河北山前平原地下水动态变化及其驱动因素分析

自20世纪70年代以来,在自然因素和人类活动的交互影响下,河北省山前平原地下水位持续下降,并产生了一系列的水文地质问题,严重影响了社会经济的可持续发展。以河北省栾城县为例,从地下水位、地下水量及地下水流场分析了地下水系统的动态变化,并从降水、地下水开采、种植结构调整、水利工程修建等因素初步探讨了地下水系统变化的原因,为该区域地下水资源的可持续利用提供依据。     

北京通州区第四系地下水化学特征及其成因分析

[目的]揭示通州区地下水化学特征及其影响因素.[方法]利用2018年在通州区采集的45件300 m深度的地下水水质检测数据,通过Piper三线图、Gibbs图、因子分析和聚类分析等多元统计分析方法,分析了第四系地下水水化学特征及其影响因素.[结果]通州区第四系地下水浅层水化学类型以HCO 3-Ca.Mg型为主,深层地下...     

基于数值模拟的天津市地下水资源均衡分析及压采方案制定

【目的】在深层地下水超采严重地区,分层组进行深层地下水资源均衡分析,合理开发利用地下水资源。【方法】以天津市平原区为研究区,将含水层结构概化成Ⅰ～Ⅴ共5个含水层组,分层组概化边界条件、进行水文地质参数分区,整理源汇项、蒸发量、各含水层组分乡镇开采量和观测孔水位数据,在Visual Modflow平台建立了地下水流数值模型。通过对开采量进行调参、反演,完成模型识别与验证。据此进行深层各层组地下水均衡分析,计算地下水蓄变量,制定了分层组压采方案。【结果】末刻第Ⅱ～Ⅴ含水层组的模拟流场和观测流场分布一致,观测孔模拟水头和实测水头相关系数分别为0.961、0.968、0.951、0.960,典型观测孔动态水位变化过程拟合较好。2013—2015年,深层各层组地下水蓄变量分别为-12 499.3×10~4、-12 055.7×10~4、-9 257.81×10~4m~3,处于超采状态。压采方案下,各含水层组压采量分别为15 862.98×10~4、4 961.24×10~4、1 414.97×10~4、2 469.38×10~4m~3,2020年、2030年深层地下水的蓄变量分别为1.09×108m~3和1.05×108m~3。【结论】模拟结果与天津市深层地下水实际情况相符。     

气候变化对北京地下水资源的影响分析

总结了北京地下水资源概况,对近60 a来北京气温、降水、蒸发的变化特征进行了分析。结果表明:北京气温在波动中增暖,增幅约为0.08℃/a,而年降水量表现为下降趋势,平均变幅为-3.45 mm/a;年总水面蒸发量表现为明显的下降趋势,平均变幅为-8.04 mm/a。降水减少加之超量开采给地下水资源带来不利影响,导致地下水位持续下降,局部浅层含水层疏干,1999-2013年,第四系地下水累计亏损量达65.82亿m3,年均亏损量4.39亿m3,地下水水质也随之变差。平原区地下水蒸发量由1960-1980年的年均4.95亿m3/a,降至2001年以来的年均0.44亿m3/a。气温对地下水的影响是间接和微弱的。     

沂沭河下游平原地下水TDS和水化学类型的分布规律

在对沂沭河下游平原212组地下水化学样品进行分析的基础上,总结出研究区不同循环深度地下水TDS和水化学类型的空间分布:1北部丘岗区地下水以淡水为主;东部滨海平原区浅层地下水几乎均为微咸水和咸水;深层承压水以淡水和微咸水为主,微咸水分布于沿海大部分地区和内陆的滨海县附近,沿海地区洋桥农场、图河乡一带以及东南部八滩乡的深层地下水为淡水。2北部丘岗区地下水化学类型单一;东部滨海平原区浅层地下水化学类型具有水平分带规律;深层承压水化学类型总体上由陆向海存在水平分带规律,洋桥农场、图和乡及八滩镇的水化学类型与沿海咸水区地下水化学类型存在差异。     

淮北平原浅埋区地下水埋深对土壤水变化的影响研究

为研究淮北平原浅埋区夏玉米生长期地下水埋深对土壤水变化的影响,利用五道沟水文实验站1992-2014年大田玉米生长期0～1.0 m各垂直土层大田土壤水实测资料,结合同期地下水埋深(变幅1～3 m)及气象资料进行分析研究,采用回归分析法,分别建立了0.3～0.4、0.4～0.5、0.5～0.6、0.6～0.8、0.8～1.0和0～1.0 m土层平均含水率与地下水位埋深的回归模型。结果表明:0.3～0.4、0.4～0.5、0.5～0.6、0.6～0.8、0.8～1.0和0～1.0 m土层平均含水率与地下水埋深呈线性负相关关系,拟合优度分别为0.632、0.739、0.788、0.861、0.834和0.780。该研究为及时了解土壤水动态变化、合理调控地下水位、提高田间水利用率具有重要意义。该研究成果为及时了解土壤水动态、合理调控地下水位和提高田间水的利用率具有重要意义。     

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。     

冬小麦对地下水利用的研究

本文分析了气象因素与作物对地下水利用量相关性,不同地下水位对小麦生态、生理和产量的影响。并应用土壤水动力学原理分析小麦各生育期根系吸水规律。提出不同土壤类型地下水适宜埋深,为黄淮平原节水灌溉和排水标准提供依据。     

地下水埋深对玉米生长发育及水分利用的影响

为研究地下水埋深对作物的生长发育及水分利用的影响,选择具有代表性的夏玉米为研究对象,借助地中渗透仪,通过人工控制设置不同地下水埋深（分别设置0.2,0.4,0.6,0.8,1.0和1.2 m）,探讨地下水埋深对不同生育期夏玉米的形态指标、产量、耗水量及地下水补给量的影响,分析不同地下水埋深条件下水分利用率差异.结果表明：地下水埋深对玉米株高的影响不具有统计学意义,而地下水埋深过浅或过深均会明显抑制植株叶面积指数和茎粗的增长（P〈0.05）,地下水埋深0.4 m时叶面积指数和茎粗最大.随作物生育进程,根系数量和根系干质量随地下水埋深增大,先减小后增大.玉米灌浆前,单株根系伤流量随地下水埋深增大而增大,而灌浆前后则无显著影响.地下水位埋深过深或过浅均影响穗长、秃尖长、穗粒数、百粒质量及经济产量.分析表明,0.53 m为当地玉米产量最优地下水位埋深.玉米生长期内0~80 cm土层土壤含水量随着地下水埋深增大而降低,同一地下水埋深处理玉米生育期内土壤含水量变化幅度较小.夏玉米全生育期耗水量、阶段耗水量及耗水强度随地下水位埋深增大而直线减少,回归方程在P〈0.01水平下具有统计学意义;同样夏玉米全生育期地下水补给量、阶段地下水补给量及地下水补给强度随地下水位埋深增大而直线减少,回归方程在P〈0.01水平下也具有统计学意义.玉米水分利用率随地下水埋深增大而增大,地下水埋深1.2 m处理水分利用率最高.研究成果对江淮丘陵区地下水资源利用及评价、玉米高产高效灌溉制度的制订具有实际意义.     

太原市地下水水质集对分析评价研究

研究了地下水水质评价集对分析理论和联系度计算方法。其次,构建了太原市地下水水质集对分析评价模型,并将该模型运用于太原市地下水水质评价。应用实测资料,通过模型计算得出了地下水质等级。对照分析表明,应用本文介绍的模型评价结论和水质等级与其它方法得出的结果完全一致。但是本文所研究的方法计算简便,精度可靠,花费工作量少,计算效率高。     

基于GMS的北京市房山平原区地下水数值模拟研究

根据北京市房山平原区的水文地质条件,将研究区水文地质概念模型概化为三维非均质、各向同性、非稳定地下水流系统,并应用GMS软件对研究区地下水系统进行了识别和验证。采用情景分析方法,在模拟8种不同情景方案下规划年地下水的变化情况,给出适宜研究区地下水可持续发展的最佳方案。在情景5方案,即在中度节水、种植结构保持现状和强化减少地下水的情形下,研究区2020和2030年的地下水位处于最佳状态,相比于基准年,地下水位分别回升了3.55m和5.85m,研究区处于正均衡状态,降落漏斗消失。     

新疆平原区地下水资源评价误差来源分析

分析了新疆平原区地下水补给量、排泄量和可开采量评价的误差来源．提出了减少评价误差的措施：一是地下水动态监测和水运行测量统计是实现逐步逼近地下水资源量的最有效方法；二是加强基本水文及水文地质参数的试验研究；三是地下水资源评价要有动态的观念；四是建立地下水可开采量与当地地表水资源量、水利化标准间的关系：五是利用遥感技术确定土地利用现状等。     

湖北省平原湖区大型排水泵站的重要程度分析评价

从分析影响湖北省大型泵站(含单机800 kW以上)重要程度的评价指标出发,运用层次分析法研究各指标的权重,在此基础上提出基于加权闵可夫斯基距离的多指标分析评价方法。运用所提出的多指标分析评价方法,对湖北省大型泵站(含单机800 kW以上)重要程度进行分析,在此基础上对湖北省大型泵站(含单机800 kW以上)进行初步分类,从而为决策者按照轻重缓急的原则进行闸泵的更新改造提供参考性建议。所采用的方法不仅针对单机800 kW以上的泵站进行,其方法也供涵闸、单机800 kW以下的泵站、甚至新建泵站的建设评价借鉴,有很好的推广应用价值。     

运东平原区1976年以来地下水位变化特征分析

利用运东平原区东光和吴桥县1976—2008年长系列的浅层地下水位观测数据,基于多种统计方法分析了该区域地下水位近33年来的趋势性、突变点、持续性、周期性和主要的气候影响因子。结果表明,地下水位年内波动受抽水灌溉和降雨的影响而表现出高度一致性;近33年来,研究区地下水位主要呈现下降趋势,而东光城区则由于浅层抽水量较少而处于上升趋势;各站地下水位赫斯特指数均大于0.5,表现了很强的持续性特征;该区域地下水位在20世纪70年代末、1989年和1996年左右出现了3个拐点;地下水位以大于33年的周期变化为主,人类活动的影响使得天然周期显著减弱。     

平原河网地区灌溉泵站群优化布局研究

在平原河网地区,为保证河道生态用水量,需要解决河道的引水能力与二岸农田灌溉泵站提水流量不匹配的现象。为此,提出了灌溉泵站改造布局优化的动态规划模型,可在满足农田灌溉、河道最小生态流量等条件下,确定泵站群的最优开机组合,该成果可对平原河网地区的灌溉泵站布局优化调整提供理论依据。同时,对此类耦合约束带有明确可行域的动态规划模型,提出了简单、方便的递推方法。     

淮北平原地下水资源及开发利用演变情势分析

在分析安徽省淮北地区地下水资源及开发利用特点、水资源演变影响因素的基础上,结合淮北地区自然地理、经济发展、人文社会实际,采用100多个站点的1956~2006年资料系列,提出在气候变化和人类活动影响下地下水资源演变规律定量定性分析的思路和方法,为水资源的需水预测、供水预测、水资源配置和合理开发利用提供技术和理论支撑。     

三江平原井灌水稻区地下水人工补给方法初探

针对三江平原井灌区地下水位逐渐下降、急需恢复的现状,结合国内外地下水人工补给实践,对三江平原井灌区地下水人工补给方法进行了探讨,提出了今后地下水人工补给实践的初步设想,为该区域地下水资源的可持续利用提供了参考依据.     

氯离子示踪法在河北平原地下水垂向入渗补给量评价中的应用

采用氯离子示踪技术确定干旱一半干旱地区地下水垂向入渗补给量对于揭示地下水补给的空间变化规律，完善地下水资源评价的理论与方法，具有重要理论与现实意义。利用天然环境氯离子示踪法评价了河北平原典型区地下水垂向入渗补给量，结果表明该方法在山前冲洪积平原水位埋深大的淡水区应用效果较好，鹿泉和栾城的补给量分别为44．72mm／a和31．31mm／a，占多年平均降雨量的8．2％和5．8％，以扩散流入渗为主；在中部冲湖积平原和滨海冲积海积平原由于天然环境氯离子浓度背景值高、水位埋深浅以及近海输入氯离子的波动性较大，该方法的应用受到一定程度的限制。     

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.     

基于GIS的再生水利用对地下水位影响的研究

基于ArcGIS9.3应用软件,系统分析了北京市大兴区地下水时空变化规律及蓄变特征,比较了不同区域地下埋深的变化。结果表明:大兴区的地下水埋深程逐年加大趋势,地下水储量逐年减少;2002年开始大量利用再生水以后,大兴区南红门再生水灌区的地下水位下降速度小于灌区以外的区域。