保护战略对策研究

本文在充分分析石羊河流域地下水资源开采现状的基础上,进行了全区地下水资源评价,并根据资源现状和需求探讨了地下水资源可持续利用战略对策。研究认为该地区经济发展已经超出了水资源的承载能力,为确保经济社会的可持续发展,必须保护地下水资源,建立自然与人类和谐发展的用水机制。     

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.     

奇台绿洲地下水开采及其对地表生态环境作用分析

奇台绿洲地处我国内陆干旱区 ,其绿洲农业以开垦荒地、扩大灌溉面积来满足其自身发展的需要。随着社会经济的发展 ,农业灌溉用水中地下水超采现象导致一系列地表生态问题。本文通过分析奇台绿洲地下水资源的开采现状 ,阐明在干旱区绿洲人类对地下水的开采已对地表生态系统已构成极为不利的影响     

采煤对陕北榆溪河流域地下水资源的影响分析——以杭来湾煤矿开采区为例

陕北榆林榆溪河流域属于生态脆弱区,煤炭开采活动严重影响了其地下水资源及地表生态环境,导致该流域水资源严重短缺,水质变差,但很难分析评价其影响程度。以杭来湾煤矿为例,在分析水文地质工程地质条件的基础上,通过冒裂带高度、地下水静储量、地下水动储量、采空区积水的计算和实地采集水样的检测,定量识别和定性分析了煤矿开采对榆溪河流域地下水资源的破坏影响。结果表明杭来湾首采区煤炭开采造成的地下水静储量破坏值为29.76万m3,动储量破坏值为1.35万m3/h,采空区积水为5991.52万m3;开采后地下水水质基本达标,影响较小。为了补偿地下水资源的破坏,须加强矿坑水的综合利用。     

天山北坡水资源开发对地下水资源的影响及其合理利用

本文论述了包括乌鲁木齐市在内的天山北坡山前平原范围内的地下水资源数量、补给关系及开采利用条件,以及地下水开发后对该地区地下水位、数量、质量及泉水渗出等方面的影响,并对如何合理利用本地区地下水资源提出了意见。     

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。     

吐鲁番盆地水环境同位素分析与应用

在吐鲁番盆地范围内进行水环境取样,运用同位素技术及分析方法,对吐鲁番盆地各类水体进行研究,分析了研究区水环境同位素特征,并讨论各类水体间的相互关系。盆地地表水的δ18O值在-13.62~-9.00‰之间,平均值为-10.31‰;δD值在-79.73~-60.09‰之间,平均值为-65.98‰。地下水的δ18O值在-12.28~-7.02‰之间,平均值为-10.30‰;δD值在-86.54~-48.98‰之间,平均值为-68.27‰。结果表明二者之间具有较强的水力联系。高昌区、鄯善县地表水、地下水起源自北部山区内水系,托克逊县地表水、地下水起源即来自北部山区内水系,又来自西部山区内水系。盆地内泉水起源即有潜水也有承压水,坎儿井水起源较为复杂,即有潜水也有人为灌溉入渗补给。     

Groundwater hydrochemistry and isotope geochemistry in the Turpan Basin,northwestern China

The Turpan Basin is located in the arid zone of northwestern China and is a typical closed inland basin surrounded by high mountains. It is one of the most arid regions in the world and, as a result, the groundwater in this area is very important for both domestic and agricultural uses. In the present study, the relationships of major elements（K＋, Na＋, Ca2＋, Mg2＋, HCO3-, SO42- and Cl-） and environmental isotopes（δ18O, δ2H and T） in groundwater were analyzed to investigate the evolution of the regional hydrochemistry within the Turpan Basin. The hydrochemistry results demonstrate that groundwater with high total dissolved solids（TDS） concentration is dominated by sodium chloride（Na-Cl） and sodium sulfate（Na-SO4） type water, whereas that with low TDS concentration（typically from near mountain areas） is dominated by calcium bicarbonate（Ca-HCO3） type water. The evolution of groundwater hydrochemistry within the Turpan Basin is a result of calcium carbonate precipitation, evaporation concentration, cation exchange and dissolution of evaporites（i.e. halite, mirabilite and gypsum）. Furthermore, evaporite dissolution associated with irrigation practice plays a key role in the groundwater salinization, especially in the central part of the basin. Environmental isotopes reveal that the groundwater is recharged by precipitation in the mountain areas and fast vertical infiltration of irrigation return flow. In the southern sub-basin the shallow groundwater and the deep groundwater is separated at a depth of about 40 m, with substantial differences in terms of hydrochemical and isotopic characteristics. The results are useful for decision making related to sustainable water resource utilization in the Turpan Basin and other regions in northwestern China.     

干旱区不同地下水埋深膜下滴灌灌溉制度模拟研究

通过在新疆巴州灌溉试验站进行的膜下滴灌棉花灌溉制度试验,得出了适合当地的常规滴灌制度。为进一步研究浅层地下水对灌溉的补偿效应,利用Hydrus软件对不同地下水埋深下膜下滴灌棉花生育期耗水量进行了模拟。通过引入关键点土壤含水率的概念,提出了膜下滴灌棉花受水分胁迫的标准。结果表明：地下水对棉花的耗水具有一定的补偿作用,地下水埋深越浅,则所需的灌溉定额越小。当地下水埋深小于1.5 m时,滴灌定额为3 300 m³·hm^-2;当地下水埋深为2.0 m时,滴灌定额为4 500 m³·hm^-2;当地下水埋深很大而对作物根区没有补给时,棉花完全依赖于灌溉所需的滴灌定额则为5 550 m³·hm^-2。考虑到干旱区内具有较高的潜在蒸发势,会导致土壤的次生盐渍化,从而危及作物的生长,1.5～3.0 m的地下水埋深是灌区内较理想的水位区间。     

石羊河流域民勤盆地深层淡水资源

本文利用已有的水文地质资料,在2005年水文地质勘探及试验及综合物探资料的基础上,针对民勤盆地淡水资源匮乏,解决人畜饮用水困难问题,利用水均衡法对民勤盆地的深层地下淡水资源进行了计算评价。经计算淡水天然资源量为1072.85万m3/a,30年可采资源量为847.78万m3/a。     

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。     

新疆车尔臣河及其水资源利用研究

车尔臣河是塔里木盆地东南部最大的一条河流,主要依靠雪冰融水和地下水补给。上游山区由于有库木库里盆地和吐拉盆地对径流的调节,水量各季节变化比较平稳,特别是春季占全年径流量的29%,是新疆春季径流所占比例最大的河流之一,春灌基本不缺水。农业灌溉和生态用水各占水资源总量的一半。绿洲虽不断扩大,但中游地下水位仍较高,植被未发生明显退化,同时还向台特玛湖输送一定水量。因此,对车尔臣河水资源利用应保持原生态状况,不宜人工修建大型水利工程。由于车尔臣河出山口有巨大的洪积冲积扇,渗漏量占出山口径流量约30%,是一个比较理想的天然地下水库,所以今后经济发展用水应以开发地下水为主。     

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.     

Simulation of groundwater table dynamics based on Feflow in the Minqin Basin,China

As groundwater table declination is an important factor resulting in degradation of eco-environment in the Minqin Basin,China,it is significant to investigate and understand the groundwater table dynamics in this area. According to the physical and geographical conditions of the Minqin Basin,a hydrogeological conceptual model and a mathematical model were established,and the mathematical model was figured out by using Finite Element subsurface Flow system(Feflow).Accurate hydrogeological parameters were acquired,and the spatio-temporal distribution dynamics of groundwater table for 1983–2001 were also simulated.The model performed well with a correlation coefficient of 0.977 and a mean error of 0.9768 m.The inflow and outflow of the groundwater system were predicted by time series analysis,and the groundwater table dynamics for 2011 were further acquired.Generally the groundwater table in the Minqin Basin would continue to decline.The groundwater table would decline during spring and summer irrigation,while it would rise during autumn-winter irrigation.The groundwater depression cones would expand with the increase of center depths.Therefore,regulatory measures should be taken to prevent the declination of groundwater table and improve the eco-environment of this area.     

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...     

甘肃梨园河流域地下水来源及其水化学特征

通过分析水化学与氢氧稳定同位素的关系,研究梨园河流域地下水的补给机理和水化学演化规律。地下水总溶解固体（TDS）自西南向东北递增,最大值为1 258 mg/L。沿流程方向,深层地下水的水化学类型由Ca-HCO₃→Ca-Mg-HCO₃、Mg-SO₄→Na-SO₄型。浅层地下水的水化学类型由Ca-HCO₃→Mg-HCO₃-SO₄→Mg-SO₄型。地表水的水化学类型无分异,主要为Ca-HCO₃型。深层和浅层地下水沿途均发生了水岩融滤作用。Na⁺含量沿程增大,一是地下水中Ca²⁺与岩石中Na⁺发生阳离子交换作用,二是硅酸盐矿物的风化作用产生Na+。Phreeqc软件模拟显示,深层地下水中方解石先沉淀后溶解;CO₂、石膏、白云石和岩盐溶解。浅层地下水中,方解石由不饱和逐渐变为饱和;石膏、岩盐一直溶解。地下水的δ²H和δ¹⁸O值大部分位于大气降水线上方,反应了山区现代降水或雪冰融水通过出山地表径流补给,交替更新快,且深层地下水向上补给浅层地下水和地表水。地表、地下水相互转化是该区水循环的主要特征。