既地下水采补平衡又冬小麦稳产的探讨

河北省太行山山前平原浅层地下水位持续下降,问题十分突出,然而,该区域又是我国优质冬小麦的重要产区。能否实现在浅层地下水采补平衡的同时做到冬小麦稳产,是该区域水资源保护和农业生产管理工作中亟待回答的重要问题。基于分布式水文模型的模拟结果表明:在该区域若要实现地下水位止降回升这一压采目标,仅利用浅层地下水进行灌溉,冬小麦的产量会减少40%以上。考虑到南水北调中线工程的引水线路自南向北贯穿河北省太行山山前平原,建议在冬小麦关键需水期的灌溉中采用“一水用浅层地下水另一水用南水北调水”的“修改的春浇两水”模式。基于模拟结果的估算表明:在这种限水灌溉模式下有望实现浅层地下水采补基本平衡且冬小麦基本稳产。值得注意的是,这种“修改的春浇两水”模式,需要南水北调中线引水工程每年提供的灌溉水量大约为8.6×108 m3,灌溉成本较纯井灌至少增加562.5～1282.5元/hm2。本研究可为我国最典型的浅层地下水超采区——河北省太行山山前平原探索保产量与节水并举的新路径提供定量化的参考。     

河北省平原区土壤墒情预报研究

研究以冬小麦和夏玉米为典型作物,分析河北省平原区土壤墒情变化特点,研究三个旱情试验站土壤墒情变化规律,结合河北省实际情况进行分区研究,创建代表山前平原区、中部平原区、滨海平原区的区域土壤墒情模型和高精度区域预报方案,揭示河北省平原区土壤墒情变化规律和演变趋势,对类似地区相关研究具有一定的借鉴意义。     

河北省渤海新区深层地下水动态分析

近几十年来,深层地下水是京津以南地区人民生活和工农业生产的主要供水水源。依据渤海新区核心区——中捷农场2000—2015年的地下水实测资料,分析该区域深层地下水年内和年际动态,可为该区域深层地下水的合理开发和地下水压采工作提供科学依据。     

中外技术合作及交流

为执行中法科学技术合作“河北省黑龙港地区地下水资源评价”项目,1981年5月法国水文地质专家马尔盖来我国地质部水文地质工程地质研究所短期工作并与我国有关研究人员举行了座谈讨论,相互交流了经验。在今年第四季度我方将派二人     

廊坊市城区深层地下水漏斗成因及对策分析

河北省廊坊市是河北省唯一没有地表水源的城市,其工农业及生活用水完全靠开采地下水维持。所以地下水资源是维系廊坊市国民经济发展的重要支柱,但由于长期过量开采地下水特别是深层地下水,形成了以城区为中心的深层地下水降落漏斗。本文分析深层地下水漏斗的现状、成因,提出了节约水资源、开发利用非常规水资源及外调水源等缓解漏斗进一步恶化的方法措施。     

陇东盆地洛河组深层地下水开发利用研究

陇东盆地水资源匮乏严重制约着经济的发展,近年探明陇东盆地白垩系洛河组地层赋存巨厚地下淡水,这对缓解该地区水资源短缺有实际意义.如何合理地开发利用深层地下水资源,成为亟待解决的问题.在分析陇东盆地深层承压水水文地质特征的基础上,讨论了深层地下水的更新能力、含水介质的水力特性及地下水资源开采实质等属性特征和深层地下水的可利用性.通过对典型水源地的参数求解、解析法试算等探讨了陇东盆地深层地下水的开采.陇东盆地白垩系深层地下水资源开采虽以消耗弹性储存量为主,但地下水储量丰富,开采条件好,可适度开发利用;同时,提出分散部署中、小型水源地,采用分阶段、分区域的开采方案,最后对开采井的成井工艺和深层地下水的保护措施给出建议.     

沧州深层地下水超采分析及对策

河北省沧州市是受到人口和环境双重压力的极度资源性缺水地区.由于地表水匮乏,全市主要依靠超采深层地下水来维持日益增长的国民经济发展的需要.由于超采严重,而且补给缓慢,造成深层地下水水位下降严重,并诱发大量地质灾害.分析沧州的节水潜力,制定节水型社会目标和措施,借鉴国内外先进节水经验,建立节水型社会,对于合理利用保贵的术资...     

南京市深层地下水开发及水位动态变化特征

选用南京地区近5年来的地下水水资源量和月地下水埋深,通过开采系数法分析南京地区地下水可开采潜力,研究地下水埋深动态变化趋势并分析变化原因。研究结果表明:(1)南京地区地下水可开采潜力较大,在不大幅度影响开采潜力的前提下可以适当放宽区域总开采量;(2)南京市63.2%深层地下水监测井代表区域地下水位随时间呈逐渐下降趋势,部分区域水位2014年有所回升;(3)提出了监测方式改革、监测站网调整等建议,为南京地区深层地下水资源优化管理提供参考。     

综合利用利用雨洪资源实现地下水压采的措施和影响探讨

河北省沧州市被水利部列为地下水压采试点地区之一,而压采地下水的主要途径之一就是增加水资源可供量。以沧州地区东光县为典型地区,通过分析当地的雨洪资源量和雨洪资源的综合利用方案,探讨雨洪资源综合利用对压采深层地下水的作用和影响,并提出相应的保障措施。     

沧州市封停深层地下水井效果及水位回升机制分析

以沧州市2005年以来封停自备井前后深层地下水水位下降、回升数据为基础,通过对深层地下水补给与释水机制及其开采过程中激发释水效应的剖析,揭示深层地下水自然释水和开采条件下释水的规律,研究本区域深层地下水水位变化原因,为深层地下水保护和修复提出措施.     

农业种植规模与降水量变化对农用地下水开采量影响识别

以石家庄平原区作为研究区域,运用相关分析及回归分析阐明农用地下水开采量与降水量及小麦—玉米种植规模之间的关系。降水量与农用地下水开采量之间的相关系数较小,但作为农作物需水的重要水源,降水量通过影响农业地下水开采强度影响地下水开采总量。农业地下水开采强度在丰水年时明显减小,在枯水年时明显增大。小麦和玉米作为主要的耗水型作物,其种植面积与农用地下水开采量关系密切,随小麦—玉米种植面积的增加(减小),农用地下水开采量表现出明显的增加(减小)趋势。1981年之前,小麦—玉米种植面积每增加1×104 hm2,农用地下水开采量平均增加0.69×108 m3;1981年之后,小麦—玉米种植面积每增加1×104 hm2,农用地下水开采量增加0.23×108 m3。     

甘肃省地下水资源及其开发利用状况研究

甘肃省地处我国西北内陆,地下水资源匮乏,水资源供需矛盾突出,查明地下水资源大账显得十分必要。本文在全面收集和分析以往不同时期水文地质勘查及研究成果基础上,按不同水文地质单元、行政区划、地貌单元较系统地总结了各区地下水资源量,简要分析了开发利用状况。结果表明,甘肃省地下水天然补给资源量132.79×108m^3/a。其中,内陆河流域51.80×108m^3/a,黄河流域47.07×108m^3/a,长江流域33.91×108m^3/a;西部地区57.86×108m^3/a,东部地区20.97×108m^3/a,南部地区53.95×108m^3/a;山区80.98×108m^3/a,平原区51.80×108m^3/a。全省现有地下水开采机井约3.5×104眼,地下水开采量26.2×108m^3/a,地下水可开采资源量53.89×108m^3/a。西部地区开发利用程度较高,尤其是石羊河的民勤县地下水严重超采。东部和南部地区开发利用程度较低。     

河北省平原区农田粮食增产与灌溉节水对地下水开采量的影响

河北平原是中国粮食和蔬菜的主要产区之一,也是以地下水作为主要供给水源的地区。近50年来粮食持续大幅增产,驱动区内地下水开采量不断增大。在这一过程中,农田灌溉节水有效地缓解了粮食增产对地下水开采量增加的速率,拓展了在有限的可利用地下水资源条件下粮食增产的发展空间。在1977年之前,每增产10000t小麦和玉米,多年平均地下水实际开采量增加0.14×108m3,1978年以来,每增产10000t小麦和玉米,多年平均实际开采量只增加0.04×108m3。因此,大力发展抗旱节水作物,合理调控农业种植结构,是缓解河北平原农田区地下水超采状况的重要途径。     

灌溉农田节水增产对地下水开采量影响研究

据实际资料研究结果表明,近50年来滹沱河流域平原区粮食产量持续增加导致农业区地下水开采量不断增大,同时灌溉节水水平的不断提高有效地缓解了地下水开采量增加的速率。若按1953-1970年期间平均每公斤粮食生产耗用地下水开采量(3.11 m3/kg)推算,现状粮食生产规模下地下水开采量应为142.3亿m3/a,较实际开采量(24.4亿m3/a)多117.9亿m3/a,平均每5年递增11.74亿m3。以2001-2005年平均耗用地下水开采量(0.53 m3/kg)计算,粮食增产促使地下水开采量平均每5年递增2.45亿m3,平均每5年少递增9.45亿m3。因此,大力发展抗旱节水作物及高产节水技术,合理调控农业种植结构,对于缓解研究区地下水不断恶化态势具有实质性促进作用。     

黑河流域中游盆地地表水与地下水转化机制研究

地表水与地下水相互转化是中国西北干旱内流盆地水循环的显著特征,转化机制研究是盆地水循环规律认知和水资源可持续管理的重要基础。以我国西北干旱内流河黑河流域中游的张掖盆地和盐池盆地为研究区,建立了黑河主干河道时变水平衡模型和地表水地下水耦合数值模型,研究了长周期水文变化和人类活动双重影响下地表水与地下水转化机制,得到如下认识:（1）补给条件由以天然条件下河流渗漏为主的线状补给演变为以河流与引水渠道渗漏的线状补给和灌区田间入渗面状补给,排泄条件由以泉水溢出和天然湿地排泄演变为以泉水溢出与地下水开采为主的排泄。（2）张掖盆地黑河干流河道入渗段和溢出段大致以G312 大桥为界,亦称为地表水与地下水转化的转折点。莺落峡—G312 大桥段为悬河渗漏段,河道入渗补给主要受控于进入河道的实际过水量。其中,莺落峡—草滩庄段河道入渗补给率为28.20 %;草滩庄—G312 大桥段河道入渗补给量与河道过水量的关系可用分段函数表达,河道过水量大于或等于0.37×108 m3/mon时呈幂函数关系,小于则呈线性函数关系。G312 大桥—正义峡段为地下水溢出段,其中G312大桥—平川大桥段地下水溢出量约占全部溢出量的70%,溢出峰值出现在高崖水文站下游约6 km处,其单长溢出量可达0.46 m3/(s·km)。（3）研究区是一个相对完整的河流—含水层系统,近31年来经历了连枯和连丰的水文变化,地下水补给排泄条件及与地表水转化机制均发生了相应的变化。地表水与地下水转化最强烈的地区为张掖盆地中部的黑河—梨园河倾斜平原。1990—2001 年连枯期,灌区引水量总体逐年减少,以河道入渗和渠系渗漏为主的补给量平均以0.06×108 m3/a速率减少,农田灌溉面积增加导致灌溉用水增加,地下水开采量显著增加,地下水水位逐年下降,储存量累计减少5.77×108 m3,地下水溢出量平均减少0.16×108 m3/a;而2002—2020 年连丰期,灌区引水量总体逐年减少,河道入渗量呈增加趋势,地下水总补给量平均增加0.15×108 m3/a,灌溉面积继续扩大,农灌开采量随之增加,以河道入渗量增加为主导,地下水水位持续上升,储存量累计增加5.45×108 m3,地下水溢出量平均增加0.08×108 m3/a。总之,补给和排泄条件变化较大,地下水储存量先减后增,地下水溢出总量变化较为平缓,反映了该区巨厚含水层系统的巨大调蓄功能。（4）位于张掖盆地东部的诸河倾斜平原地下水水位长期处于持续下降状态,这是由于地表水开发过度,补给量锐减。黑河侵蚀堆积平原地下水水位基本稳定。30 多年来盐池盆地倾斜平原地下水水位长期处于持续下降状态,这是由于移民开垦导致地下水过量开采。（5）内流盆地天然悬河入渗段是珍贵的地下水补给通道,无论连枯期还是连丰期,河道实际过水量是河道渗漏补给量的关键,保护上游天然河道和一定的河道实际过水量是内流盆地水资源可持续管理的关键。     

基于地下水模拟的保定地区生态需水量计算

为了计算保定地区生态需水量, 建立了地下水模拟模型.模拟结果表明, 研究范围每年需要消耗0.64亿m3左右地下水, 水位呈持续下降趋势.为了调控潜水地下水位, 达到生态恢复的目的, 模拟了减少开采量和扩大白洋淀面积到1975年水平的情况, 结果表明当地下水开采量减少1.47亿m3时, 每年补给地下水贮存量的水量约0.8亿m3, 使得地下水水位大面积恢复, 很大范围达到了潜水生态标准.根据此水位计算的生态亏空量约为15亿m3.该研究成果对我国的半湿润半干旱地区地下水生态环境恢复有借鉴意义.      

济宁市地下水库特征参数分析

针对研究区的疏干含水层空间,分析确定了调蓄下限水位、调蓄上限水位以及对应的透支库容和调蓄库容。借助ArcGIS软件分析了库容的空间分布规律。结果表明,研究区地下水库总库容接近7亿m3,调蓄库容超过4.4亿m3,调蓄潜力很大。此外,由于受潜水含水层给水度和潜水水位埋深的影响,各特征库容的空间分布特征不尽相同。这对在地下水开采漏斗区,利用疏干含水层空间进行地下水库规划建设,及区域水资源的可持续开发利用有着重要的实际意义。     

开采条件下河北平原中部咸淡水界面下移

河北平原中部上层咸水入侵下层淡水已造成局部地下水污染,本文调查统计了地下水质监测资料和2700多眼深井孔的测井物探资料。以水化学方法和数理统计方法,从水文地质条件和地下水开采利用状况入手,对研究区咸淡水界面下移的机理进行了分析。结果认为,咸淡水界面从20世纪70年代以来年均下移约0.4m,开采地下水造成上下层水头压力变化,加大上部浅层水向下越流是其主要原因之一。     

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987111000752

A series of environmentalegeological problems have been caused by over-exploitation of deep groundwater (i.e., confined aquifer water) in the North China Plain. In order to better understand the status of deep groundwater over-exploitation and the resultant environmentalegeological problems on a regional scale, the over-exploitation of groundwater has been assessed by way of the groundwater exploitation potential coefficient (i.e., the ratio of exploitable amount of deep groundwater to current exploitation), cumulative land subsidence, and long-term average lowering rate of the groundwater table. There is a good correlation among the results calculated by the different methods. On a regional scale, deep groundwater has been over-exploited and there is no further exploitation potential under the current conditions. The groundwater exploitation degree index takes the exploitation in 2003 as the reference for the calculations, so the results mainly reflect the degree of current groundwater exploitation. The results of over-exploitation of deep groundwater obtained by land subsidence data and long-term average rate of depression of the water table mainly reflect environmentalegeological problems caused by exploitation of deep groundwater.