地下水人工补给研究现状与前瞻

论述了国内外有关地下水人工补给研究工作的发展历程、理论研究、方法技术及工程应用,在此基础上,指出地下水人工补给研究领域存在的问题,从理论和实践两方面提出了地下水人工补给今后需要进一步研究的课题.     

国内外地下水人工补给现状与前景

一、国外概述近二十年来,世界上许多国家由于工农业用水量迅速增加,地下水的天然资源已日渐匮缺,并产生了一系列相应的环境水文地质问题。因此,目前许多国家都非常重视地下水人工补给的理论研究与实际应用,并获得了显著的社会效益、生态效益和经济效益。如许多国家把地下水人工补给作为恢复     

大清河流域平原区地下水人工补给潜力与补给方式分析

为了有效提升大清河流域平原区地下水水位,亟需在此区域开展地下水人工补给工程,并确定合理的建设位置及有效的补给方式。首先基于研究区可利用补给水源、地下水位、地表高程、地表坡度及与河道距离5个指标的分布特征,构建地下水补给潜力评价体系,采用ArcGIS空间分析功能对研究区进行了地下水人工补给潜力区划;然后在此评价体系基础上,在典型人工补给高潜力区进一步开展系列野外现场试验,探讨适宜可行的地下水人工补给方式。结果表明：研究区西北部及南部河道附近区域开展人工补给工程潜力较高,而中部、北部及西南部远离河道的区域潜力较低。高潜力区——白沟引河地段包气带及含水层渗透性良好,整体渗透系数均在5 m/d左右或更高,适宜地表补给,但河床渗透性较差,渗透系数基本在0.01~0.09 m/d间,若通过河道补给需配合清淤等措施。其中,在上游及中游沿岸适宜将河道水通过生态水渠引至修建的地表入渗池或借助天然渗坑内入渗补给,在中下游沿岸区域适宜将补给水进行严格的水处理后采用井灌方式补给,在白沟引河中下游河道适宜修建拦水坝,利用河道进行入渗补给。     

新疆乌恰县阿克区块水文地质条件分析

本文以乌恰县阿克区块作为研究对象,从研究区自然地理和地质条件分析的角度出发,对研究区地下水类型、补给、径流和排泄、水化学特征以及地下水动态特征进行分析。研究结果表明:研究区内的地下水类型以松散岩类孔隙水为主;研究区地下水的补给主要来源于北部山区地下水侧向补给,地下水主流动方向由北向东南径流,在西边径流通道向西南径流。地下水的补给由北部的山前侧向径流补给,大气降水入渗补给、暴雨洪流入渗、河流渠系渗漏补给补给等。排泄以潜水蒸发、人工开采和通过南部构造沟口泉集河向下游排泄。     

人工补给地下水工程规划与补给措施

一、人工补给地下水工程规划人工补给地下水工程规划,要把地面工程布局和地下水的运动结合起来考虑。埋藏于地下的不同深度的沙带,是不同时代的古河道遗迹,它们是地下水运动的主要通路。因此,查明古河道及其底板与上部复盖物的分布状况和岩性,是平原地区地下水开发及人工补给工程建设必须做的基本工作。古河道带分布状况的调查、勘探和研究有许多方法:(1) 整理以前打井的地质剖面资料。编绘综合水文地质图。(2) 用地面物探法探寻古河道带。(3) 用远红外线航测图片辩识古河道带分布。几种方法可互相参照和补充修正。     

为可持续利用而管理含水层补给——第四届国际地下水人工补给会议综述

人工补给提供了可持续储存水和改善水质的方法，是地下水资源保护的重要内容。第四届国际地下水人工补给会议交流了人工补给的新技术，讨论了其社会、经济、环境的作用。     

中国北方岩溶地下水补给研究进展

地下水补给研究是进行地下水资源评价、制定水资源可持续利用方案、开展水资源管理的基础,也是建立地下水模型、进行环评的关键。从地下水补给量的评价方法、地下水补给的时空分布规律以及地下水补给的过程和机理等方面入手,综述了国内外有关地下水补给研究方面进展及发展趋势。同时,针对中国北方岩溶地区的岩溶发育特征和岩溶地下水赋存规律,对岩溶地下水的补给研究现状及存在的问题进行了阐述,分析了当前研究不足,并提出了如下建议:开展北方典型岩溶区入渗补给过程和机理研究,揭示不同地质条件和气候条件下的入渗补给机制;研究降水入渗补给系数的时空变化规律,探讨降水入渗补给系数的变值问题;开展碳酸盐岩裸露区巨厚层包气带的水文功能研究,加强入渗补给滞后性和有效入渗补给量确定方面的研究;探讨岩溶地区植树造林的水文效应。为中国北方岩溶区地下水补给定量化研究提供新的思路,为揭示岩溶区地下水补给机制和岩溶地下水可持续利用提供科学依据。     

潜水人工补给新方法

为了有效增加地下水资源可利用量,对潜水人工补给方法进行了创新。在分析地下滴灌技术、地下水人工补给方法的基础上,提出建设地下暗管式人工补给系统的具体思路,给出了稳定下渗状态下系统补给量的估算方法;并基于台兰河地下水库实际水文地质条件,计算了修建10 km入渗暗管时系统的补给量。对建设地下暗管式人工补给系统的优缺点、适用条件及其各构筑物的结构设计原理进行了初步探讨。结果表明:地下暗管式人工补给系统可以最大程度地减少表层土壤的含水量及陆面蒸发损失;同时,10 km入渗暗管仅从当年11月至翌年2月入渗水量便可达约220万m³,这可为地下水库人工补给提供有力保障。总之,地下暗管式人工补给系统是水资源高效利用的一种创新模式,对实现水资源合理配置,保障地区用水安全具有重要意义。     

地下水中稀有气体古温度恢复研究进展

地下水中稀有气体的古温度恢复在研究古气候和地下水的补给环境上发挥了较大作用。首先论述了该方法的基本原理及理论和应用两个方面的研究进展;然后分析该方法存在的问题;最后对该方法进行展望。      

基于GIS技术的人工补给地下水区域选择——以乌鲁木齐河流域乌拉泊洼地为例

人工补给地下水在干旱区水资源可持续利用方面具有重要的地位,人工补给地点选择的是否合理,对地下水人工补给起着举足轻重的作用。以乌鲁木齐河流域乌拉泊洼地为研究区,在分析区域水文地质条件的基础上,选择了地形坡度、土壤类型、含水层介质、地下水位埋深以及饱和含水层的渗透系数等5个指标,在开展各指标分析评价的基础上,运用GIS技术,探索性定性-半定量的开展了人工补给地下水地点的适宜性评价并进行了初步的验证。该项研究可为人工补给地下水区域地点选择提供参考。     

工程经济分析在地下水系统规划中的应用

阐述了在地下水系统规划研究中引进工程经济分析观点的重要性和迫切性;系统地介绍了工程经济分析的理论和方法,以喀什市地下水系统规划为例,探讨了工程经济分析在地下水系统规划中的应用。     

Large-scale replenishment of groundwater depletion by long-lived extreme rainstorms in arid regions: case study of the 2019 floods in Iran

The Dena rainstorm in Iran in March and April 2019 caused about US$ 8.3?×?10⁹ damage in the country; however, it resulted in the replenishment of half of the dam reservoirs and 35% of ponds and lakes. Also, it increased the volume of groundwater stored in aquifers by 3.6?×?10⁹ m³. In arid and semiarid regions such as most parts of Iran, which usually face water scarcity, getting water from rainstorms is essential for replenishing water resources. This research aims to quantify the direct and indirect effects of the Dena rainstorm on the replenishment of Iran’s groundwater storage using the groundwater balance method and water-table fluctuation method. Studies showed that the main mechanisms for replenishment of groundwater storage due to the rainstorm included increases in precipitation recharge, surface runoff recharge, and artificial recharge, and reductions in irrigation withdrawal and evapotranspiration, while the contribution of each factor is estimated to be about 23, 28, 2, 15, and 32%, respectively.

     

地下水动态预测的探讨

简要介绍地下水数学模型的原理和应用实例,着重介绍在河北省大清河地下水系统的大沙河-磁河冲洪积扇孔隙地下水区,尝试建立地下水埋深变幅预测的统计相关方法和神经网络模型取得的良好效果;同时对地下水预测中的降水补给、边界和初始条件等的处理进行讨论,对数学模型和统计相关模型优缺点进行比较。     

环境同位素法在西北地区地下水资源评价中的应用

应用环境同位素方法测定了不同类型地下水的年龄，识别了西北干旱、半干旱地区地下水的补给源，进行了补给量的计算，建立了地下水流系统，并取得了新的成果。     

浅层地下水人工回灌应用于上海市工程性地面沉降防治的试验研究

上海地面沉降主要由过量开采地下水资源和大规模工程建设等因素共同影响,工程性地面沉降引起的地面沉降漏斗严重影响了周边地区生命线工程的建设及运营安全。通过开展试验研究,将深部承压含水层中应用成熟的地下水人工回灌技术引入浅部含水层中,但由于浅部含水层砂层结构及水动力条件与深部含水层差异较大,回灌工艺及方法也存在差异。本次试验工作中,改进了地下水人工回灌工艺流程,并通过同步地面形变监测分析了浅层地下水人工回灌对控制地面沉降的作用效果。结合上海地区实际地层特征以及各种回灌工艺的实际效果,评价了浅层地下水人工回灌技术在防治工程型地面沉降中推广应用的可行性及适用性。     

降水量与地下水补给量的关系分析

降水入渗补给是地下水的主要补给源，研究降水与地下水的关系，主要是分析由于降水垂直入渗引起的地下水位的变化。本文主要通过对降水入渗机理、影响水入渗的因素、降水入渗补给量计算的研究，分析降水量与地下水补给量的关系。     

工程活动对桂林市西城区岩溶塌陷的影响分析

分析了西域区认为塌陷的特征，深入分析抽取地下水，人工加荷，振动以及基坑开挖等工程活动对岩溶塌陷的影响，指出不合理抽取地下水是区人为塌陷的主要原因，最后探导了减少人为塌陷灾害产生的方法及措施。     

地下水非稳定理论应用中若干问题探讨

地下水的缓慢流动使得对井群开采的场激发产生迟滞响应，从而具有类似“地下水库”的调蓄能力和漫长的非稳定流调蓄周期．这种调蓄能力是地下水本身固有的，在不同的阶段又具有不同的特点，地下水的调蓄作用与调节作用是不同的两个概念．井群开采产生的非稳定流过程可分为3个阶段，此过程中的开采量(或允许开采量)主要是由动用储存量和排泄减少量组成的，地下水补排始终处于“负均衡”状态，地下水水位将持续下降．以此为论点，笔对地下水勘察中存在的问题、稳定流应用中造成的片面认识及存非稳定流理论应用中的理解进行了较深刻的分析．     

地下水人工调蓄研究进展与问题

通过对国内外地下水调蓄有关资料分析,阐明了地下水库、地下调蓄和人工回灌补给理念之间差异及其关系；阐述了国外地下水人工调蓄研究状况及其发展趋势,回顾了国内地下水人工调蓄发展过程及存在的问题,给出了了地下水调蓄基本原理及其条件；结合我国北方地区水资源面临的危机,提出了急需研究的科学问题。