模型技术在盐城市地下水资源评价规划中的应用

采用数值模拟方法，利用模型的反馈、调节机制，在再现盐城市地下水系统结构和功能的基础上，结合对地质环境控制的要求，规划、预测了到2020年12月底，第Ⅱ、第Ⅲ和第Ⅳ承压含水层中的最低地下水位分别恢复到-20m、-30m和-40m时，各含水层中地下水的开采量及地下水的最优开采布局。     

MODFLOW在宿迁市地下水资源评价中的应用

地下水是宿迁市主要的供水水源,过去由于开采布局不合理,在全区已形成多个大小不等的降落漏斗,且面积在不断扩大。为了加强地下水资源的管理,合理开发利用和有效保护地下水资源,必须进行地下水资源的调查与评价,本文采用ＭＯＤＦＬＯＷ模型对全区的地下水位和水量进行模拟和预报,在此基础上制定合理的开采方案,通过对开采量的优化和合理分析,在获得最大开采量的同时,有效地控制降落漏斗区水位的下降,为该地区地下水资源的合理开发利用提供了依据。     

读者论坛

公主岭市解决水资源的对策a.合理调整开采布局.鉴于市区地下水超采严重,所以原则上不准再凿新井.为了防止漏斗中心区地下水位的持续下降使开采井报废或水量急剧衰减,造成财力物力的浪费,必须调整机井布局及开采量.根据各地段的水文地质条件分配开采量,降低集中开采强度.适当增加外围区的地下水开采量,防止地下水资源的枯竭.     

雷州半岛地下水资源特征及开采潜力评价

为计算雷州半岛地下水资源量并评价其开采潜力,在分析雷州半岛水文地质条件的基础上,应用水文学与地下水动力学原理,建立雷州半岛地下水补给量和地下水允许开采量的计算模型。计算获得雷州半岛地下水的总补给量为67.79×10~8 m~3/a,地下水允许开采量为50.19×10~8 m~3/a,其中可供饮用或适当处理后可供饮用的地下水可开采量为48.92×10~8 m~3/a,占地下水允许开采量的97.47%。2015年,雷州半岛各类地下水的实际开采量为9.82×10~8 m~3/a,地下水资源的开采潜力为40.37×10~8 m~3/a,开采程度总体较低,具有较大的开采潜力。     

雷州半岛防海水入侵最优地下水开采方案探讨

雷州半岛地表水资源缺乏 ,地下水资源较丰富 ,近年开采量剧增 ,局部已形成大面积降落漏斗 ,面临海水入侵的威胁。通过对研究区内地下水流的数值模拟 ,建立了一个以预防海水入侵为目的的地下水资源管理模型 ,并以管理区为单元给出了不同区域地下水资源的最优开采量。认为在防止海水入侵的前提下 ,区内地下水总体上尚有开采潜力 ,但要适当分散开采区域 ,滨岸地区基本维持现状 ,内陆可不同程度地增大开采量。     

地下水可持续开发:概念、原理与方法

水均衡是众所周知的原理,但是它的应用却常常引发很多争议.争议之一就是应用水均衡方程确定地下水的安全开采量和可持续开采量.对于地下水的天然补给量存在两种截然不同的误解:一种认为,如果地下水的开采量没有超过天然补给量,那么开采地下水就是安全的;另一种则认为,地下水的可持续开采量仅仅取决于地下水的捕获量,而与天然补给量无关.事实上,地下水的天然补给量和捕获量共同决定了地下水的安全开采量或可持续开采量.本文阐明了围绕水均衡的争议,并用水均衡方程剖析了安全开采量和可持续开采量的概念.文中对可持续开采量的定义进行了详细的解释,对实现地下水可持续开发的方法进行了总结.其中,地下水数值模拟模型和模拟-优化模型是确定地下水可持续开发方案的最有效的工具,文中也对这两个模型进行了简单的回顾.     

智利Santiago谷地上部含水层地下水可持续开采量评价

近十年来，智利Santiago地区的地下水使用量在显著地增长，因此需要准确评价Santiago谷地上部含水层的地下水供水能力。为了确定水的可持续开采量，进行了该含水层特性的研究。利用最近48年不同开采方案下的补给资料，应用数值模型模拟了水位埋深。利用这些地下水水位数据，通过拟合时间系列模型和交叉理论确定了地下水水位概率分布函数，并评价了开采量。应用这些信息，能够评估可持续开采量不能满足地下水供水要求的风险，90％保证率下的可持续开采量仅占要求水量的67％，并且，所得到的结果表明该方法能够确定地下水的保证率。     

GMS在双城市城区地下水资源评价中的应用

根据双城市水文地质条件建立了概念模型,应用GMS软件建立了研究区地质结构模型及地下水数值模拟模型。考虑自然条件以及开采量的影响,设计6种方案对研究区地下水流进行预报,结果显示以设计开采量对水源地进行开采,水源地投产10年后最大中心水位降深不会超过最大允许降深。     

大雨沟水源地非管井取水方式的选取

在大雨沟水源地开采地下水,结合当地水文地质条件,以非管井开采方式作为备选方案。对廊道、辐射井、渗流井三种开采方式分别建立"渗流-管流"耦合模型,并设计相应开采方案对平、枯水期的开采量进行计算。根据计算结果,对各开采方式的优选方案进行对比,分析开采量及平枯水期的衰减率,并综合考虑其它因素,最终确定采用渗流井方式开采地下水。     

基于统计方法的干旱区地下水最大可开采量的确定

为克服地下水可开采量确定过程中确定性模型的局限性、失真和参数确定困难等弊端,合理的确定地下水可开采量,基于研究区不同区域地下水水位与开采量监测资料,采用多元线性回归和非线性多元回归统计方法对不同情况下地下水最大开采量进行探讨。结果表明：1964—1990年期间百口泉水源地地下水开采量在持续增加,并以1976年前增加较明显,且地下水水位均表现为下降趋势;非线性多元回归分析法对降深与开采量拟合的结果和误差精度均优于多元线性回归分析法;基于拟合的非线性多元回归方程,可确定水源地正常运行条件下的开采量为1 391万m3、极限开采条件下的开采量1 856万m3、疏干开采条件下的开采量1 992万m3。     

江苏省地下水开发利用中的环境地质问题及对策

江苏省地下水在开发利用过程中,由于开采布局不合理和存在＂三集中＂以及水文环境地质条件脆弱等因素,出现水位逐年下降,并形成区域性超采漏斗,致使部分地段地下水资源枯竭、水质咸化和诱发地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷等诸多环境地质问题。本文着重分析全省深层地下水开发利用的四个阶段、主采层区域水位降落漏斗的发展过程和因深层水超量开采诱发的水资源枯竭、水质咸化和地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷等环境地质问题的发育特征及演化趋势,从地下水资源管理和可持续发展的角度,提出地下水资源合理利用的对策建议。     

江苏沿海地区深层地下水开发利用现状及环境地质问题

江苏沿海地区深层地下水在开发利用过程中，由于开采布局不合理和存在“三集中”(开采层次集中、开采地段集中、开采时间集中)以及水文环境地质条件脆弱等因素，出现水位逐年下降，并形成区域性降落漏斗，致使部分地段地下水资源枯竭、水质成化和诱发地面沉降等诸多环境地质问题。本文着重分析沿海地区深层地下水开发利用的6个阶段(初级、城市开采、城市超采、区域超采、区域控制开采和区域压缩开采阶段)、区域降落漏斗的3个发展过程(1986年、1995年和2002年)和因深层水超量开采诱发的水资源枯竭、水质成化和地面沉降等环境地质问题的发育特征及演化趋势，从地下水资源管理和可持续发展的角度，提出深层水的保护规划、浅层咸水、海水资源的开发利用、实行强制节水、污水资源化和发展海洋性产业的对策建议。     

Forecasting of groundwater level in hard rock region using artificial neural network

In hardrock terrain where seasonal streams are not perennial source of freshwater, increase in ground water exploitation has already resulted here in declining ground water levels and deteriorating its’ quality. The aquifer system has shown signs of depletion and quality contamination. Thus, to secure water for the future, water resource estimation and management has urgently become the need of the hour. In order to manage groundwater resources, it is vital to have a tool to predict the aquifer response for a given stress (abstraction and recharge). Artificial neural network (ANN) has surfaced as a proven and potential methodology to forecast the groundwater levels. In this paper, Feed-Forward Network based ANN model is used as a method to predict the groundwater levels. The models are trained with the inputs collected from field and then used as prediction tool for various scenarios of stress on aquifer. Such predictions help in developing better strategies for sustainable development of groundwater resources.     

淮河流域地下水资源调查评价与利用研究

在查明淮河流域地下水各含水岩组的水文地质特征、水资源总量、开采现状及存在的环境地质问题的基础上,对该区域地下水资源开发利用潜力进行了详细的评价,并提出了相应的治理措施及促进地下水资源可持续利用的对策,为该区未来更长时期水资源的合理配置和以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展提供科学依据。     

基于地下水污染预警信息系统的污染防治研究

在地下水水质现状、地下水污染趋势、含水层固有脆弱性、污染源荷载风险、地下水污染危害性五个要素的基础上建立了地下水污染预警评价指标体系,利用GIS组件开发技术,与地下水污染预警模型相结合,采用VB.NET+Arc GIS和Engine+Access集成的组件式GIS二次开发模式,开发可脱离GIS平台独立运行的地下水污染预警系统。系统可分别进行研究区域的水质评价、水质预测、含水层固有脆弱性评价、污染源荷载风险计算、污染风险评价、污染预警分析。对典型水源地地区地下水环境污染的警度进行识别,对即将可能出现的警情进行预报,并依据警度划分了防护治理区、重点防护区和一般防护区,提出了相应的防治措施,为政府部门制定地下水污染防治规划服务。     

南方岩溶区地下水资源特征与水资源保障对策

【研究目的】中国南方岩溶地区干旱缺水等问题异常突出,岩溶地下水赋存和分布的复杂,开发利用率低,基于多年调查研究工作为基础,系统总结南方岩溶区地下水资源特征,研讨水资源保障对策。【研究方法】基于南方岩溶区地下水资源特点、地下水系统类型、地下水系统空间结构的叠置性和时空分布不均性分析,提出南方岩溶区水资源保障对策。【研究结果】南方岩溶区可从以下三方面充分发挥地下水资源安全保障作用,一是掌握地下水赋存分布规律,发挥分散供水和应急供水作用;二是加强调蓄工程建设,解决水资源时空分布不均问题;三是建立与生态重建和经济发展相结合的地下水资源可持续利用模式。【结论】南方岩溶区地下水赋存条件复杂,具有表层带岩溶水系统、岩溶地下河与管道流系统、岩溶大泉系统以及分散排泄地下水系统多种类型,规模大小不一,开发利用形式多样;在垂向上具有叠置性,水空分布严重不均;开发利用潜力较大。在地球科学系统论的指导下,查明岩溶水资源赋存分布规律,科学评价地下水资源量,因地制宜制定水资源开发利用和保护方案,为脱贫攻坚、生态文明建设和乡村振兴提供技术支撑。创新点：以系统水文地质环境地质综合调查和地下水开发利用示范工作为基础,系统总结南方岩溶区地下水资源特点;针对岩溶区水资源安全保障问题,分析其主要原因,提出了水资源保障对策。     

Groundwater resources management under environmental constraints in Shiroishi of Saga plain, Japan

A sinking of the land surface due to the pumping of groundwater has long been recognized as an environmental issue in the Shiroishi plain of Saga, Japan. Land subsidence can have several negative economic and social implications such as changes in groundwater and surface water flow patterns, restrictions on pumping in land subsidence prone areas, localized flooding, failure of well casings as well as shearing of structures. To minimize such an environmental effect, groundwater management should be considered in this area. In this study, a new integrated numerical model that integrates a three-dimensional numerical groundwater flow model coupled with a one-dimensional soil consolidation model and a groundwater optimization model was developed to simulate groundwater movement, to predict ground settlement and to search for optimal safe yield of groundwater without violating physical, environmental and socio-economic constraints. It is found that groundwater levels in the aquifers greatly vary from season to season in response to the varying climatic and pumping conditions. Consequently, land subsidence has occurred rapidly throughout the area with the Shiroishi plain being the most prone. The predicted optimal safe yield of the pumping amount is about 5 million m³. The study also suggests that pumping with this optimal amount will minimize the rate of land subsidence over the entire area. An erratum to this article can be found at     

State of seawater intrusion and its adaptive management countermeasures in Longkou City of China

Longkou City is a coastal area,and lacks water resources.The overexploitation of groundwater causes seawater intrusion.At present,seawater intrudes an area of 68 km2.With the decrease of groundwater extraction,the seawater intrusion area has generally declined.The paper expounds the development process of seawater intrusion as well as the corresponding prevention and control measures of using groundwater replenishment and groundwater throttling in Longkou City.In view of the seawater intrusion problem in Longkou City,some adaptive management countermeasures are put forward,which include:Adjusting industrial and agricultural structure,promoting economic and social development to match water resources;improving water usage structure,optimizing the utilization of water resources;advancing the construction of a water-saving society,using water resources efficiently;implementing inter-basin water transfer,using water resources rationally;developing and utilizing unconventional water sources,making full use of water resources;strengthening water infrastructure construction,increasing the development and utilization potential of water resources;carrying out ecological restoration,protecting water resources and ecological environment;improving the management informationalization level,strengthening the capabilities of groundwater monitoring and management;increasing publicity,improving public awareness of participation.     

优化技术在娘子关泉域岩溶地下水开采资源量评价与管理中的应用

我国北方岩溶地下水，多数是以泉域水资源系统为单元进行循环的，各岩溶地下水系统以规模大、系统结构复杂为典型特征。在岩溶地下水开发利用过程中，如何兼顾各开采水源地的开采量、井采与泉水流量问等关系，以避免出现水文地质环境问题，是多年来水文地质界一直关注的问题。本文将水资源系统与供水系统相结合，采用优化技术建立了娘子关泉域岩溶地下水评价管理模型，以此为基础提出了多种开发方案，为类似地区的地下水评价与开发管理提供范例。     

Influence of South to North Water Transfer on groundwater dynamic change in Beijing plain

Beijing is a city of severe water shortage. The groundwater plays a key role in the water supply. However, the groundwater level has been gradually descending due to extensive pumping in consecutive drought years. How to satisfy the water demand and recover the groundwater level is an urgent work. With the implementation of the South to North Water Transfer Project, an opportunity has been provided for restoration of groundwater under over exploitation. On the basis of hydrogeology conditions of the Beijing plain, as well as the high-performance parallel computing platforms, a groundwater flow numerical model was established. And dynamic monitoring data of groundwater levels were used to calibrate the numerical model. The calculation results fit well with the measured data in the calibrated model. Therefore, the calibrated model can be used to predict the dynamic change of groundwater levels in the Beijing plain. The results show that several obvious depression cones of groundwater have been formed because of the rapid decline of groundwater levels in the Beijing plain in recent years. After the implementation of the South to North Water Transfer project and due to the restrictions on groundwater exploitation, the area of cone of depression will be reduced to different degrees, the central water level of depression cone will increase, and some cones of depression around wellhead will disappear. It is a benefit to relieve water shortage and control the development of land subsidence and the deterioration of the ecological environment.