应用泉钙华环境记录和地下水流动系统探讨娘子…

从研究娘子关泉群出露区堆积的不同时期泉钙华入手，对泉群自中更新世以来的发育阶段进行了划分，在此基础上，运用地下水流动系统理论分析了泉群的时空演化过程，这一过程包括４个阶段：Ｑ２时期的泉群发育雏形期，Ｑ３时斯有泉群发育全盛期，Ｑ４时期的泉群发育相对稳定期和近代泉群流量衰减期，随着时间的推移，泉点出露位置有规律地发生横向迁移和垂向下移，近年来由于人类活动引起区域性地下水位降低，从根本上改变了岩溶水流动     

丽江黑龙潭泉群水文地质特征及断流的影响因素分析

黑龙潭泉群为丽江古城流水源头,是古城生活用水、景观用水和服务业用水的主要来源之一。近年来,黑龙潭泉群流量丰枯变幅增大,干旱年或特大干旱年出现季节性或跨年度干涸,从2011年8月以来,黑龙潭泉群流量明显减小,月平均流量由0.695 m^3/s 减至0.186 m^3/s,并于2012年1月21日全面断流,截至2013年6月仍未见出流。为给丽江盆地地下水资源保护和持续利用提供水文地质科学依据和技术支持,本文对黑龙潭泉群岩溶水系统水文地质特征进行了分析,认为降水量减少是泉群断流的主要原因,而补给区生态环境恶化和泉群下游地下水开采则在一定程度上加剧了泉群的断流发生频次。在此基础上,提出了提高黑龙潭泉群补给区的水源涵养能力、加强水资源的调控和管理、严格依法管理黑龙潭泉群水源保护区等建议。     

河北峰峰黑龙洞泉水动态变化特征及扩泉开采的探讨

多年来长春地院、西安煤田地质研究所,峰峰矿务局等单位的水文地质工作者对黑龙洞泉群的出露条件和成因作了不少调查研究和分析工作。自1974年以来,水文勘探指挥部下属各队在邯邢南单元进行了水文地质勘探,对单元奥陶系灰岩地下水和黑龙洞泉群流量进行了动态观测。综合上述各方面的工作,兹对泉群出露条件、成因、泉水动态变化特征进行阐述,同时对扩泉开采提出一些看法和对扩泉开采量进行初     

济南岩溶泉域地下水流模拟

为深入研究济南岩溶泉域地下水资源变化的现状及未来发展趋势,探索地下水资源可持续管理途径,文章建立了济南泉域地下水稳定流和非稳定流模拟模型,分析了地下水流场及泉水流量变化趋势,并圈划了泉群地下水汇流带。在泉群汇流带内开采地下水直接影响泉流量,而水源地开采通过影响泉群汇流带间接影响泉流量。泉流量呈明显的季节性变化,且与降水量紧密相关:丰水期水位升高,泉流量增加;枯水期水位降低,泉流量减少。保护天然补给量与增加人工补给量是保证泉水长流的重要措施。     

济南市泉群喷涌的控制性参数计算及供水保泉宏观调控措施研究

济南市泉群喷涌经历了自流期、自流- 季节断流期、季节性断流或长年断流期、人工调控期等几个历史阶段。本文在分析济南市四大泉群喷涌历史演变的基础上,利用统计资料,首先建立泉群年平均喷涌量与年最低地下水位之间的定量方程,得出四大泉群喷涌的底限水位与最低景观流量的对应关系,然后,计算泉域内地下水的入渗补给量,再得出保证泉涌的地下水最大允许开采量的控制性参数。最后,结合保泉供水的实际需求,提出扩大地表水供应量、开辟新水源、实施多种形式的人工回灌以及调整供用水结构、实施分质供水等宏观调控措施。      

地铁施工对济南白泉泉群流量的影响

为研究地铁建设对济南白泉泉群的影响，在综合分析白泉泉域地质、水文地质条件的基础上，假定研究区岩溶强径流带位置及水力性质，利用FEFLOW软件建立地下水流数值模型。以规划地铁M1号线为研究对象，分析了济南东站、梁王站、梁王东站分别施工及3个站同时施工4种情景下，采用施工降水或施工降水+人工回灌两种施工方式对白泉泉群流量的影响。结果表明：单独采用施工降水的施工方式使得白泉泉群流量衰减，其中3个站同时施工对泉流量的影响最大，泉流量最大衰减达5.48%；各站分别施工时，济南东站对泉流量影响最大，泉流量较未施工时减少了0.043×10⁴ m³/d。采用施工降水+人工回灌的施工方式，能够有效缓解泉流量的衰减，各车站施工时的泉流量衰减由仅施工降水时的2.26%~5.48%降低至0.08%~1.21%。岩溶强径流带有利于地下水形成优势径流，促进白泉泉群补给，一定程度上缓解因地铁施工引起的泉流量衰减。     

丽江市黑龙潭泉群断流的人工神经网络模拟

近年来,云南省丽江市著名景点黑龙潭泉群断流频发,这将严重威胁丽江市旅游业的可持续发展。为了正确认识黑龙潭泉群断流的原因,并掌握其发生的规律,本文在对该泉群的水文地质条件、降水量和断流的关系进行分析的基础上,对该泉群的断流情况开展了人工神经网络模拟研究。本文发现黑龙潭泉群属于非全排型山前断裂溢流岩溶泉;年降水量不足与该泉群的断流具有一定的因果关系;构建了网络拓扑结构为6-13-3的 BP 人工神经网络模型对黑龙潭泉群的不同断流情况进行了模拟,该模型以前期降水量、温度与湿度作为输入向量参数,以1953-2002年的数据作为训练样本,以2003-2012年的数据作为模型检验样本,检验结果与实际情况吻合度约为90%,表明该模型可以较好地模拟黑龙潭泉群的断流情况。     

山西郭庄泉流量的亚动态分析

本文在讨论迭加衰减方程和“析线式”衰减方程的基础上,提出了增溢系数（-αi）的概念和具有衰减期和补给回升期全过程的多亚动态方程式。 郭庄泉流量周期性变化较明显,具有衰减期和补给回升期,各由2个亚动态组成,泉域面积大,泉流量的不稳定系数、衰减系数、增溢系数均较小,从而动态稳定、具有相当的库容调节能力,由多亚动态特征曲线显示,衰减期泉水主要来自溶隙网络—溶蚀通道系统,补给回升期主要来自溶孔—溶蚀孔洞层状系统。 泉水流量与周期性变化时间密切相关,In（Q—Qmin）与（t0—t）2成线性关系,据回归分析得出;泉的补给回升期相关系数为—0.99、—0.85,衰减期相关系数为—0.98,计算值与实测流量值对比说明;泉水周期性变化是泉水波动的主要规律。      

岩溶泉流量衰减曲线分析

由于岩溶含水介质的强烈非均质性和各向异性,如何有效认识岩溶含水层内部的水文地质特征为研究难点之一,岩溶泉衰减曲线分析为认识岩溶含水层的一种有效手段。总结了目前广泛用于泉流量衰减曲线分析的几种常见方法,主要包括指数型衰减、非指数型衰减分析方法以及综合型的衰减曲线分析方法,讨论了管道可能对泉流量衰减曲线的影响,最后提出了今后对岩溶泉流量衰减曲线分析拟解决的一些关键问题。     

神头泉流量衰减的时间序列分析

神头泉流量自七十年代初以来不断衰减。本文采用混合回归的随机模型,分别就降水量与松散层地下水开采量对泉流量的影响进行了时间序列分析。结果表明:泉流量变化具有周期性和滞后性;降水量对泉流量衰减影响很小;开采松散层地下水是引起泉流量衰减的主要原因之一。此外,深层岩溶水开采量(包括采煤排水)及泉口取水量的增大也是引起1985年之后泉流量衰减的主要原因。      

Aquifer response to regional climate variability in a part of Kashmir Himalaya in India

Forty major perennial springs, under different lithological controls, in a part of Kashmir Himalaya in India were studied to understand the response of spring discharges to regional climate variability. The average monthly spring discharge is high in Triassic Limestone-controlled springs (karst springs) and low in alluvium- and Karewa-controlled springs. In general, the measured monthly spring discharges show an inverse relation with the monthly precipitation data. However, a direct correlation exists between the spring discharges and the degree of snow/ice melt. The results suggest that the creation of a low and continuous (but stable) recharge from the Triassic Limestone and Panjal Trap aquifers, due to blockage of groundwater flow between strata with contrasting hydraulic conductivity, attenuates the discharge and gives rise to small fluctuations in the alluvium- and Karewa-controlled springs. The average monthly discharge of the karst and alluvial springs showed an overall decreasing trend for two and a half decades, with the lowest discharge recorded in 2001. The study revealed that the regional/global warming and below-normal precipitation in the period of snow accumulation (PSA) has triggered the receding of glaciers and attenuation of spring discharges.     

川藏铁路格聂山和察雅段构造岩溶发育规律及岩溶地下水循环模式研究

Construction of the Sichuan-Tibet Railway may face significant geological safety risks of water inrush and mud inrush in the plateau tectonic karst region. It is of great scientific and practical significance to carry out research on the evolution regularity of the plateau tectonic karst and the relevant karst groundwater circulation mode for the early prediction and identification of the water inrush and mud inrush disaster in the railway tunnel to be built. Based on the field survey and published literatures, this paper makes an in-depth analysis and draws some conclusions. The tectonic karst development shows obvious sequence characteristics and elevation zonation. The first level to fourth level karst development areas were formed before Miocene, late Miocene to Pliocene, Pliocene and Pliocene to Pleistocene, and occur in the elevation range of 4900?5300 m, 4000?4300 m, 3700?3800 m and 2900?3200 m, respectively. Active faults obviously control the distribution and enrichment of karst groundwater. Since the late Pleistocene, active faults have connected different karst areas and formed unique storage conditions for the tectonic karst groundwater in the plateau region. Karst groundwater system can be divided into high recharge area, remote pipeline flow area and concentrated discharge area. The high recharge area occurs in the first-level karst evaluation area, and the third-level and fourth-level are the concentrated discharge area which generally contain the outcropping springs with a discharge of more than 100 L/s. The groundwater system is appropriately divided into shallow and deep groundwater flow system. Karst springs are mainly supplied by ice and snow melting water, and exhibits the dynamic characteristics of the high water pressure, long flow path and deep water groundwater circulation. High CO₂ saturation concentration of the melting water and the salt effect of sulfate promote the formation of high TDS sulfuric acid karst groundwater of low temperature.     

娘子关泉流量衰减原因的初步定量化分析

以娘子关泉为例,从水资源系统观点出发,通过系统水资源要素间转换关系的分析,对引起娘子关泉流量的衰减原因进行了初步量化计算。结果表明,在娘子关泉1956- 1979年和1980- 2000年前后两个系列平均流量所减少的4. 07m3 /s中,由于降雨减少、气温升高引起的泉流量减少量为1. 28m3 /s; 泉域西部采煤等导致的水环境变化引起的泉流量减少量为0. 84m3 /s;岩溶地下水直接开采引起的泉流量减少量为1. 48m3 /s。      

Analysis of the maximum discharge of karst springs

Analyses are presented of the conditions that limit the discharge of some karst springs. The large number of springs studied show that, under conditions of extremely intense precipitation, a maximum value exists for the discharge of the main springs in a catchment, independent of catchment size and the amount of precipitation. Outflow modelling of karst-spring discharge is not easily generalized and schematized due to numerous specific characteristics of karst-flow systems. A detailed examination of the published data on four karst springs identified the possible reasons for the limitation on the maximum flow rate: (1) limited size of the karst conduit; (2) pressure flow; (3) intercatchment overflow; (4) overflow from the main spring-flow system to intermittent springs within the same catchment; (5) water storage in the zone above the karst aquifer or epikarstic zone of the catchment; and (6) factors such as climate, soil and vegetation cover, and altitude and geology of the catchment area. The phenomenon of limited maximum-discharge capacity of karst springs is not included in rainfall-runoff process modelling, which is probably one of the main reasons for the present poor quality of karst hydrological modelling. Electronic Publication     

济南市岩溶泉域地下水化学特征与水环境演化

分析山东省济南市趵突泉泉域的岩溶地下水水化学特征与水环境,揭示各化学指标的区域分布特征、时间变化特征以及相互转化关系,总结出济南地区地下水环境现状与演化规律。结果表明:济南市岩溶地下水水化学类型自东南向西北沿流场方向为:HCO3?SO4-Ca→HCO3?SO4-Ca?Mg→HCO3-Ca→HCO3-Ca?Mg;地下水NO〖_3^-〗-N浓度总体呈增高趋势,总硬度和TDS浓度较高,农业种植区大量使用化肥农药和企业污染物的排放,是引起济南市岩溶地下水水环境问题的主要原因。      

石期河流域岩溶水系统及其水资源构成分析

在深入研究石期河流域岩溶水系统含水介质结构特征、水资源形成的基础上,通过对流域岩溶水总排泄口流量动态长观资料系列的分析,选择2005年丰水期内最后一次洪峰(年内最大洪峰)后的流量衰减过程,根据该过程的数据资料建立本流域岩溶水总排泄口的流量衰减方程,并利用该流量衰减方程对流域岩溶水资源的构成进行定量分析研究。结果表明,石期河流域岩溶水系统在2005年最大洪峰状态下,可自然排泄的岩溶水资源总量为69 469.95×104 m3, 其中:流域坡面产流占3.64%,赋存于大型溶洞或管道中的溶洞-管道水占4.53%,赋存于小型管道或强岩溶化裂隙中的管道-裂隙水占74.10%,赋存于细小溶蚀裂隙中的溶隙水占17.73%。从衰减期的初始时刻起,它们各自可供消耗(可作为有效利用岩溶水资源)的时效分别为2日、8日、35日和126日以上。      

黄河支流汾河流域水资源开发利用现状及生态环境问题

【研究目的】汾河是黄河第二大支流,也是山西省的第一大河,流域内水资源供需矛盾突出,分析水资源开发利用现状及其生态环境问题是进行流域生态修复的前提。【研究方法】本文在分析汾河流域水资源特征及其开发利用现状的基础上,系统总结了汾河径流量衰减、岩溶大泉断流和水质恶化等生态环境问题,并对其成因进行了分析。【研究结果】研究表明：汾河流域多年平均水资源量为33.59亿m³,其中地下水资源是水资源的主要组成部分,约占72%;2005年以后由于跨流域调水、地下水压采等汾河流域综合治理措施的实施,水资源的供水结构发生了较大的变化,地表水的供水比例由最初的30%提高到55%,地下水供水比例由原来的62%降低到目前的37%。整体上,汾河流域的水资源开发利用程度高达80%以上,水资源的过度开发已导致汾河干流断流、入黄径流量大幅衰减、岩溶大泉断流等严重的生态环境问题。其中,汾河流入黄河径流量从1955至2018年衰减程度达63.5%,衰减的原因主要是降水量的减少和岩溶大泉的流量衰减;汾河流域内8个岩溶大泉的总流量从1956至2018年的衰减程度达69%,50%的岩溶大泉已在不同时期断流,岩溶大泉的水质恶化问题也非常严重,如晋祠泉和龙子祠泉的TDS和SO₄^2-呈逐年升高的趋势,煤矿开采是造成岩溶泉水SO₄^2-含量快速升高的主要原因。【结论】汾河流域的水资源供需矛盾十分突出,虽然通过跨流域调水等生态修复措施实现了汾河干流全年不断流、地下水位止降回升和地表水环境质量初步改善,但生态环境恶化的趋势依然严峻。创新点：分析了山西省汾河流域近15年的水资源特征及其供水结构的变化规律;系统总结了汾河流域的生态环境问题,并对其成因进行了探讨。     

Numerical simulation of karst groundwater system for discharge prediction and protection design of spring in Fangshan District,Beijing

As the rapid growth of population and social economy, the situation of water resources shortage in Beijing city becomes more and more serious. Karst groundwater in Beijing has great potential for development. The reasonable exploitation of karst groundwater can enhance the water-supply stability of Beijing city. Firstly, the distribution of springs has been investigated in Fangshan, Beijing, and the characteristics of these springs have also been analyzed. Secondly, the hydrogeological conceptual model has been built, based on this, the groundwater flow numerical simulation model was established, and the parameter identification and validation of the model were performed under groundwater level and spring discharge. The results shows that the simulated values of groundwater level and spring discharge are very close to measured values, and the model can be used for groundwater resources evaluation and spring discharge prediction. Finally, a reasonable exploitation design has been developed with three exploitation scenarios considering the spring discharge protection; meanwhile, the quantity of groundwater resources was evaluated in the karst aquifer. The simulation results indicate that different exploitation yields have a significant impact on spring discharge; and the effective measures should be taken to protect the spring discharge     

娘子关泉域岩溶地下水位变化特征及成因

利用多年观测资料,结合地下水补、径、排条件,分析娘子关岩溶地下水动态变化特征及成因。结果表明:（1）娘子关泉群流量在1980-2004年前总体表现为下降状态,2004年之后趋于稳定并略有回升;（2）岩溶地下水位动态空间上表现为地下水补给区比径流区变化大,时间上则分为两个不同时间段:1980-2004年表现为持续下降状态,2005-2014年表现为波动缓慢下降,部分地区水位小幅回升;龙庄岩溶地下水1998年1月到2004年1月水位下降22.9 m,平均年变幅3.82 m,2005年5月到2014年5月水位升高1.5 m,年均变化-0.17 m。      

内蒙古查汗套海滩生态建设区地下水流动系统

内蒙古查汗套海滩生态建设区地下水潜水流动系统由上更新统冲积层孔隙潜水流动子系统（Q₃^al）、中更新统冲积层孔隙潜水流动子系统（Q₂^al）、基岩孔隙潜水流动子系统、全新统风成砂孔隙潜水流动子系统（Q₄^eol）以及全新统冲积孔隙潜水流动子系统（Q₄^al）组成.其中主要开采地下水目的层为Q₃^al,其他子系统都为Q₃^al子系统地下水的补给系统之一.Q₃^al、Q₄^eol及基岩潜水流动子系统都接受大气降水入渗补给,最终通过Q₃^al的东侧边界排入黄河.在天然条件下,Q₃^al子系统在洪峰、凌汛期受黄河水补给,其他时期排泄于黄河.