疏勒河流域昌马灌区地下水资源数值模拟

应用有限差分方法,采用不规则多边形剖分,对昌马冲洪积扇区地下水资源数量的变化趋势进行了模拟计算。结果表明,该灌区地下水的补给,将由现状以河水入渗补给为主变为以农灌水入渗补给为主,主要补给区由南部洪积扇区移至北部细土平原区;天然排泄量减少,人工排泄占有重要地位,地下水排泄的重心也和补给一样向北迁移;地下水均衡状况将由现状的基本均衡变为负均衡,年均收支逆差2 288亿m3;地下水位总体持续下降,局部略有上升。     

黄土高原典型流域地下水补给-排泄关系及其变化

基于长序列实测日径流资料,分析了无定河流域的地下水补给-排泄关系。结果表明:①流域多年平均地下水补给量为11.38~15.69 mm,降水入渗补给系数为2.9%~4.4%,基流补给率约为73.6%~86.8%;②就三个分区而言,年均地下水补给模数、降水入渗系数以黄土区最大,河源区次之,风沙区最小;而基流补给率以河源区最大,黄土区次之,风沙区最小;③趋势分析表明,研究区地下水补给量总体呈显著减少趋势,并进一步导致了基流量的减少。但是基流的减少程度高于补给量。     

青海湖沙柳河流域浅层地下水不同时期补给特征

地下水稳定同位素组成的时空变化特征可以反映不同时期、不同区域地下水补给来源的差异。通过青海湖沙柳河流域浅层地下水氢氧稳定同位素组成的时空变化特征以及地下水、河水与降雨之间的补给关系的分析,结果显示：季风时期,地下水主要受降雨入渗和河流侧向补给为主,在补给过程中蒸发作用是影响地下水稳定同位素值的主要因素;非季风期,冰雪融水对低值区的地下水影响显著,同时降水的快速入渗则是该时期高值区地下水的主要补给方式之一。地下水同位素高值区,地下水与河水间补给作用较弱,补给时间超过5个月;地下水同位素低值区,地下水与河水补给关系较为密切,补给时间在1~4个月间。本文所得结论可初步反映干旱半干旱内陆流域地下水稳定同位素特征以及补给方式的基本规律,在一定程度上可为流域地下水及其他水体间的转换研究提供科学依据,并为地下水资源管理和水环境治理提供一定理论指导。     

塔克拉玛干沙漠地下水环境同位素研究

根据塔克拉玛干沙漠科学考察,运用环境同位素水文地质学方法,对沙漠中现代河床、古河道、沙漠下伏古冲洪积洪泛平原三种典型地段地下水的补给源、径流特征、排泄途径等综合分析,表明沙漠中大部分地下水来源于周边细土平原带的侧向补给,河水影响范围有限,降水影响极小。地下水径流因条件差异而不同,排泄以蒸腾作用、毛细蒸发及溢出蒸发三种方式为主。     

平原地区降雨入渗补给地下水的模拟试验研究方法

降雨入渗补给量在平原地区约占地下水总补给量的50～80%。本文采用人工降雨模拟试验的方法,从分析降雨入渗水分运动特点着手,寻求在不同的土壤和地下水埋深的条件下,入渗总量与降雨量、降雨强度以及土壤前期含水量等要素的关系,并根据蓄满入渗补给的原理,计算入渗总量中补给地下水的部分,同时,又将上述方法得出的结果与其它方法计算的结果及地下水动态资料进行了对比。     

气候变化与人类活动干扰下塔里木盆地南缘地下水的变化及其生态环境效应

地质时期及历史时期以来塔里木盆地南缘气候变化，尤其是温度变化引起水文条件及河流水系变迁是导致地下水变化并由此造成绿洲演化的主导因素。百年尺度的气温波动不足以引起水资源状况明显的变化，人类活动是近几十年导致区域地下水及生态环境变化的主要因素，通过天然河道人工渠系化，平原水库建设以及枢纽工程上移，加速和促进了地表水资源的时空再分配，从而引起了地下水空间补给变化。山前砾石戈壁倾斜平原的补给量不断减少，而人工绿洲区地下水补给量则随地表引水量的提高不断增加。同时以天然河道渗漏补给为主转向以渠系、田间入渗为主。     

河北平原古河道地区灌溉回归系数及其测定方法的探讨——以南宫野外测定试验为例

灌溉回归水是地下水均衡计算中不可缺少的项目。因为无论利用地表水还是地下水灌溉,总有一部份水又经渠系、田面入渗补给了地下水,特别是对于埋深不大,透水性能较强的古河道地区,补给量更为可观。本文除介绍试验过程外,着重探讨灌溉回归水量的测算方法以及影响回归系数值的主要因素,以便为类似地区农田灌溉水均衡及水资源评价提供依据。     

应用环境同位素方法研究黑河源区水文循环特征

维持黑河流域中、下游绿洲生态和社会经济发展的水资源主要形成于祁连山区。该文在野外采样的基础上,通过测试分析不同地段、不同水体中的环境同位素(δD、δ^18O和^3H)和水化学组成特征,利用同位素混合模型,识别黑河源区地表水和地下水的来源、组成和径流过程,揭示源区的水文循环特征,在此基础上探讨源区水文循环模式。结果表明：1)黑河源区存在两类地下径流系统：局部径流系统接受局地降水和冰雪融水入渗补给,就近向河流排泄,水循环交替积极,据同位素估算结果,降水补给占76％,冰雪融水补给占24％;区域径流系统接受中高山带的降水和冰雪融水补给(补给高程大于3600m),在出山口附近的断裂带以泉的形式排泄,水循环交替缓慢。2)山区地表水由大气降水、冰雪融水和地下水组成,出山河水的构成为：降水占69％～72％,冰雪融水占23％～24％,深部地下水占5％～7％。     

干旱区地下水脆弱性特征及评价方法探讨

干旱区地下水脆弱性是地下水系统本身固有的不稳定属性，是系统结构、功能状态在人类活动干扰及气候变化等自然因素作用下具有的敏感性、易变性和弹性的综合反映。可以以河川径流中冰雪融水比重、地表径流入渗占地下水补给比例、地下水补给强度、地表水的引用率等十项指标（IRRUDQELTS）进行定量评价。通过对塔里木盆地南缘地下水脆弱性评价，表明该区属地下水严重脆弱区，其中又以民丰县、皮山县为极端脆弱，结果与实际情况相符合，说明该评价指标体系具有一定的科学性。     

基于TOUGH2的柴达木盆地诺木洪剖面地下水流模拟

基于TOUGH2数值模拟软件的EOS9模块建立柴达木盆地典型剖面饱和-非饱和地下水流数值模型。模型中对上边界条件的处理采用考虑潜在蒸发能力和土壤含水率的表土含水量计算方法。利用试估校正法对模型参数进行识别验证,模拟结果得出实测水位与模拟水位拟合相关系数为0.976 4;均衡计算结果表明地下水补给量主要为南侧山前补给,占补给总量的90.1%,排泄量主要为溢出排泄和蒸发排泄,分别占64.3%和35.7%。地下水流系统发育三级流动层次,其中局部水流系统排泄是地下水排泄的主要方式,循环量主要为泉溢出排泄,占58.8%;中间流循环量主要为溢出排泄和蒸发排泄,占27.6%;区域流循环量主要为蒸发排泄,占13.6%。     

额济纳盆地地下水盐化特征及机理分析

运用水文地球化学方法,分析额济纳盆地不同含水层地下水盐化特征及其机理。结果表明:额济纳盆地地下水受水文地质条件的制约,潜水的盐化自沿河主要补给区到蒸发排泄区具有明显的分带性,由河流主要补给区向北和向东西两侧,至居延海,进素土海子和古日乃湖中心洼地地下水,地下水由淡水,逐渐过渡为微咸水、中度咸水及极度咸水、盐水;承压水属于微咸水。依据地下水中各离子含量的比值特征的分析结果,控制本区地下水盐化的主要因素为硅酸盐矿物溶解和蒸发沉积作用,硅酸盐矿物溶解主要发生在沿河的地下水补给区;蒸发沉积作用主要发生在地下水径流-排泄区。深层地下水埋藏较深,蒸发的作用大大减弱,因而含盐量少,水质较好。     

黄土高原丘陵区小流域地下水补给特征

地下水补给量反映了含水层的可更新能力,是地下水资源管理与合理开发利用的关键参数之一。为定量研究黄土高原丘陵沟壑区小流域地下水的补给特征,基于岔巴沟流域上游、中游、下游3个水文站1959-1969年降水与日径流观测资料,通过退水分析法估算了流域地下水补给量,并分析了与降水量和基流量的关系及其在年内的补给变化过程。结果表明：岔巴沟流域年平均基流量为13.09 mm·a^-1,更新时间为124 d,补给量为11.46 mm·a^-1,降水入渗补给率为0.025,基流补给率为0.89。从上游到下游地下水补给量与入渗补给率逐渐增大,且上游与下游之间有显著差异（P<0.05）;基流补给率逐渐减小,各集水区之间差异均显著。地下水补给量与降水量呈线性正相关（R²>0.40）,在下游集水区内随降水量变化的增幅较大。基流量与降水量也呈正相关关系（R²>0.77）,干流基流80%以上源于降水补给转化。以5月份为节点可将地下水补给过程分为"一次补给"和"二次补给"2个主要阶段,其分别占全年总补给量约30%和70%,并且"二次补给"是造成岔巴沟流域不同集水区地下水补给量差异的主要阶段,并且为无资料地区小流域地下水资源的评价提供借鉴。     

华北平原浅层地下水水位动态变化

利用中日合作项目在华北平原设置的自动监测设备KADEC-MIZU Ⅱ型地下水水位自计仪,对2004-2006年39处浅层地下水水位监测的结果,结合区域影响地下水宏观动态类型的主要因素,如地形地貌、地下水埋深、地下水开采程度、地下水漏斗以及河流湖泊等,叠加各影响因素分区图得到地下水动态影响因素综合分区图,结合观测孔地下水水位体现的动态特征,将华北平原地下水观测点分为山前开采型、山前侧向补给-径流-开采型、中部河道带补给-开采型、中部地下水浅埋区降水入渗-蒸发型动态、黄河影响带侧向补给-蒸发型动态和滨海平原区入渗-蒸发型6大地下水动态类型。在此基础上阐明了大区域范围内不同类型地下水水位年内及多年动态变化的特点,比较了不同类型区地下水动态所受影响因素的不同。     

黄河三角洲清水沟湿地三次生态补水对地下水的影响分析

地下水是影响湿地中植物生长发育的重要因素。针对黄河三角洲湿地退化状况,从2010年开始,黄河水利委员会有计划地对湿地生态恢复区进行生态补水。为了研究生态补水对黄河三角洲湿地地下水的影响,利用实测资料,基于Visual MODFLOW建立黄河三角洲地下水流数值模型,着重分析2010年、2011年和2013年补水期间清水沟湿地生态恢复区地下水的动态变化。研究结果表明,清水沟湿地生态恢复区地下水补给来源主要包括降水入渗、河流入渗和湿地地表水体入渗(简称湿地入渗),其中,降水入渗为最主要的补给项,并受年内气象条件影响;在补水总量不变,补水面积扩大的情况下,湿地入渗量增加,2010年、2011年和2013年的湿地入渗量分别为2.80×104m3/d、6.12×104m3/d和9.06×104m3/d;地下水储存量增加明显,三年的增加量分别为1.54×104m3/d、8.18×104m3/d和14.5×104m3/d;生态补水期间,湿地入渗速率不断增加,补水结束后,入渗速率减缓;湿地入渗补给使生态恢复区地下水水位抬升,最终达到稳定,三年湿地生态恢复区的地下水水位分别约抬升0.6 m、0.52 m和0.41 m,补水范围增大,湿地水位降低,补水对湿地内地下水的抬升幅度略有减小;三年的生态补水对湿地周边地下水水位的侧向影响范围分别为约1 000 m、900 m和800 m,补水范围越大,湿地周边地下水的侧向影响范围越小而影响面积越大。相关结论能够为黄河三角洲湿地调水及补水方案优化提供依据。     

塔里木盆地南缘地下水脆弱性评价

干旱区地下水脆弱性是地下水系统本身固有的不稳定属性,是系统结构、功能状态在人类活动干扰及气候变化等自然因素作用下具有的敏感性、易变性和弹性的综合反映。可以以河川径流中冰雪融水比重、地表径流入渗占地下水补给比例、地下水补给强度、地表水的引用率等十项指标(IRRUDQELTS)进行定量评价。通过对塔里木盆地南缘地下水脆弱性评价,表明该区属地下水严重脆弱区,其脆弱程度远大于地下水开发利用程度较高的河西走廊,其中又以民丰县、皮山县为极端脆弱。     

黑河下游地下水波动带地下水时空分布模拟研究-FEFLLOW模型应用

从黑河下游地下水波动带水文循环出发,确定影响地下水变化的重要补给排泄项,根据水文地质结构对研究区水力传导系数和给水度进行确定,并获得研究区参数分区.通过运行FEFL-LOW模型,得到任意时段研究区地下水水头的空间分布.利用观测数据对模拟结果验证并进行参数调整.结果表明:(1)15个观测点平均误差约为0.59 m,最小平均误差为0.18 m,最大平均误差1.09 m;(2)地下水的空间变化为以东西河为中心向两侧加深,研究区南部岩石山地和北部东西居延海之间地下水位较深,其它区域地下水位在1～4 m之间;(3)从模拟初始(1990年),研究区每年水量都处于一种负均衡状态,2000年之后略有改观,2003年出现了正均衡.但不同区域地下水年际变化的趋势不同,研究区内上下游的水位有上升趋势,而中游绿洲区水位以下降趋势为主.     

民勤盆地地下水水位下降特征与可持续利用评价

在水文地质调查的基础上，以地下水化学与同位素为基础数据，研究了民勤盆地地下水组成的琏本特征．自然演变规律和人类活动影响下的变化过程。地下水δ^18O较现代降水值低-3．5‰左右，表明民勤盆地地下水均为地质时期封存或入渗补给年代久远的古水，现代农业灌溉地下水是不可再生资源，大规模超采地下水导致地下水水位形成漏斗形曲面下降。作者以水量平衡理论为依据建立了估算地下水储量与农业经济规模灌溉可开采储量的“漏斗”模型，经计算绿洲浅层、深层地下水可开采静储量632亿m^3；绿洲浅层地下水淡水农业生产经济资源可开采总量为110亿m^3；按照目前开采速率，维持目前产业经济规模极限时问约为16．7a。因此，必须实施农业种植业经济向农业畜牧业、草业经济发展，以及产业调整期经济平稳过渡。     

新疆昭苏—特克斯盆地地表水与地下水转化关系研究

将溶解性总固体(TDS)和氧同位素(18O)作为示踪剂,基于对新疆昭苏—特克斯盆地地表水和地下水水化学及同位素特征的分析,旨在研究两者之间的相互转化关系。结果表明:地表水与地下水水化学类型分别以HCO3·SO4-Ca·(Mg)、HCO3-Ca·(Mg)型为主,地下水中TDS大于地表水,两者在形成演化过程中经过了溶滤和阳离子交换作用;氢氧稳定同位素均位于全国降水线附近,地表水同位素组成较地下水富集。沿特克斯河流向地表水与地下水的转化关系为:上游地段以地下水和右岸支流补给特克斯河干流、支流补给沿岸地下水为主;中游地段以地下水补给特克斯河为主;下游地段特克斯河接受阔克苏支流和沿岸地下水补给。研究成果可深化对昭苏—特克斯盆地水文地质条件的认识,对其他"叶脉状"地表水系与地下水的转化关系研究具有一定的借鉴意义,也为盆地内水资源的开发利用提供科学依据。     

雷州半岛土壤渗透性及其与地下水补给关系

对雷州半岛土壤渗透性进行了分析,并结合地形地貌、降雨入渗补给情况,识别地下水潜在补给区。雷州半岛土壤渗透性空间差异较大,饱和渗透系数变化范围为 0.04~8.83 m/d。总体而言,半岛南部、遂溪西北部渗透性较好,中部较差。土壤渗透系数受到土地利用类型、土壤粒径、土壤有机质等的影响。随着土壤中值粒径和有机质含量的增加,土壤渗透系数增加。不同土地利用类型,其土壤平均渗透性优劣表现为：荒地＞桉树林＞甘蔗＞菜地＞菠萝＞其他林地＞香蕉＞苗圃＞坡稻＞水稻田。降雨入渗补给系数南北高、中间低,随着土壤渗透系数增加而提高。半岛南部石茆岭和石板岭一带,地势高,坡度较缓,同时土壤渗透性和降雨入渗补给系数相对较高,为雷州半岛地下水潜在补给区。     

青海湖沙柳河流域浅层地下水氢氧稳定同位素分布特征

地下水氢氧稳定同位素的组成与空间分布规律可为研究地下水补给及深入认识水循环过程提供重要理论依据。基于青海湖沙柳河流域浅层地下水样品的氢氧稳定同位素数据,通过空间插值法和δD-δ¹⁸O线性关系法,分析了氢氧稳定同位素组成、空间分布特征及地下水补给关系。结果表明：沙柳河流域中下游地区浅层地下水δ¹⁸O与δD值分别为-8.54‰~-6.02‰和-58.6‰~-34.6‰,平均值分别为-6.79‰和-41.8‰;δ¹⁸O值在流域空间上表现为西北、中部高,南北低的特征;流域西北和中部地区地下水主要受降水补给,补给来源单一、蒸发作用强是该区域地下水同位素值较高的原因,降水→地下水→泉水是其主要补给、排泄关系;流域北部、南部地区地下水与降水、河水、泉水等水体水力联系密切,不同补给来源的平滑作用是该区域地下水同位素值较低的原因,其补给、排泄关系主要为降雨→河水→地下水→泉水（或降雨→地下水→泉水→河水）。