乌海市巴音陶亥镇地下水资源评价

为了解决乌海市巴音陶亥镇当地居民的生产生活用水问题,需对巴音陶亥镇地下水资源进行评价,以便提出地下水开发利用方案。本文主要采用法水均衡法对研究区的地下水资源的储存量、补给量、排泄量进行研究,并应用开采系数法、开采模数法计算了研究区地下水允许开采量,计算结果满足规划地下水开采量,存在一定的开发前景。     

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%。     

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。     

华北平原缺水盐渍区浅层地下水位动态分析

本文以国家农业科技攻关南皮试区为例,分析了华北缺水盐渍区地下水水位动态及其与降水量的关系,应用灰色系统理论的GM(1,1)预测方法,建立了地下水位动态的模拟、预测模型。结果表明,在目前供水、用水和水文地质条件下,未来地下水水位呈缓慢下降趋势,年均下降速度为0.12～0.14m/年。单靠平水年甚或丰水年降水难以维持地下水采补平衡,必须进行多年径流调节或跨流域调水,以丰补歉,互济余缺,并实施农田综合节水技术,防止区域水环境的恶化。     

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。     

新疆中小型流域水资源规划与管理模型的应用（二）：以库车河灌区为例

本文是《新疆中小型流域水资源规划与管理模型的研究》成果在实际工作中的应用。以建立库车河灌区地下水可开采资源模型、两水统调模型和水源地优化设计模型。求得水源地开采区地下水补给量为1.13×10~(?)m~3/a,排泄量为1.12×10~(?)m~3/a,经济合理的可开采资源量为6.07×10~7m~3/a。通过两水优化高度模型计算,需增加地下水开采量2.5×10~7～3.1×10~7m~3/a,优化作物种植结构,可扩大耕地1.63×10~3～2.46×10~2hm~2。分析不同来水保证率的水资源优化分配方案,以75%年型设计,可扩大耕地2.03×10~3hm~2,渠系利用系数平均提高5%,则效益增加15%,耕地面积增加10.17%。如合理统调现有的两水价格,年效益增加540.8万元。     

多层抽水试验地下水位动态与同位素浅析——以衡水试验为例

针对不同深度含水层,揭示其富水性,探讨地下水资源可恢复性、可利用性和浅层劣质水改造利用可能性。以国土资源部衡水地下水试验场为依托,在详细调查试验场影响区地下水开发利用状况、监测地下水年动态基础上,开展分层抽水试验和水化学同位素采样。通过对大量抽水水位动态数据过程、局部流场特征和水化学同位素的分析,得出结论:该区农业为影响地下水水位的主控因素;含水层系统承压性、补给强度从下到上分别呈减弱、增强趋势,除浅层外各含水层渗透性较强;各含水层渗流强度及方向不同等。提出实现地下水可持续开发利用建议:对浅层地下咸水适时进行抽咸换淡、混灌轮灌改造利用;170m、300m强含水层作为工农业用水主要开采层,深层地下水主要用于生活用水;按照水量平衡、分质用水原则开发地下水。     

石羊河流域平原地下水位动态特征与监测网观测频率优化

在阐述石羊河流域平原地下水位动态特征的基础上,采用频谱分析方法对研究区的地下水水位进行周期分析,并开展了地下水动态监测网的观测频率优化。结果认为：昌宁盆地水位动态存在4个周期成分,民勤和武威盆地水位动态存在2个周期成分,水位动态主要以年动态和月动态为主,动态类型主要有入渗径流开采型、开采型和补给开采型3种。昌宁盆地的水位监测频率每月可为2次,民勤和武威盆地的每月可为3次。     

黄河下游影响带含水系统激发补给动态调蓄研究

黄河下游悬河的特殊地质环境条件,使黄河水与其影响带地下水水力联系密切,地下水开采潜力大。为优化水资源联合调度,刻画地下水集中供水水源地与含水系统调蓄的内在联系,根据地下含水系统岩性结构及地下水的补、径、排条件,按水源地定流量的开采方案,建立浅层地下水二维水流模型。应用FEFLOW软件,对黄河下游影响带10处地下水水源地进行激发补给动态调蓄模拟预测。结果显示,傍河水源地开采条件下,可以通过增大黄河的侧渗补给量,实现含水系统动态调蓄水资源的功能。     

地下水模型MODFLOW和GIS在华北平原 地下水资源评价中的应用

从MODFLOW源程序的角度出发,根据地下水模型计算需要的输入输出数据格式和我国GIS类数据以MAPGIS为主的特点,建立了二者之间的集成关系,并将其应用于华北平原地下水资源评价中。根据华北平原特定的水文地质条件,建立了适合本区的三维非稳定流地下水模型,结合2003年12月的实际流场以及随时间变化的动态观测资料对模型的渗透系数、给水度和释水系数等参数进行了校正。同时进行了水均衡分析,结果表明华北平原地下水在2002年1月至2003年12月总补给量为493.74×10⁸m³,总排泄量为565.30×10⁸m³,均衡差为-71.56×10⁸m³,为负均衡。集成了该地下水模型的信息系统,可以通过更新源汇项数据库资料而对地下水资源进行实时评价,为华北平原水资源可持续利用和管理提供依据。     

Groundwater regime and calculation of yield response in North China Plain: a case study of Luancheng County in Hebei Province

The groundwater table has been declining at a rate of 0.65 m/yr in Luancheng County since large scale groundwater extraction carried out in the 1960s. The drop of precipitation, substantial increase in agricultural output, variations of crop planting structure and construction of water conservancy projects in the headwater area all tie up with the decline of the groundwater table. On the basis of analyzing the hydrogeological conditions and the water resources utilization of Luancheng County, a three-dimensional groundwater flow model was developed to simulate the county’s groundwater flow through finite-difference method using Visual Modflow software. We divide the research field into four parts after analyzing the hydrogeological condition. Based on parameter calibration and adjustment using measured data, the hydraulic conductivity and specific yield were simulated. Using the calibrated model, we analyze the agricultural water saving potentiality and its influence on the groundwater. The results are as follows: (1) if we decrease the amount of water extracted by 0.14×108 m3, the average groundwater table of the five observation wells in December will rise by 0.33 m; (2) if we decrease the water by 0.29× 108 m3, the average groundwater table of the five observation wells in December will rise by 0.64 m; and (3) if we increase the water by 0.29×108 m3, the average groundwater table of the five observation wells in December will decline by 0.45 m. So we can draw a conclusion that controlling the agricultural water use is an important way to prevent the decline of groundwater table.     

黑河过正义峡河川径流量减少的原因及对策分析

甘(甘肃)蒙(内蒙古)就黑河水量的分配问题由来已久。多年来,由于中游(甘肃)采用的是以开发河水为主,辅以开采地下水的水资源利用模式,导致了黑河过正义峡泄入下游(内蒙古)的河川径流量不断减少,近10a来尤为明显。文章在定量分析其减少原因的基础上,从兼顾中、下游用水角度出发,以《甘蒙分水原则》的最低值为约束条件,提出了中游地区应采取以开采地下水为主,辅以开发河水的水资源利用方案,从而确保了黑河过正义峡的径流量。     

毛乌素沙地海流兔河流域水文地质特征

海流兔河流域是毛乌素沙地的代表性流域,开展以流域为单元的研究,将为毛乌素沙地的流域水资源配置提供科学依据。通过系统分析海流兔河流域的含水层展布和地下水分布特征,创新性地将含水层厚度和地下水埋深的分区进行小波图像融合后,得到了新的水文地质参数分区。结果表明：海流兔河流域的第四系及白垩系为该区域的巨厚含水层系统,其中白垩系含水层由南向北逐渐增厚,整体上该流域地下水资源量丰富。克里金指数模型适用于海流兔河流域的地下水埋深插值,该模型得到的流域地下水埋深为0—43 m,其中地下水埋深3 m以上的区域占流域的主体部分。以Symlets小波函数作为离散小波变换的图像融合技术对海流兔河流域的水文地质参数分区具有较强的适用性。     

Groundwater regime and calculation of yield response in North China Plain: a case study of Luancheng County in Hebei Province

The groundwater table has been declining at a rate of 0.65 m/yr in Luancheng County since large scale groundwater extraction carried out in the 1960s. The drop of precipitation, substantial increase in agricultural output, variations of crop planting structure and construction of water conservancy projects in the headwater area all tie up with the decline of the groundwater table. On the basis of analyzing the hydrogeological conditions and the water resources utilization of Luancheng County, a three-dimensional groundwater flow model was developed to simulate the county’s groundwater flow through finite-difference method using Visual Modflow software. We divide the research field into four parts after analyzing the hydrogeological condition. Based on parameter calibration and adjustment using measured data, the hydraulic conductivity and specific yield were simulated. Using the calibrated model, we analyze the agricultural water saving potentiality and its influence on the groundwater. The results are as follows: (1) if we decrease the amount of water extracted by 0.14xl0⁸ m³, the average groundwater table of the five observation wells in December will rise by 0.33 m; (2) if we decrease the water by 0.29x 10⁸m³, the average groundwater table of the five observation wells in December will rise by 0.64 m; and (3) if we increase the water by 0.29 x 10⁸m³, the average groundwater table of the five observation wells in December will decline by 0.45 m. So we can draw a conclusion that controlling the agricultural water use is an important way to prevent the decline of groundwater table.     

华北平原地下水动态及其对不同开采量响应的计算——以河北省栾城县为例

自从20世纪60年代大规模开采地下水以来,栾城县的地下水位以每年大约0.65 m的速度下降.降雨量的减少、农业产量的大幅度提高、种植结构的变化以及上游水利工程的修建,都与地下水位的下降有着密切联系.利用Visual Modflow软件,在分析该县水文地质条件与水资源利用的前提下,运用三维地下水流模型,通过有限差分方法对栾城县的地下水系统进行了模拟,结果表明:5个观测孔的地下水位计算值与实测值拟合程度很好,模拟出的地下水流场与实际情况基本一致.利用掌握的水文地质资料,进行参数分区,通过实测资料的校正、调参,模拟出各分区参数值.利用校正后的数学模型,对栾城县地下水对不同开采量的响应进行了计算,结果如下:在现状农业开采量1.01×108m3基础上分别减少14%(0.14×108m3)、29%(0.29×108m3)和增加29%(0.29×108m3)的情况下,到12月份5个观测孔的平均地下水位分别比现状地下水位上升了0.33 m,0.64 m和下降了0.45 m.     

罗布泊罗北凹地液体钾盐矿(W2、W3、W4)承压卤水开采工艺探讨

在罗北凹地液体钾盐矿区深部承压含水层水文地质参数缺乏的情况下,充分利用现有矿区地下水监测数据及矿区水文地质资料的基础上,根据正在运行的采卤生产井做抽水试验得到深部承压含水层单位涌水量、影响半径、渗透系数等水文数据,与前人在罗北凹地钾盐矿区不同水文地质区域做过的抽水试验取得的水文数据进行对比并加以验证,以此确定罗北凹地液体钾盐矿区相对难开采的深部承压含水层卤水的开采方式及采卤工程的布置工作。     

基于水化学和稳定同位素定量评价巴音河流域地表水与地下水转化关系

以分析青海巴音河流域地表水与地下水转化关系为目标,2016年8月,沿巴音河采集了23组地表水样、13组地下水样和9组泉水样,室内分析得到了其对应的主要水化学离子和氘氧稳定同位素数据,运用统计分析、Piper三线图、Gibbs图分析了流域水化学特征;以溶解性总固体（TDS）、氯离子（Cl^-）和氧同位素（δ¹⁸O）作为示踪剂,定性分析了巴音河沿程地表水与地下水的转化关系;基于质量平衡法,运用δ¹⁸O定量计算了巴音河沿程地表水和地下水之间的转化量。研究结果表明：TDS、Cl^-、δ¹⁸O可用于定性分析巴音河流域不同河段地表水与地下水之间的转化关系,定量评估其转换强度;巴音河流域地表水和地下水的水化学类型主要为HCO₃·Cl-Ca·Mg,地下水水化学类型更为多样,地表水受控于岩石风化作用,地下水与泉水受到岩石风化与蒸发作用的影响;地表水与地下水水力联系密切,沿巴音河流向,二者相互转化频繁,上游河段,地下水主要接受地表水渗漏和沿途侧向径流补给,补给比例分别为65.33%、34.67%,至黑石山水库上游,地表水接受上游地下水和溢出泉水的补给,补给比例分别为49.54%、50.46%;中游河段,地下水接受地表水和北部山区侧向径流补给,补给比例分别为65%、35%;下游河段,地表水接受地下水和泉水补给,补给比例分别为53.12%、46.88%。研究结果有助于建立流域水循环模式、揭示水资源形成机制,可以为巴音河流域水资源可持续开发利用和生态环境保护提供理论和技术支持。     

海河南系平原浅层地下水开采耗能及其空间分布

本文针对海河南系平原不同时期地下水水位变化引起的能耗增加问题,基于开采井与其影响半径区域内的地下水开采耗能等效的假设,首次推导了浅层地下水耗能计算公式。利用三个不同时期浅层地下水流场的演化特点,结合GIS技术方法,对典型年份 (1964、1984和2001年 )春季农业生产季节地下水开采耗能及其变化进行比较分析。研制了海河南系平原农业春产期浅层地下水耗能空间分布图,分析获得20世纪60年代以来该地区地下水位下降导致开采耗能大幅度增加的态势和空间分布格局,结果表明:从海积平原地区到太行山前平原地区,开采浅层地下水耗能以及耗能差值都呈递增趋势。研究结果对北方地区水价政策等的制订有重要的参考价值,为研究区南水北调后地下水水位回升的社会经济效益评价提供参考。