基于物质-场分析的农用钻机钻进功能创新

在开采地下水方面,辐射井凭借其出水量大的特点逐渐取代传统的单管井。水平钻机作为辐射井开挖的关键设备,其性能直接影响辐射井开挖的效率。针对农用辐射井水平钻机的钻进功能,基于TRIZ理论中的物质-场分析法和76个标准解对其进行创新设计,获得3个新的设计方案,最后通过评价,选取其中最好的方案作为创新设计方案。      

沈阳市地下水资源的利用与保护

1地下水开发利用现状随着沈阳城乡工农业生产和生活用水量的逐年增加,在地下水资源富集区,开采量也在逐年加大,工农业自备井和市政水源井分布密度极大。沈阳市地下水开采现状为:工业开采地下水4.62亿m3,农业开采地下水13.34亿m3,生活用水开采地下水4.18亿m3,合计地下水开采总量     

自吸真空井应用中的若干问题

自吸真空井,是开采浅层地下水(潜水富水区)比较理想的方式,是能开采地下水为农业灌溉服务的有效措施。实践证明:具有结构简单、节省材料、施工容易、占地少、造价低、见效快,很受农民欢迎。自吸真空井在我县是近年来新开展的水利工程。对它的适应范围,影响半径对井距的确定。井管径大小、深度、滤水器长度(透水孔总面积)和井管外包滤网层数等问题进行测试、探究,取得较明确的数据,为推广使用自吸真空井设计提供依据。     

辐射井在银北灌区开发浅层地下水中的应用

辐射井是开发浅层地下水的理想井型。针对银北灌区的水文地质条件。阐述了在银北灌区利用辐射井技术开发浅层地下水的设计方法，如竖井结构、井深设计、水平辐射管设计及涌水量计算等。并对成井技术、试验井的水量和水质等进行了探讨。     

宁夏引黄灌区土壤盐渍化影响因素调查分析

通过对引黄灌区地下水监测井资料和相关的成果进行研究,分析了引黄灌区地下水埋深、地下水矿化度、沟道排水、渠道渗漏、湖泊鱼池,以及高地灌溉对低地耕地土壤盐渍化的影响,并通过资料给出了它们之间的相互关系。结果表明:采用节水灌溉技术即可以省水,又可以在很大程度上解决土壤盐渍化问题。     

宁夏引黄灌区土壤盐渍化影响因素

通过对引黄灌区地下水监测井资料和相关的成果进行研究，分析了引黄灌区地下水埋深、地下水矿化度、沟道排水、渠道渗漏、湖泊鱼池，以及高地灌溉对低地耕地土壤盐渍化都会造成影响，并通过资料给出了它们之间的相互关系。结果表明：采用节水灌溉技术即可以省水，又可以在很大程度上解决土壤盐渍化问题。     

高地下水位渠段管、井相结合的复合排水及减压效果研究

在高地下水位渠段,明渠边坡容易产生扬压力破坏,造成衬砌板破坏、滑坡,甚至停水等严重事故。为降低地下水水位,提出在高地下水位地区采用纵向排水管与渠道内减压井相结合的复合排水方式。在常规条件下单纯采用纵向排水管排水,而在高地下水位情况下,启动减压井,使管、井同时运行,迅速降低地下水水位,避免造成扬压力破坏。针对山东省胶东引黄调水工程莱州趴埠段扬压力破坏问题,构建了三维有限元模型,解决了二维模型中难以同时模拟排水管与排水井的问题。采用数值计算方法对比了单纯采用纵向排水管、单纯采用减压井、管与井相结合3种模式下的排水减压效果,研究了减压井位置、井间距、井内抽水高程等对渠底及边坡的减压效果。结果表明,单纯采用排水暗管可以满足常规条件下的排水减压要求,而在高地下水位条件下无法满足。管、井相结合的复合排水方式,可满足排水减压要求,对长距离输水明渠高地下水位渠段的设计与运行提供理论支撑。     

平原井灌区地下水多年调节配水模型及其应用

华北平原纯井资源严重不足。限水灌溉是保持地下水平衡、农业可持续发展的必要条件,通过对作物耗水规律及地下水动态规律的分布,在保持地下水多年平衡的前提下,不追求个别年份高产,,以多年粮食总产量最高为目标,提出了地下水均衡开采的调节配水模型,并采用非线性规划理论对该模型进行了论证。应用该模型可计算出不同水文年地下水开采量及各作物灌溉定额,进而计算灌溉制度,可广泛应用于纯井灌区的井灌工程的规划设计。     

基于解析-数值结合法的傍河水源地开采方案与地下水资源量分析

合理设计开采方案对傍河水源地地下水资源开发和避免环境地质问题的发生具有重要意义。以承德市四道河典型傍河地下水水源地为研究区,在明确区域水文地质条件的前提下,建立地下水流数值模型,运用仿泰斯公式和映射叠加原理计算出合理的开采井布局,数值法与解析法相结合得到最优开采方案,确定水源地地下水可开采资源量。结果显示,在研究区4个区段内29眼开采井沿河流单排布设,井河距离为25 m,井间距离为150 m的方案为最优开采方案,水源地地下水可开采资源量为4.51万m³/d。滦河对地下水的补给充足而稳定,取水保证程度较高,对区域水环境影响较小。     

基于数值模拟的隧洞施工排水地下水影响评价

由于自然条件的改变和人类活动的影响,岩溶泉域出现断流或衰减、区域水位趋势性下降以及水质持续恶化等诸多环境和地质问题,研究隧洞工程施工排水对泉域地下水的影响对于泉域生态环境保护十分必要。依托山西某工程深部隧洞穿越柳林泉域,构建了隧洞工程所在泉域的地下水数值模拟模型（采用MODFLOW软件开发盆地地下水模型）,根据地下水长期观测井数据,对模型及相关参数进行验证和率定,通过模型模拟刻画出地下水系统补给、径流和排泄特征,分析工程前期施工以及后期排水对岩溶水水位动态、泉流量的影响以及可恢复性。研究成果表明,由于枝柯-车鸣裕泉域含水层地下水库的调蓄作用,前期和后续施工排水对柳林泉水补给量的影响较小;对枝柯泉域和车鸣裕泉域的区域地下水水位影响明显,预估到2025年底,枝柯镇北部形成降落漏斗。研究方法及成果对其他泉域生态环境保护具有参考价值。     

山东省重点城市供水水源地环境地质问题及开采潜力分析

山东省地下水资源丰富,水质优良,是各城市供水的主要水源。受城市化进程加快、城市规模扩大、工业发展迅速影响,重点城市对自然环境的环境容量和其承受能力的要求也越来越大,供水水源地长期持续大量开采或超采,引发了不同的环境地质问题,主要有岩溶地面塌陷、地面沉降、地下水超采漏斗、地裂缝、海（咸）水入侵和水质污染等。在现状开采程度下,采用开采潜力指数法和长期开采动态分析法评价全省重点城市供水水源地开采潜力,以济西、大武、下马头和大沽夹河四处水源地开采潜力最大,而德州、菏泽及滨州三城区水源地水位持续下降,地下水处于超采状态。     

基于Visual Modflow模型的黄河滩地地下淡水资源评价

通过在东营市利津县黄河滩地使用国际通用化软件Visual Modflow的SEAWAT模块,建立了三维变密度非稳定水流和溶质运移耦合模型,用数值模拟方法对研究区进行了地下水资源评价和开采井的优化布置,并对设计开采方案下未来10年的地下水位和咸水运移范围进行了预报。结果显示：利津黄河滩区大致以黄河大堤为咸淡水分界面;按水源地设计方案进行开采,采补趋于平衡,具有补给保证;未来10年,在设计开采量下,咸水不会影响开采井水质。Visual Modflow在利津黄河滩地地下水资源评价中的成功运用,为研究区地下淡水资源的合理开发利用提供了科学依据,具有很好的应用和推广前景。     

关于北京地区发展喷灌之我见

北京地区水源短缺,目前官厅、密云两座水库水源只能保障城市和工业的最低需要,农业用水已无保障,迫使有关地区将开采地下水源改成井灌。由于城市和工业农业过量开采,地下水长期以来得不到补给,致使水位急剧下降,机井出水量递减,单井     

三维水流数值模型在地下水允许开采量评价中的应用

为查明赵口引黄灌区中牟境内深层地下水允许可开采量,采用地下水流数值模拟软件GMS建立三维水流数值模型,对地下水资源进行评价计算。将开采井的开采层位根据其具体坐标和开采量加载在模型相应的网格上,在规划开采条件下按运行20年预测模型,得出该水源地2030年末深层地下水预测流场,分析深层采井附近的降落漏斗。     

包头市节水型社会建设对地下水流场的影响

包头市是一座社会经济快速发展的工业城市,同时也是一座水资源紧缺城市,建立节水型社会成为解决水资源供需矛盾的唯一出路.地下水资源作为包头市社会经济发展的重要支撑,其流场变化与节水型社会建设效果密切相关,对此,采用地统计学分析现状年地下水位埋深的空间相关项,结果表明工农业开采井集中区域的地下水位埋藏较深,水位下降较快;接着以节水型社会建设内容为依据建立地下水调控方案,模拟结果表明,节水型社会建设有效减缓了地下水超采情况,在未来几年内,逐步加强污水处理回用能力和雨洪资源利用能力将是推进和深化节水型社会有效保障.     

利用逆变器启停水泵的创新应用

正1创新背景暗管排水是一项有效的农田排水技术。暗管排水系统是由田间吸水管、集水管、检查井、集水井及出水管组成。吸水管用于直接排出土壤中多余的水,降低地下水位,调控土壤水盐状况;集水管用于汇集由吸水管排出的地下水,并输送到集水井。目前我国应用暗管排水,除能自流排出外,均使用电动水泵进行排水,在暗管排水集水井中安装潜水泵或污水泵,经过出水管将集水排到河、沟中,降低地下水位,调整田间土壤物理性状。为保证电动水泵使用效率及寿命,     

黄土高原治沟造地水利设施综合配置与管理

治沟造地是我国解决耕地后备资源不足的重要举措。解决好用水、排水和防洪安全问题,是治沟造地流域农业产量提升、生态环境高质量发展的关键。在总结黄土高原流域水资源利用和水利设施防洪现有问题的基础上,提出了黄土高原治沟造地流域蓄（水）、排（水）、防（洪、盐渍化）、灌（溉）、管（理）为一体的水利综合配套技术,并推荐了两个适用于不同汇水面积的洪峰流量计算公式,为蓄排水工程设计提供依据。该技术有利于黄土高原治沟造地流域水资源的永续利用和治沟造地的土地安全。      

古冶区工业用水替代水源分析与规划

古冶区是地下水严重超采区。为压采地下水,涵养地下水源,古冶区实施了工业自备井关停整治方案,停止工业开采地下水。本文根据古冶区现有可利用的水资源条件,分析了古冶区工业用水的替代水源,并提出了替代水源的具体建设规划,为古冶区下一步实施工业用水水源由开采地下水向利用替代水源的过渡提供指导及依据。     

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。     

渠井结合灌区控制性关键地下水位及其管理策略研究

针对我国北方大型灌区出现的地下水"采补失衡"问题,以陕西省泾惠渠灌区为例,通过对其渠井结合灌溉发展历程的回顾,分析了地下水位变化对灌区高效安全用水的影响,探讨了灌区地下水位控制目标;基于地下水位控制目标,利用水均衡法分析了控制性开采总量与关键地下水位之间的定量关系;选取2002年(平水年)为代表年,计算了灌区各分区的控制性关键地下水位所对应的蓝、黄、红线埋深值;根据灌区2010年实测地下水位埋深与关键地下水位埋深的对比分析,划分了灌区地下水管理分区,并对各分区的地下水管理策略进行了探讨。