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.     

环境变化对河北省水资源量的影响

分析了气候变化、地下水超采、地表径流及粮食产量变化等方面对水资源的影响，结论认为，在新一轮水资源评价中，要充分考虑环境变化对水资源量的影响，加强地下水位大埋深条件下地表产流量、地下水补给量以及作物产量水平提高对水资源影响的实验研究，以提高新一轮水资源评价成果的精度。     

大型灌区节水改造后地下水动态的

以黄河河套灌区的节水灌溉工程改造为目标，通过一个试验区（沙壕渠灌域）的实际分析，在地下水动力学数值模拟基础上，用Galerkin法对节水工程实施后的地下水动态进行预测，通过更大范围（解放闸灌域）用人工神经网络BP模型的快速算法进行了检验比较认为：成果基本可靠，有一定代表性，可供河套灌区水环境评估与宏观水管理预测和决策参考。     

易涝易渍农田地下水动态特征

地下水动态是评价易涝易渍农田生产稳定性的重要指标,基于湖北四湖流域大量调查观测资料对此进行了研究。结果表明,易涝易渍农田地下水位存在明显的年、季差异,呈现出一定的波动性,在不同季节以及不同水平年间波动幅度不大,绝对偏差一般只有1 0~2 0 cm左右,最大不超过4 0 cm,地下水位呈现出在高水位上波动的特点;从微地形地貌看,沿江地势较高的农田其地下水平均埋深和地下水位波动与地势低洼的滨湖农田明显不同,前者明显大于后者。在较大尺度上当降水很接近时,农田地下水埋深随微地貌分异并不显著;对于水网密织的南方平原湖区,农田地下水位变化与周边水体相联系并受其影响,在农田涝渍防治中必须处理好农田与周边水体的关系。     

Contamination of shallow groundwater system and soil-plant transfer of trace metals under amended irrigated fields

This study focuses on experimental pilot assessment of contamination of shallow groundwater systems and soil-plant transfer of trace metals under amended irrigated fields. The study approach involved a pilot experimental (greenhouse) set-up of organo-mineral amended test plots/troughs (40 cm × 47 cm × 46 cm) planted with two common vegetable crops (Amaranthus hybridus and Abelmoschus esculentus) and irrigated with wastewater. In addition to the geochemical analyses of the primary un-amended and amended soils before planting as well as residual soils after harvesting, measurements of the physico-chemical parameters and chemical analyses of trace metals concentrations in irrigation leachates and harvested vegetable tissues were also undertaken following appropriate standard sample preparation and analytical methods.The results of the geochemical analyses carried out on irrigation leachate samples collected during the sprouting stage revealed that most of the analyzed trace metals in the collected leachates exhibited 2-10 folds depletion (except for Cu and Co with enrichment of about 1.5-3 folds) compared to the initial wastewater used for irrigation. A situation attributed to uptake/bioaccumulation of these metals and selective enrichment in the residual soils as well as to leaching by infiltrating irrigation water. Nonetheless, the observed higher trace elements concentrations in the second sets of leachates collected during harvesting stage compared to the first sets of leachates collected during the sprouting/vegetative stage is an indication of higher plant uptake during sprouting/vegetative stage or initial sorption/complexation of biosolids amendment before later vertical re-mobilization by infiltrating irrigation water.Although, virtually all of the analyzed metals exhibited elevated concentrations (2-173 ppm) in both A. hybridus and A. esculentus, a closer evaluation revealed 1.2-8.2 folds enrichment of Cr, Co, Ni, Cd, Cu, and Pb in A. esculentus compared to that of A. hybridus, an indication of the fact that phyto-accumulation of trace metal is plant-specific and dependent on physiological set-up. The overall evaluation had clearly demonstrated the potential danger of bioaccumulation of toxic trace metals under biosolid amended soils as well as impacts of irrigation-induced leaching on the shallow groundwater quality, while the need to evolve a sustainable agricultural practices is also highlighted.

Capsule

Organo-mineral amendment can lead to trace metal bioaccumulation (in plants) and irrigation-induced leaching to shallow groundwater system.     

不同径向间隙对离心泵动静干涉作用影响的数值模拟

通过改变蜗壳基圆直径改变叶轮与隔舌之间的间隙,采用SST模型对3个蜗壳基圆直径的离心泵全流道进行非定常数值模拟.3个蜗壳基圆直径分别为184、198和214 mm,其对应的间隙率为5.74％、13.79％和22.99％.通过非定常数值模拟获得了不同基圆直径离心泵的压力脉动特性、作用在叶轮上的径向力和扭矩特性,并对其进行比较分析.结果表明:不同测点的压力脉动、作用在叶轮上的径向力和扭矩呈周期波动,均以叶片通过频率为主;不同基圆直径泵叶轮上的径向力矢量图基本呈圆形分布;随着蜗壳基圆直径的增大,叶轮上的径向力先减小后增大,各测点压力脉动幅值逐渐减小,高频脉动也逐渐减少.同时针对蜗壳基圆直径为184 mm的泵进行数值模拟,并对该泵进行了性能试验,对比分析结果表明:数值模拟的结果是可信的.     

漩涡泵内部不稳定流场数值模拟

为了研究漩涡泵内部流场对其外特性的影响,采用RNGk-ε湍流模型和结构化网格技术对漩涡泵内部非定常流动进行数值模拟计算。结果表明,漩涡泵流道内压力变化呈直线分布;流道内纵向漩涡随流量的增大而减小,径向漩涡周期性地脱离叶片被液流带走且随着时间增加而增大;设计工况下,各监测点处压力脉动变化呈周期性分布,从流道进口到出口压力脉动幅值逐步增大;不同工况下,叶片通过频率是压力脉动的主频,其对应的压力脉动幅值随流量增大而增大。     

关闭自备井对宝鸡市区地下水动态影响研究

通过选取宝鸡市区八大水源地多眼观测井1999年以来的动态资料,深入研究了宝鸡市自备井关闭前后地下水位动态变化规律,并利用线性回归法确定了宝鸡市区年地下水年开采量与平均水位埋深之间的相关关系。结果表明市区地下水开采是影响水动态的主要因素。最后得出结论：宝鸡市可以通过关闭（开启）自备井调控地下水位保持在合理的区间,进而改善地下水质,实现水资源持续利用以及水环境保护的和谐发展。     

地下水埋深对夏玉米根冠生长和耗水量的影响

利用排水式蒸渗仪,借助自制的Mariotte瓶装置,通过设置6种地下水埋深控制处理(地下水位埋深分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.01、.2m),探讨了不同地下水埋深对夏玉米的地上部分、根系生物量及耗水量的影响。结果表明,夏玉米株高和冠层叶面积随地下水埋深减小有增加的趋势,但是当地下水埋深减小到一定程度时就会抑制株高、叶面积,地下水埋深0.6m处理株高和叶面积系数(LAI)最大。各土层根系及其总生物量随地下水埋深增大而增大;地上部总生物量与地下部根生物量的比值随地下水埋深的增大呈明显减少的趋势。夏玉米全生育期和各阶段耗水量分别与地下水埋深呈较好的负相关关系,达到极显著水平(P<0.01);地下水补给量占耗水量的比例随地下水埋深的增大而逐步降低。研究结果可为江淮丘陵区夏玉米灌溉制度的制定及农田排水工程的设计提供参考依据。     

北京市大兴区浅层地下水水质时空变化分析

对大兴区浅层地下水的主要污染物进行时空动态及原因分析。结果表明,大兴区浅层地下水的主要污染指标含量比较高,尤其是总硬度含量超标严重,硝酸盐氮含量局部地区偏大,氨氮含量变化不明显。总体来说,地下水水质南部和东部水质好于北部和西部地区。污染源（包括工业废水、居民生活污水、农业面源污染）的分布以及表层地质环境和地下水贮存条件对地下水水质有很大影响,大兴区急需建立完善的地下水资源利用和保护机制。