内蒙古河套灌区浅层地下水化学特征和灌溉适宜性分析

随着黄河流域水资源供需矛盾加剧,我国特大型灌区——内蒙古河套灌区开始采用黄河水与地下水相结合的方式进行农业灌溉。本研究采集河套灌区内499组地下水样品和1组黄河水样品,在分析地下水和黄河水样品的水化学特征基础上,运用钠吸附比(SAR)、渗透指数(PI)、钠含量(SC)和残余碳酸钠(RSC)以及《农田灌溉水质标准(GB 5084—2021)》对地下水和黄河水的灌溉适宜性进行对比分析。结果表明,地下水与黄河水均为弱碱性水,Ca²⁺和HC0₃^-为优势离子,Gibbs图显示地下水受到岩石风化淋溶和蒸发浓缩的双重影响,对灌溉适宜性影响较大的钠盐主要来自岩盐溶解。灌溉适宜性分析结果表明,从SAR、PI和RSC指标来看,地下水的灌溉适宜性较好,从SC指标来看,不适宜灌溉的地下水主要分布在灌区北部总排干和灌区南部黄河沿岸;根据农田灌溉水质标准分析,除总砷和氯化物两项指标外,其余指标适宜灌溉样品占比均高于90%,综合评价全区共231组地下水样品适宜灌溉。地下水与黄河水灌溉适宜性对比表明,黄河水的SAR和SC指标灌溉适宜性分析结果较好,地下水的PI和RSC指标灌溉适宜性分析结果较好,根据灌溉水质标准显示黄河水所有指标均适宜灌溉。本研究为日后内蒙古河套灌区合理选用灌溉水源提供数据支撑,为该区域地下水的治理与防控提供科学依据。     

基于层次分析法-模糊综合评价模型的浅层地热能适宜性评价——以山东省昌乐县为例

层次分析法-模糊综合评价模型可有效解决传统评价分析方法难以对模糊概念进行定量评价以及受主观影响较大等问题,使评价结果更加合理、精确。综合选取单一岩体厚度、地下水埋深、含水层总厚度、地层岩性、导热系数、比热容和地温等7个评价因子,运用层次分析法-模糊综合评价模型对山东省昌乐县浅层地热能适宜性进行了评价,将研究区划分为适宜性中等区和适宜性差区,适宜性中等区面积为44.71 km²,适宜性差区面积为10.29 km²。结合昌乐县城市规划,将研究区进一步划分为一般开发区、鼓励开发区、大力发展区和限制开发区。研究区浅层地热能开发利用潜力较大,合理开发利用可带来巨大的经济和社会效益。     

基于GIS的黄河三角洲地下水开发适宜性评价模型

本文运用地理信息系统（GIS）技术，建立了黄河三角洲地区浅层地下水开发适宜性综合评价模型。评价模型考虑了浅层地下水补给，含水层导水性和储水性，地下水水质，土地利用以及地下水开采对环境影响等多方面因素，模型评价结果为地下水开发适宜性等级分区图。模型评价成果为黄河三角洲地区浅层地下水资源规划和开发利用提供了科学依据。     

甘肃北山区域地下水流数值模拟研究

掌握区域地下水流场是高放废物地质处置场选址及适宜性评价的重要先置条件。甘肃北山高放废物处置预选区面积广、数据资料少,准确划分该区域地下水流场和高放废物预选区选址的安全性评价都存在难度。本研究采用地表流域划分方法、多相流数值模拟软件TOUGH2-MP/EOS3和GRACE重力卫星等方法,建立了区域地下水饱和-非饱和流模型,并完成了模型识别和参数率定,论证了模型的合理性和可靠性。研究结果表明:约1%的降水量入渗至地面以下;地形条件是影响地下水流场的主要因素,而气候条件对地下水流场形态影响相对较小;区域地下水流动系统由北向南可分为三个子系统（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）,其中高放废物地质处置场预选区位于研究区南部独立的地下水子系统Ⅲ中,且该子系统面积最小。本研究为面积广、实测数据资料较少的干旱地区提供了一套有效的数值模拟方法,研究结果可为预选区选址的安全性评价提供重要依据。     

评析冀北高原区地下水模型致力于实现水资源的可持续利用

冀北高原资源评估工作是澳大利亚发展计划暑援助的河北省水及农业管理项目中重要的工作之一,而地下水模型是资源评估中的一项主要工作.地下水模型以静态校准的现状地下水水位为基础,结合项目区近几年用水特别是农业用水增长速率,考虑国民经济近期发展规划和农业节水规划,预测了项目区未来10年地下水变化趋势.模型预测图显示出地下水下降范围、地下水位下降的中心区地下水下降幅度,从而揭示出节水灌溉和地下水开采潜力区、限采区、禁采区,为灌溉适应性分析提供了水资源依据.     

地下水资源遥感评估技术研究进展

地下水的赋存和埋深是地下水资源勘察的重要内容。遥感技术具有数据获取快、综合成本低、观测尺度大等诸多优势。基于遥感的地下水资源评估技术一直受到研究人员的关注,也是遥感应用研究中的热点和难点。回顾总结了遥感技术在评估地下水赋存和埋深领域的应用与研究进展,根据不同评估技术的特点将其划分为单因子模型评估法、多因子综合模型评估法、重力卫星数据评估法3种。得出以下结论①地下水遥感评估技术经过多年发展,模型方法更加多样,精确度不断提高,可以作为传统地下水资源勘察的重要辅助手段;②遥感评估地下水赋存的研究发展迅速,但针对地下水埋深信息的评估研究进展相对缓慢;③高时空分辨率遥感技术和机器学习技术的结合运用、无人机遥感技术的应用是地下水资源遥感评估技术的未来发展方向。     

通过永定河渗漏补给地下水的适宜性评估研究

受气候变化和人类活动等因素的综合影响,地下水超采和含水层水量亏空已成为备受关注的全球性问题。为了弥补含水层水量亏空和促进地下水资源涵养,已探索出多种人为干预地下水补给的措施,其中通过河道开展地下水人工补给由于具有明显优势而受到重视。已有实践表明,受渗漏补给潜力和包气带调蓄能力等的限制,并不是所有河流或河段都适宜开展地下水人工补给工作。目前缺乏为大家广泛接受的适宜性评估方法。本研究以永定河生态补水为契机,以北京平原段河道和下伏含水层为研究区开展了案例研究,并用实测数据对研究结果进行了检验。应用指标体系法建立的适宜性评估模型（LMBGITSC模型）包括河床土地利用类型、河床介质类型、河床宽度、河床地形坡度、包气带介质类型、包气带厚度、包气带给水度、包气带水平渗透性等8个指标。案例研究结果表明,沿河流流向,通过河道渗漏补给地下水的适宜性由好变差（防渗河段除外）。该规律主要受渗漏补给潜力和包气带调蓄能力控制,因此适宜性也呈现出“阶梯式”演变规律。检验结果表明所建的评估方法适用性较好。该方法具有可移植性,因此也可为其他同类地区提供参考。     

U(Ⅵ)在浅层地下水系统中迁移的反应-输运耦合模拟——以我国南方核工业某尾矿库为例

在对我国南方某大型尾矿库库区水文地质条件概化的基础上 ,运用国际最新版本的三维地下水流动与污染物运移的模拟软件VisualMODFLOW建立了研究区U(Ⅵ )在浅层地下水系统中迁移的反应 -输运耦合模型 ,讨论了不同条件下U(Ⅵ )在地下水中的迁移情况 .模拟结果指示 ,在不治理的条件下 ,U(Ⅵ )对库区地下水污染严重 ;而在尾矿库治理条件下 ,由于地下水系统的自净作用 ,对于尾矿库在运营期间下渗的U(Ⅵ ) ,地下水系统完全可以“消化” .     

郯庐断裂带(安徽段)地质环境调查与评价研究

随着地球系统科学调查研究中诸多高新技术的应用,地质环境调查评价基本理论与方法得以迅速发展.本文以郯庐断裂带(安徽段)为研究对象,采用了遥感、地面调查、水文地质物探、水文地质钻探、工程地质钻探、测试分析等手段开展地质环境综合调查,评价了研究区地下水质量、地下水防污性能、区域稳定性、建设用地地质环境适宜性、地质灾害危险性和易发性等.调查与评价结果可为区内地质环境管理、地质资源开发利用、城市总体规划、生态环境保护等提供地质环境依据.     

地下水资源遥感评估技术研究进展

地下水的赋存和埋深是地下水资源勘察的重要内容。遥感技术具有数据获取快、综合成本低、观测尺度大等诸多优势。基于遥感的地下水资源评估技术一直受到研究人员的关注,也是遥感应用研究中的热点和难点。回顾总结了遥感技术在评估地下水赋存和埋深领域的应用与研究进展,根据不同评估技术的特点将其划分为单因子模型评估法、多因子综合模型评估法、重力卫星数据评估法3种。得出以下结论: ①地下水遥感评估技术经过多年发展,模型方法更加多样,精确度不断提高,可以作为传统地下水资源勘察的重要辅助手段; ②遥感评估地下水赋存的研究发展迅速,但针对地下水埋深信息的评估研究进展相对缓慢; ③高时空分辨率遥感技术和机器学习技术的结合运用、无人机遥感技术的应用是地下水资源遥感评估技术的未来发展方向。     

焦作地区浅层地下水铬(Ⅵ)污染机理及迁移预测

通过对焦作地区浅层地下水中铬(Ⅵ)污染物分布特征进行调查,分析了研究区浅层地下水中铬(Ⅵ)的污染机理,并运用Visual MODFLOW建立地下水流模型及溶质运移模型,模拟预测了浅层地下水中铬(Ⅵ)的迁移规律。结果表明:研究区浅层地下水铬(Ⅵ)污染严重,污染源是位于老君庙西南方向的焦作某电厂堆灰场,主要原因是露天堆放的粉煤灰中的铬(Ⅵ)污染物在长期淋滤作用下下渗污染含水层。气候条件、包气带岩性、地下水化学环境以及人为因素等也间接使浅层地下水铬(Ⅵ)浓度升高;模拟结果显示在未来的五年时间内,受地形和地下水动力场的影响,浅层地下水中铬(Ⅵ)的迁移方向与地下径流方向一致,沿大沙河水流方向上扩散速度更快,污染区域面积逐渐增大。      

河北平原地下水氘过量参数特征

氘过量参数是由Dansg aar d提出的一个新概念,它被定义为:d= δD-8δ18O。河北平原地下水氘过量参数有三个特征: ( 1)地下热水的氢和氧同位素组成显示出热交换的态势,d 值随地下水年龄增大而减少。( 2)在同一地区,d 值随着地下水埋深加大而增大。( 3)在同一含水层内,沿着地下水的路径,从补给区到承压区, d 值随着地下水年龄增大而增大。我们认为, d 值虽然是地下水年龄的函数,但最好和3 H、3H- 3He、14 C、36 Cl和4 He测年结果结合使用。      

辽河油田污水回注适宜性研究

分别从地层地质条件,地下水有机指标化验,地下水多年水质变化规律,氚的同位素分析等方面研究了污水回注对地下淡水是否造成影响;并在此基础上建立了污水回注适宜性综合评价模型,对研究区进行了适宜性评价.     

基于遥感和GIS技术的朝阳地区浅层地下水富集性研究

利用遥感和GIS技术进行浅层地下水富集性快速评估,提取了与地下水赋存相关的断裂密度、地质类型、地形坡度和河流密度作为地下水赋存的影响因子,提取了土壤热惯量和植被覆盖度作为地下水赋存的指示因子,并利用层次分析法建立了浅层地下水富集性评估模型,对朝阳地区地下水富集性进行了评估。实地验证结果表明地下水富集性评估结果与实地调查出水量之间呈指数相关关系,说明利用该方法能够对研究区地下水富集性进行准确评估。     

Uncertainty analysis of groundwater model based on data assimilation北大核心CSCD

黑河流域中下游地下水系统受上游冰冻圈融水和降雨的补给,由气候变暖导致的冰冻圈萎缩致使中下游地下水系统的稳定性面临更多的风险。地下水模型是地下水系统稳定性评估的有效手段,但是地下水模型参数往往存在较大的不确定性。为此,本文提出了基于数据同化算法的不确定性分析方法,通过包含观测资料信息减小模型不确定性。采用所提方法分析了(基于MODFLOW构建)黑河流域中游地下水模型中13个参数的不确定性,讨论了算法超参数的影响及其最优取值,分析了地下水模型参数的不确定性。实验结果证明数据同化算法可有效减小地下水模型参数的不确定性,观测资料的种类与数量对参数不确定性的减小起到重要作用;不同地下水模型参数的不确定性不同,地表水与地下水相互作用频繁的区域参数不确定性较大;含水层渗透系数、含水层给水度以及灌溉回流系数对模型输出的地下水位输出影响显著,河床水力传导系数对模型输出的河流流量影响较大。本研究将为地下水研究提供更加可靠的模型方法,为西北内流区地下水哺育的绿洲生态系统稳定可持续研究提供重要支撑。     

淮北平原浅部地下水换热系统适宜性评价

安徽省淮北平原广泛分布着宜于利用的浅层地热能,具有以地下水换热方式开发利用的前景。本文利用层次分析(AHP)法,以MapGIS、Access为平台,评价安徽省淮北平原浅部(评价深度50m)地下水换热系统适宜性。参考国内外最新研究成果,结合评价区地质环境特点,在评价因素分类、等级划分和评价指数分级等方面进行了深入研究,评价结果体现了浅部孔隙水系统的基本特点,具有较强的规律性。     

不同作物覆盖对农业区地下水入渗补给的影响分析

灌溉入渗是卫宁平原地下水的主要补给来源,研究不同农作物对地下水的灌溉入渗补给对于准确评价地下水资源量十分重要。本研究基于卫宁平原灌区2个包气带水分运移原位试验点系统观测数据,运用Hydrus-1D软件建立了试验点的包气带水分运移数值模型;设置了单次灌溉量、生长期天数、最大根系埋深和叶面积指数四种影响因子,应用模型分析了其对地下水入渗补给量的影响,计算了不同作物种植期内地下水垂向入渗补给量。结果表明:试验点地下水入渗补给量以灌溉入渗补给量为主。单次灌溉量的大小对地下水垂向入渗补给量的影响最为显著,其次是生长期天数和最大根系埋深,叶面积指数对地下水垂向入渗补给量的影响最小。随着地下水位埋深的增加,农作物种植因子对地下水入渗补给的影响也会增大。不同时期的降雨入渗系数为0.02～0.25;受次降雨量和降雨频率影响差异较大。灌溉入渗系数大小与作物种类关系密切:玉米种植期内的灌溉入渗系数为0.78,茄子种植期内的灌溉入渗系数为0.51,枸杞种植期内的灌溉入渗系数为0.6～0.63。综合考虑研究区作物类型和地下水位埋深(117～267 cm),给出了研究区农田区域在作物单次灌溉量为50～150 mm情况下,对应的灌溉入渗系数参考值。     

黑河流域地下水氘过量参数特征

利用δ(18O)和δ(D)资料对黑河流域的冰雪融水、地表水、地下水的氘过量参数(d值)特征的研究结果表明:①黑河流域源区祁连山区冰雪融水的d值特别偏正,为16.0‰～24.8‰;②张掖盆地细土平原浅层地下水的d值(9.0‰～12.0‰)与深层地下水的d值(16.6‰～21.8‰)表现出明显的差异性,指示着不同的补给来源,浅层地下水主要由大气补给,深层地下水反映出冰雪融水补给的特点;酒泉盆地浅层和深层地下水的d值接近(介于15.8‰～19.6‰间),主要以山区冰雪融水和基岩裂隙水补给为主;③额济纳盆地大部分浅层地下水的d值介于2.6‰～8.8‰间,受到了一定程度的蒸发作用,这是干旱地区地下水的特殊特征;④古日乃地区地下水的d值特别偏负,达-30‰左右,这种现象在全球极为罕见;⑤东居延海地区附近的深层承压水的d值(-2.4‰～-1.0‰)也表现出了一定的特殊性,表明该区地下水是在较寒冷的气候条件下形成的;⑥东居延海地表水和天鹅湖湖水的δ(18O)和δ(D)均为正,远大于了海水的氧氘值,而且d值异常偏负,达-55.2‰～ -35.8‰,这可能是极度干旱的环境下地表水过度蒸发的结果.研究揭示了流域水循环转化过程中和大气降水、冰雪融水、地表水、地下水之间的相互关系及其作用,为流域水资源管理和生态环境保护提供了有意义的信息.     

黄河流域陕西省地下水资源分布特征、影响因素及开发潜力

【研究目的】陕西省是黄河流经的重要省份,揭示黄河流域陕西省地下水资源禀赋,探究地下水资源分布特征、影响因素及开发利用潜力可为黄河流域生态保护和高质量发展提供重要支撑。【研究方法】本文以黄河流域陕西省为研究区,划分评价单元,评价地下水资源量;引入泰尔指数从人口和面积两方面评估各区域地下水资源分布差异;通过灰色关联分析探究地下水资源分布的影响因素及影响程度;利用水资源负载指数和开采潜力指数,定量评价各行政区地下水资源开发利用程度及潜力。【研究结果】黄河流域陕西省多年平均地下水资源量为77.59×108m3/a,地下水资源分布差异较大,各评价单元中关中盆地区地下水资源人口和面积分布差异最大,行政区中延安市与西安市地下水资源分布差异最大。降水是全区地下水资源最主要的影响因素,其次为人类活动尤其农业灌溉,地表水因素对渭南市、榆林市有较大影响,蒸散发对延安、榆林、宝鸡地下水资源有一定影响。研究区地下水开采潜力指数介于0.8～2.5,地下水资源负载指数呈现上升趋势,较全国属于高负载区,各行政区开发利用潜力差异明显,开发程度较高区域集中在关中城市群,西安市开发程度最高,铜川市开发利用程度最低。【结论】...     

乌鲁木齐市山前砾质平原水文地质条件及地下水水质评价

随着新疆乌鲁木齐市社会经济高速发展,区域地下水资源的开发强度不断加剧,需要对乌鲁木齐市山前砾质平原含水层富水性特征以及地下水水位变幅情况进行研究。本文在对研究区水文地质详查的基础上,通过水文地质钻探、抽水试验、样品分析等手段,查明了区内含水层的结构及富水性特征、埋深以及流量等参数,探讨了地下水补径排情况和水化学特征,并对研究区内的地下水水质进行了评价,结果显示:研究区及其外围主要出露的地层为新生界第四系上更新统冲洪积层和第四系全新统冲洪积层,地下水的补给来源主要为南部河谷地下水侧向径流补给,其次为大气降水和灌溉水入渗补给,而区域地下水的排泄主要用于农业开采,剩余地下水由南向北以地下径流的方式排泄至北部;研究区内地下水具有锅垢很多,有硬沉淀物及半腐蚀性水的特点,需处理后可用作工业锅炉用水,而根据灌溉用水水质评价指标和灌溉用水危害类型的划分,研究区内地下水的灌溉系数为13.718,在潜水排水条件好时,适于灌溉。研究结果为后期该地区地下水资源开发利用提供理论基础和科学依据。