玛纳斯河流域山前平原地下水系统分析及其模拟

首先论述了玛纳斯河流域山前平原地下水系统的结构特征和地下水的循环模式,由山前到沙漠边缘可分为三个带：水平径流带、溢出带和垂向交替带。运用有限单元法建立了双层含水层地下水流数值模拟模型,并阐明了模型中对混合开采井、泉和地下水蒸发等特殊问题的处理方法。给出了应用模型对研究区水文地质进行定量研究的结果：评价地下水补给资源量和可开采资源量,预测一定开采条件下的泉流量变化趋势。     

靖安水源地地下水流模拟与预测

地下水数值模拟是地下水资源评价的重要方法之一。应用GMS软件建立靖安水源地的地下水流数值模型,利用该模型对设计的不同开采方案进行模拟,预测降水保证率95%条件下各方案开采20年后的地下水流场变化及水位变化情况。结果表明,当水源地总开采量为10万m3/d时,地下水流场能够达到稳定状态,中心水位降深较小,不会对生态环境造成明显影响。     

长春市城区基岩裂隙水开采优化决策研究

论文阐述了长春市城区基岩裂隙水开采区地下水位、水质状态的变化特征。在研究区地下水流数值模拟的基础上建立地下水资源优化管理模型,确定了地下水优化开采方案,并提出实现地下水合理开采、优化管理的决策。     

区域地下水流数值模拟的方法和实践 ——以华北平原为例

平原(盆地)和流域尺度的地下水流数值模拟对于区域地下水资源合理开发利用具有重要意义。本文在总结分析国内外区域地下水资源数值模型特点的基础上,重点介绍了华北平原区域地下水流数值模型,并指出了区域地下水流数值模拟中存在的问题。     

改进的遗传算法在地下水数值模拟中的应用

地下水流数值模拟中的模型识别问题，可以转化为函数的最优化问题。鉴于遗传算法的特点，将之引入到地下水流数值法中，用以解决地下水数学模型的识别问题。在建立地下水数值模拟中模型识别问题的是优化模型后，采取将最优化模型中的目标函数嵌入到遗传算法适应度函数中的方法，实现遗传算法与地下水流数值法的耦合。基于优化模型和遗传算法的运算过程，编写计算程序，实现地下水数学模型的自动识别。根据在珲春盆地地下水资源评价实例中应用得到的结果，信纸证了改进的遗传算法在地下水数值模拟中应用的可行性与有效性。     

淮北市地下水流数值模拟及水文地质参数不确定性分析

淮北市用水主要取自地下水,开采量大,开采布局不合理已引发一系列环境问题。建立可靠的地下水流数值模拟模型,对于定量评价淮北市地下水资源、优化开采布局具有重要的现实意义,而目前针对淮北市进行的地下水数值模拟研究尚不多见。在分析安徽淮北市水文地质条件的基础上,建立了研究区水文地质概念模型和地下水流数学模型。并应用灵敏度分析法及蒙特卡罗法对模拟层的水文地质参数进行不确定性分析。灵敏度分析结果表明,含水层的给水度或单位释水系数及弱透水层的垂向渗透系数对模拟结果的影响最大,获得了各层灵敏度最大的参数分区,可为今后野外勘察试验提供参考。蒙特卡罗法结果直观地反映出各层敏感性分布,进一步证明了确定性模型的合理性。     

某应急水源地地下水资源评价

采用地下水模拟系统软件GMS6.0,建立评价区地下水数值模拟模型。通过地下水流模拟,直观地反映并预测出开采条件下地下水降落漏斗的形态。     

宁夏清水河平原中游地下水数值模拟

清水河平原工业和农田供水水源多位于冲洪积扇中下部,部分位于扇前缘细土平原带,距咸水蕴藏区较近.随着地下水开采量的不断增加,出现大面积地下水位降落漏斗,造成咸水倒灌使有限的淡水资源遭受和面临咸水"入侵"的危险,已影响地下水资源的永续利用.本文在对清水河中游水文地质条件进行分析与概化的基础上,运用GMS软件建立了研究区多层地下水水流数值模拟模型,以现有开采条件对地下水流场的变化趋势进行了预测.根据模拟得出区域地下水位不断下降,地下水降落漏斗面积不断扩大.据此提出了合理利用地下水资源的措施,以保证该地区地下水资源可持续发展.     

地下水环境脆弱程度图编图方法研究

由于地下水的过量开采,导致地下水资源乃至地下水环境遭到不同程度的厂址,引起许多与其相关的生态环境问题。为此,本文引用地下水环境脆弱性概念,并以松嫩平原为例,采用先进的理论和方法,以包气带厚度、包气带渗透系数、地下水补给强度及地下水水力坡度等为定量化指标牙分不同脆弱程度地区,编制了为统一协调资源与环境,优化开采提供依据的一种新的地下水环境脆弱程度图。     

基岩裂隙水数值模拟探讨——以七台河市特大型应急水源地为例

桃山水库是七台河市三区一县城区的唯一供水水源,近年来降水量普遍偏小,桃山水库蓄水水位、蓄水量持续下降。为保证城市居民生活生产用水安全,在桃山水库上游倭肯河河谷发现一处地下水类型为白垩系砂岩裂隙水的大型水源地。为确保该水源地满足可持续开发利用和极端干旱年份的应急供水需求,本文建立了地下水流数值模拟模型,进行地下水系统的整体模拟。根据模拟结果,从该地区地下水的长期可持续利用要求出发,该区日开采量以不超过5.2×104m3为宜。在该开采条件下,地下水位的下降深度较小,对水库周边环境不会造成不良影响;从应急开采的角度考虑,由于桃山水库的存在,地下水与地表水水力联系密切,具有较强的应急能力,在极端干旱年份应急开采维持1年的合理开采量为18.2×104m3/d。根据建立的地下水流数值模拟模型:不仅提供合理的地下水可开采资源量,而且对地下水位的变化情况进行预测预报,实现地下水资源合理开发利用与生态环境的可持续发展。建立七台河市特大应急水源地地下水流数值模型,对进行地下水资源及其环境问题综合评价,十分必要和迫切,具有重要的理论意义和实用价值。     

Using soil and Quaternary geological information to assess the intrinsic groundwater vulnerability of shallow aquifers: an example from Lithuania

Lithuania, in the Baltic region of northern Europe, is heavily dependent on groundwater resources for its public water supply, with a large proportion, especially in rural areas, derived from shallow Quaternary aquifers. A national groundwater-vulnerability methodology, based upon the UK approach, has been developed on behalf of the Lithuanian Ministry of Environmental Protection as a possible basis for the future protection of shallow groundwater resources for the rural inhabitants. Some modifications to the UK methodology were required to enable archive data to be used. The four aquifer classes depicted on the final groundwater vulnerability map are based upon the assessed relative permeabilities of the uppermost Quaternary deposits. The derivation of the classification of soil-leaching potential required a reassessment of Soviet-based soil wetness and particle-size classes and a calculation of subsoil-saturated hydraulic conductivity. A preliminary validation of the final maps against available shallow groundwater samples suggests that the methodology satisfactorily predicts the intrinsic groundwater vulnerability. The final methodology, based upon its low-cost approach using archive data, is relevant to the current needs of Lithuania and can be applied in other regions of similar geology and climate. Electronic Publication     

论实行最严格地下水资源管理

2011年元月,中共中央国务院发布了一号文件:"关于加快水利改革发展的决定",强调要实行最严格的水资源管理制度。地下水是公共生活供水和工农业用水的最佳水资源,是防旱抗旱最为可靠的后备水资源,尤其值得注意的是地下水是保证国家安全的战略水资源。根据目前我国地下水遭遇日益严重的过量超采和水质污染,并引发一系列地质灾害。要加强对全国地下水资源的科学管理,提出6点建议:1)开展水文地质补充勘察和调查;2)强化地下水综合监测网的建设;3)把监测和水质保护作为新时期加强地下水管理的重要内容;4)加强地下水的科学研究;5)要建立和完善保障地下水安全和合理开发的法规体系;6)理顺地下水专业人才培养渠道,培养高级专业人才。     

Groundwater behaviour in Madeira, volcanic island (Portugal)

Madeira Island is a hot-spot originating from a mantle plume. K-Ar age determinations indicate that the emerged part of the island was generated during Post-Miocene times 6000–7000 years B.P. Groundwater occurs in perched-water bodies, spring discharge from them is high, about 3,650 l/s; in dike-impounded water and basal groundwater. Basal groundwater is exploited by tunnels (1,100 l/s) and wells (1,100 l/s). Hydraulic gradients range from 10^–4 to 10^–2 and transmissivity ranges from 1.16×10^–2 to 2.89×10^–1 m²/s, indicating the heterogeneity of the volcanic aquifers. Water mineralisation is variable, and electrical conductivity ranges from 50 to 3,300 S/cm. There is a difference between groundwater discharging from perched-water bodies (43–201 S/cm) and from basal groundwater (109–3,300 S/cm). Groundwater average pH is 7.37, with waters acid to slightly alkaline (6.13–8.4), and generally cold. Nevertheless, a few samples associated with fault zones can be classified as thermal waters.

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Resumen La Isla de Madeira tuvo origen en un punto caliente proveniente de una pluma del manto. Las dataciones K – Ar, indican que la parte emergida de la isla se formó durante en Post—Mioceno, hace unos 6000–7000 años. El agua subterránea se encuentra en acuíferos colgados, cuya descarga a través de manantiales es alta, alrededor de 3650 l/s; también como agua retenida en diques o bien como agua subterránea propiamente dicha. Esta última es explotada por túneles (1100 l/s) y pozos (1100 l/s). Los gradientes hidráulicos varían desde 10–4 hasta 10–2 y la transmisividad varía desde 1.16×10^–2 hasta 2.89×10^–1 m²/s, indicando la heterogeneidad de los acuíferos volcánicos. La mineralización de agua es variable y la conductividad eléctrica varía desde 50 mS/cm hasta 3300 mS/cm. Hay una diferencia entre el agua subterránea proveniente de acuíferos colgados (43–201 mS/cm) y aquella del acuífero principal (109–3300 mS/cm). El pH promedio para el agua subterránea es 7.37; con variación desde ácida hasta ligeramente alcalina (6.13–8.4), y es generalmente fría. Sin embargo unos pocos ejemplos asociados con zonas de falla, pueden ser clasificados como agua termal.

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Résumé Lîle de Madeira est un point chaud, provenant dun panache mantélique. Les datations par la méthode de K-Ar indiquent que la part émergée de lîle a été générée pendant le Post Miocène, il y a 6000–7000 ans. Les eaux souterraines sont cantonnées dans des aquifères perchées qui se déchargent par des sources à grands débits, avec des valeurs dapproximativement de 3500 l/s, ainsi que dans les dikes. Une importante quantité des eaux souterraine se trouve sur la forme deau de fonds, formant une nappe basale, qui est exploitée par des tunnels (1100 l/s) et par des puits (1100 l/s). Les gradients hydrauliques ont des valeurs dans lintervalle de 10^–2 à 10^–4, tandis que les transmissivités se rangent entre 1.16×10^–2 m²/s et 2.81×10^–1 m²/s, ce quindique la hétérogénéité de laquifère volcanique. La minéralisation des eaux est aussi variable avec des conductivités électriques qui se rangent ente 50 mS/cm et 3300 mS/cm. Il y a une différence entre la conductivité des eaux provenant des aquifères perchées (30–201 mS/cm) par rapport à la conductivité les eaux de la nappe basale (109–3300 mS/cm). Le pH moyen est de 7.37 avec des valeurs de 6.13 pour les eaux acides et de 8.4 pour les eaux à faible alcalinité. En général il sagit des eaux froides, mais quelques échantillons provenant des zones faillées peuvent être classifiés comme des eaux thermales.

     

Evaluation of groundwater reserves within the Samur-Gyul’gerychai alluvial-piedmont plain (South Dagestan)

The Samur-Gul’gerychay alluvial-piedmont plain (APP) in South Dagestan served a case area for an integrated approach to evaluating groundwater flow reserves, which allowed determining more precisely the quantitative indices and reconstructing the groundwater reserve characteristics in the border area of another state. This allows one to solve problems of rational and ecologically acceptable across-the-border utilization of groundwater reserves in the territory.     

地下水脆弱性和风险性评价研究进展综述

地下水脆弱性和风险性评价与区划是区域地下水资源保护的重要依据。本文回顾了各国地下水脆弱性评价与编图研究工作以及地下水污染风险评价研究的最新进展,提出地下水污染风险评价的框架及其指标体系,最后指出今后需要深入研究的问题。     

第二松花江河谷区(吉林-松原段)地下水资源潜力分析

研究区为第二松花江从吉林市到松原市的河谷区 ,在河谷区推行“小井”种稻是吉林省农业发展新的增长点。依据地下水丰富程度将河谷区划分成地下水资源极丰富区、丰富区及较丰富区。筛选了 4个降水保证率年份对每个区的天然资源量进行分析计算 ,在降水保证率为 2 0 %和 5 0 %的年份 ,地下水补给量大于排泄量、区域地下水上升。设计了沿江布置直线井排的开采方案 ,在区域地下水位降为 3.3m、保证率为 95 %的枯水年稳定开采资源量为 84 2 17.9× 10 4 m3/a ,暂时性开采资源量 116 876 .1× 10 4 m3。     

Hydrodynamic model of cells for designing systems of urban groundwater drainage

An improved mathematical hydrodynamic quasi-two-dimensional model of cells, CELSUB3, is presented for simulating drainage systems that consist of pumping well fields or subsurface drains. The CELSUB3 model is composed of an assemblage of algorithms that have been developed and tested previously and that simulate saturated flow in porous media, closed conduit flow, and flow through pumping stations. A new type of link between aquifer cells and drainage conduits is proposed. This link is verified in simple problems with well known analytical solutions. The correlation between results from analytical and mathematical solutions was considered satisfactory in all cases. To simulate more complex situations, the new proposed version, CELSUB3, was applied in a project designed to control the water-table level within a sewer system in Cha?ar Ladeado Town, Santa Fe Province, Argentina. Alternative drainage designs, which were evaluated under conditions of dynamic recharge caused by rainfall in a critical year (wettest year for the period of record) and a typical year, are briefly described. After analyzing ten alternative designs, the best technical–economic solution is a subsurface drainage system of closed conduits with pumping stations and evacuation channels. Electronic Publication     

宁南清水河盆地地下水循环特征与苦咸水成因

奉义以宁南清水河断陷盆地为例，研究西北干旱区储水盆地水循环特征与苦咸水成因机制。通过环境同位素特征分析，水化学模拟计算以及水文地质控制因素分析，阐明研究区地下水主要由大气降水补给形成，地表水难以形成持续性补给源；清水河平原地下水从形成上划分为：浅层现代水、深层古水、混合水。现状开采条件下，浅层现代水与深层占水的定量转化关系为山前洪积扇地下水7．6：2．4，平原下游地下水3，2：6．8，平原丰要开采区地下水5．2：4．8～6．6：3．4；山前洪积扇和冲积平原浅层地下水循环时间为7－28年，下游平原深层地下水循环时间为300年以上，上游冲积平原中深层地下水，总体上介于以上二者之间。各主要开采区，可更新能力在人工开采条件下明显增强，时间为60～75年；研究区苦咸水主要是地下水溶解了含水层介质中大昔的膏盐，矿化度增高所致。     

黄土高原缺水的地质环境及找水环境

文章分析了黄土高原地下水形成的地质环境，认为降水量、地形地貌、岩性构造和地下水循环是造成黄土高原产重缺水的主要因素，地层岩性和新构造运动是影响地下水富集的决定性因素。指出黄土高原基岩风化带潜水的相对富水岩组和富水地段，提出研究含水层的岩性和构造，寻找基岩风化带潜水是解决黄土高原局部地段缺水的较好途径。     

长春市地下水动态研究

根据长春市地下水观测井的动态监测资料,分析了长春市主要地下水类型的动态变化规律及原因。2000年以后,地下水位处于回升状态,松散岩类孔隙水水位埋深值年均减少0.16m,基岩裂隙水年均减少0.78m,其主要原因为限制开采量。典型观测孔水位埋深变化趋势公式表明,浅层地下水水位与气温密切相关,但滞后于气温1～1.5个月。