平顶山市供水水源地优化管理问题的研究

本文以系统理论的观点和方法为指导,对平顶山市城市供水水源地——沙、湛河河间地块水源地的地下水优化管理问题进行了研究。文章论述了该地下水资源系统的构成特征和辨识方法,并重点讨论了用“响应矩阵法”建立地下水优化管理模型的前提条件和具体方法;最后依据所建立的管理模型分不同情况对水源地的优化开发与管理问题进行了研究,探讨了该水源地地下水资源的最佳开发利用与管理方案。     

黄河下游地上悬河段开采条件下侧渗量变化研究

本文主要通过模型的方法定量研究黄河下游悬河段地下水与黄河关系。在黄河影响带水文地质条件分析的基础上,将黄河作为地下水系统的混合边界条件处理,运用地下水模型软件FEFLOW建立研究区地下水流模拟模型。以模型为工具,重点评价了原阳水源地规划开采规模为40×104m3 d情况下,地下水流场和动态的变化趋势,计算了黄河侧渗量的变化情况。结果表明,地下水流场在开采10年后趋于稳定,地下水最大水位降深为20m,激发黄河水对地下水为补给量为1 02×108m3 a,占水源地开采量的69 7%。本研究还计算了8个规划新建和扩建傍河水源地条件下地下水变化趋势和黄河侧渗量的增加量。研究表明,黄河对于研究区地下水可再生能力的提高具有重要意义,规划新建和扩建傍河水源地新增地下水开采量4 86×108m3 a是有保证的。     

嘉峪关市北大河南岸第二水源地对区域地下水的影响研究

嘉峪关市北大河南岸第二水源地位于酒泉西盆地,该盆地已建有六个地下水水源地,地下水开发利用程度高,采用Visual Modflow4.1软件包中的Modflow模型模块对水源地运行后研究区的地下水水位进行预测,研究该水源地建设对区内地下水的影响,综合分析认为:嘉峪关市北大河南岸第二水源地的建设对区域地下水影响较小。     

Visual Modflow在郑州沿黄水源地地下水资源评价中的应用

通过在河南省郑州沿黄水源地使用国际通用的可视化标准软件Visual Modflow进行地下水资源的模拟与预报,建立了三维非稳定流数值模型,使用PCG2迭代方法求解,并按照设计开采量对地下水水位进行预报,根据模型预报结果,水源地设计开采量是可行的.MODFLOW 在郑州沿黄水源地地下水资源评价的成功运用,为研究区地下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.     

新疆某水源地开采方案的数值评价方法

本文应用二维流地下水数值模型计算方法对某水源地地下水水位进行开采预测,介绍地下水数值模型的建立和评价过程,从而为拟建水源地正确确定开采方案提供科学依据。     

地下水污染羽对傍河水源地的影响

以西北某城市傍河水源地及其上游原油储备库为研究区,利用地下水数值模拟软件GMS建立了地下水流和溶质运移耦合模型。根据不同的水源地地下水开采方案,应用危害最大化原则,预测未来10年内原油储备库地下水中有机污染羽对水源地的影响。结果表明,虽然原油储备库距离水源地较近,但由于原油储备库所在区域仅有薄层含水层,而水源地处于其下游的断陷盆地内,形成了特殊的水文地质结构。这使得原油储备库地下水向下游的补给十分有限。水源地地下水补给主要来自北面的黄河,即使水源地加大开采也只能对石油污染羽产生很小的拉动作用。在这种情况下,10年之内原油储备库污染羽不会污染水源地地下水。从长远考虑,为增加水源地的供水安全,应恢复黄河南河道,在增加水源地补给的同时,也在水源地与污染场地之间形成天然的水力屏障,可以从根本上防止有机污染羽对水源地的威胁。     

地下水资源系统经济管理模型研究

以乌鲁木齐市柴窝堡供水水源地为例，运用系统分析方法和工程技术经济学原理，从水源地地下水可持续开发利用及水资源与社会经济环境协调发展的角度，探讨水源地合理开发与优化管理问题．研究过程中，在分析研究水源地地下水形成与分布规律的基础上，建立了水源地水地质概念模型与地下水流数学模型：利用长序列观测资料，对地下水流数学模型进行了识别与验证．模型识别与验证中，在进行降速场、梯度场两场同时拟合的情况下，又将水均衡分析结果结合起来，提高了模型的仿真性，保证了利用模型进行预测的可靠性．在此基础上，应用响应矩阵法，将最优化模型与模拟模型相耦合，从水源地开发与社会经济环境协调发展的观点出发，以供水净收益最大为目标函数，建立了水源地地下水资源系统经济管理模型．最后，利用有限元方法，对管理模型运行后产生的方案进行了模拟预测，评价了系统地下水的A级允许开采量．     

南水北调水源在密怀顺水源地回灌的地下水水质变化试验

南水北调水源进京后,部分水源计划将进入密怀顺水源地回补严重亏损的地下水。水源地地下水水质的未来变化引起了人们的关注。本次研究通过开展动态含水层模拟试验,分析了南水北调水源进入含水层过程中地下水水质变化,并利用溶质运移模型,在不考虑吸附、降解等水岩相互作用等条件下,模拟了试验土柱中各常规组分的水质变化。研究表明:南水北调水源进入含水层过程中,对地下水水质的稀释作用占主导地位,其它水岩相互作用对地下水水质的影响程度较小,南水北调水源在密怀顺水源地回补地下水是可行的。为此,南水北调水源回补地下水后,不仅能够涵养并增加水源地的地下水资源,而且能够改善地下水水质,保证水源地的供水安全。     

襄城县五里堡水源地水资源评价研究

通过在襄城县五里堡水源地建立三维非稳定流模型,采用有限差分,交替向隐式差分等方法进行求解,采用Modflow软件模拟分析,并按照设计开采条件对该区地下水的水位进行了预测、反演。根据近十年观测数据的反演结果对比,反演结果反证了研究区地下水在设计开采量条件下水资源量是有保障的。研究结果为类似工程水源地地下水定量评价和准确计算探索了方法,同时也为其它水源地地下水的定量评价和计算提供了经验。     

新民市垃圾场渗滤液对拟建柳河水源地影响的预测分析

为预测新民市垃圾场渗滤液对拟建柳河水源地的影响,建立研究区域地下水的水流模型和溶质运移模型.采用 feflow 软件利用校正后的模型分两种取水方案预测了水源地开采 20 年后垃圾场渗滤液对拟建水源地的影响,并据此预测提出了合理的取水方案.     

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。     

苏州-无锡-常州地区浅层地下水系统可采资源量评价

苏州-无锡-常州地区超量开采深层地下水已引起严重的地质灾害,因此对该地区浅层地下水资源进行科学评价,查明其可开采资源量十分重要.通过对苏州-无锡-常州地区浅层地下水水文地质条件和沉积特征的研究,将浅层地下水划分为4个子区,分析了各子区的特征及补给、径流、排泄条件,并运用GMS软件对全区浅层地下水进行了数值模拟,在给定的水位约束条件下,得出该区可持续开采水资源量为10.57×108 m3/a.     

典型内陆湖区地下水数值模拟及其主控因子识别

地下水资源是推动干旱区社会经济发展的基础动力,也是影响内陆湖泊及周边生态环境的关键因素。内蒙古黄旗海盆地作为干旱区内陆河流域的典型,近年来地下水水位不断下降,黄旗海湖区面积持续减小,甚至面临干涸的风险。为定量分析黄旗海盆地地下水资源时空演变及黄旗海湖水-地下水的转化关系,利用数值模拟技术构建黄旗海盆地地下水流数值模型,利用该区2010—2016年水位长观数据对模型进行识别和验证。模拟结果表明,模拟期黄旗海盆地地下水储量累计亏空达1.5×108 m3,地下水过度开采是该区水资源呈现负均衡的根本原因。在此基础上,采用Sobol全局敏感性分析方法进一步识别影响该区地下水资源演变的主要控制因素,分别利用湖水位、湖泊渗漏量、地下水储存量和地下水补给湖水量等4个目标函数对影响地下水系统演变的8个主要参数进行敏感性评估。结果显示,不同参数对不同目标的敏感性差异明显,前2个目标主要受渗透系数与湖床渗漏速率的影响,后2个目标主要受人工开采和降雨灌溉补给的影响,而超采地下水则是该区地下水资源枯竭及黄旗海湖泊面积萎缩的主控因素。本研究结果可为黄旗海盆地地下水资源可持续利用及周边生态环境保护提供技术支撑与决策依据。     

吉林省农安县地下水资源评价与可持续利用研究

地下水资源是我国北方地区水资源的主要组成部分,对地下水资源全面科学的调查和评价,是解决水资源问题的基础性工作.农安县缺水由来已久,其中水质性缺水、资源性缺水和工程性缺水并存.近年来,由于过量开采地下水,局部地区出现了降落漏斗、含水层疏干、地下水水质恶化等环境地质问题.本文用回归分析法计算了研究区地下水允许开采量,分析地...     

黄土高原典型山地-沟壑区地下水水化学特征及成因——以六盘山地区为例

为了揭示黄土高原山地-沟壑区黄土地下水水化学特征及成因,对六盘山东西两侧山区及其西部典型黄土高原山地-沟壑区进行了多次实地考察,合理选择采样点,采集了浅层地下水监测水样。对采集的样品水化学数据进行了分析,结果表明:六盘山地区浅层地下水以低TDS重碳酸盐型为主,径流途径较短,循环条件较好,保持了较好的天然淡水资源状态;而在山地-沟壑区水化学类型则复杂多样,TDS平均值达1 870mg/L,淡水资源相对匮乏。结合各类水化学图可以看出,浅层地下水和地表水的离子来源优势机制以岩石风化为主,并且在山地-沟壑区受到不同程度蒸发作用控制。通过分析地下水中的离子浓度比以及锶元素,发现六盘山区主要为补给区和径流区,山地-沟壑区则是补给区、径流区和径流滞缓区,黄土地下水可能有来自六盘山岩溶水的补给。氟离子浓度和硬度超标是影响区域内水质的最主要因素,在受蒸发作用影响较大的地区尤为突出。黄土高原地下水资源的分布状况和质量参差不齐,保护好区域内较好的淡水资源并且按照地下水分布规律进行合理的开发与宏观调控,是缓解黄土高原水资源问题的关键。     

山东淄博沣水泉域岩溶水系统模拟及水源地优化开采预测

沣水泉域岩溶水系统是淄博市及周边地区最主要的供水水源,因原有大武水源地水质严重污染,急需开辟新的水源地,故须重新开展泉域岩溶水资源评价和开采规划工作。文章在充分概化研究区水文地质概念模型的基础上,借助FeFlow软件,建立了基于等效连续介质的三维非均质各向异性岩溶水模型,并利用2016年水位动态数据对模型进行识别和验证。经模型计算可知,在2000-2015年,研究区岩溶地下水日均补给量为104.47万m3/d,排泄量为80.27万m3/d,正均衡24.20万m3/d。对原大武水源地与新增刘征水源地优化开采方案预测的结果表明,最优开采方案为:（1）保持大武水源地现状35.91万m3/d开采条件下,刘征水源地最大开采量为5.5万m3/d,刘征 -大武富水地段最大可开采量为41.41万m3/d;（2）满足刘征 -大武富水地段最大开采条件,大武水源地最大可减采至33.41万m3/d,刘征最大开采量为8万m3/d。      

新郑市浅层地下水流数值模拟及评价

通过分析新郑市水文地质条件,建立了概念模型,运用GMS软件建立三维地下水流的数值模拟模型,对研究区浅层地下水资源进行现状评价,并对2015年和2020年地下水位进行了预测.结果表明,研究区地下水水位持续下降,到2020年水位将会下降5～10 m,部分地区可能会出现开采漏斗,为了降低地下水位的下降幅度,应该调整产业结构,加强水资源的管理,提高水资源的利用率,从而减少地下水资源的开采.     

Numerical analysis of the groundwater regime in the western Dead Sea escarpment, Israel + West Bank

Water is scarce in the semi-arid to arid regions around the Dead Sea, where water supply mostly relies on restricted groundwater resources. Due to increasing population in this region, the regional aquifer system is exposed to additional stress. This results in the continuous decrease in water level of the adjacent Dead Sea. The interaction of an increasing demand for water due to population growth and the decrease of groundwater resources will intensify in the near future. Thus, the water supply situation could worsen significantly unless sustainable water resource management is conducted. In this study, we develop a regional groundwater flow model of the eastern and southern Judea Group Aquifer to investigate the groundwater regime in the western Dead Sea drainage basin of Israel and the West Bank. An extensive geological database was developed and consequently a high-resolution structural model was derived. This structural model was the basis for various groundwater flow scenarios. The objective was to capture the spatial heterogeneity of the aquifer system and to apply these results to the southern part of the study area, which has not been studied in detail until now. As a result we analyzed quantitatively the flow regime, the groundwater mass balance and the hydraulic characteristics (hydraulic conductivity and hydraulic head) of the cretaceous aquifer system and calibrated them with PEST. The calibrated groundwater flow model can be used for integrated groundwater water management purposes in the Dead Sea area, especially within the framework of the SUMAR-Project.     

伊犁河支流大西沟河水与地下水转化关系研究

开展河流和地下水转换关系研究对于区域水资源合理开发利用具有重要意义。文章以大西沟河水与地下水转换关系为目标,在分析地下水动力场的基础上,通过水化学类型、溶解性总固体(TDS)、氯离子（Cl-）等水化学以及环境同位素18O、D、T等指标作为示踪剂,分析大西沟河和地下水的转换关系和转化强度。结果表明:研究区河流和地下水化学类型主要为HCO3—Ca,水化学类型空间分布特征相似;TDS和Cl-浓度表现为先增加后下降,但地下水的变化幅度大于河水。通过对大西沟河水和地下水中的水化学和环境同位素指标对比分析,发现研究区河流与地下水之间补给排泄关系具有明显的分段性;从河流出山口到下游地区,河水和地下水之间发生了三次转化关系:在山前倾斜砾质平原区以河水入渗补给地下水为主,补给量占该段潜水径流量的56%;到了细土平原区出现地下水补给河水地段,补给源为承压水越流补给潜水后的混合水体,潜水和承压水补给比例占该段河水径流量的20.4%与58.4%;风成沙漠区河水沿途渗漏补给地下水直至河流断流。本次研究结果为建立研究区水循环演化模式和水资源合理开发利用提供了理论和技术支持。     

济南明水泉域岩溶地下水数值模拟及泉水水位动态预测

应用地下水模拟软件GMS建立山东济南明水泉域的三维地下水流数值模拟模型,对泉域内岩溶地下水进行数值模拟和水平衡分析,评价了泉域岩溶地下水资源总量和在保持泉水常年喷涌条件下的岩溶地下水可采资源量。在此基础上,应用时间序列分析法对泉水水位动态进行了预测。结果表明:明水泉域多年（2003-2014年）地下水补给量为1.23×108 m3·a-1,排泄量为1.36×108 m3·a-1,均衡差为-1.30×108 m3·a-1;模型预测未来20年泉水最低水位为55.65 m,最高水位为68.72 m,平均泉流量为34.6×104 m3·d-1。