Modflow在新疆博州地下水资源评价中的应用研究

地下水过量开采已经引起新疆博州平原区地下水位持续下降,降落漏斗逐年扩大,艾比湖湿地萎缩以及一系列环境问题。在分析平原区水文地质条件的基础上,建立了博州平原区水文地质概念模型和地下水流数学模型。进一步利用Processing Modflow建立了平原区地下水数值模拟模型,并利用地下水位长期监测资料对模型参数进行了识别验证,使模型具有较好的模拟仿真度。利用识别后的模型预测了在两种开采方案下,研究区地下水位变化情况,结果可知:在地下水均衡分析的基础上, 2014年博州平原区地下水补给资源量为58 775×10~4 m~3/a,若维持现状开采,地下水水位将持续下降,形成更大的降落漏斗;提出将地下水开采量减少到40 000×10~4 m~3/a,可作为博州平原区适宜的地下水开采量,有助于区域地下水位得到逐渐恢复。     

雷州半岛地下水资源特征及开采潜力评价

为计算雷州半岛地下水资源量并评价其开采潜力,在分析雷州半岛水文地质条件的基础上,应用水文学与地下水动力学原理,建立雷州半岛地下水补给量和地下水允许开采量的计算模型。计算获得雷州半岛地下水的总补给量为67.79×10~8 m~3/a,地下水允许开采量为50.19×10~8 m~3/a,其中可供饮用或适当处理后可供饮用的地下水可开采量为48.92×10~8 m~3/a,占地下水允许开采量的97.47%。2015年,雷州半岛各类地下水的实际开采量为9.82×10~8 m~3/a,地下水资源的开采潜力为40.37×10~8 m~3/a,开采程度总体较低,具有较大的开采潜力。     

鲁北平原地下水的劣变特征与可持续利用的对策

2005年相对于20世纪70年代,鲁北平原开采机井数由9．29万眼增至28．76万眼．浅层水、深层水开采量分别增加了近2倍和3．76倍。长期超量开采和不合理的开采布局,使地下水水位持续下降、含水层疏干体积不断增加、地下水位降落漏斗持续扩展．并产生地面沉降、成水入侵等环境地质问题。采取农业节水、调整工业开采强度布局、加强浅层水均衡开发利用、地表水与地下水联合调蓄、本地劣质水资源化、保护和涵养深层地下水资源等举措,修复和涵养鲁北平原超采区的深层地下水系统势在必行。     

大石头洼地供水可行性分析研究

为解决新疆大石头洼地周边区域生产生活用水问题,在对新疆大石洼地水文地质详查的基础上,分析区内水文地质条件,查明区内含水层特征及供水可行性。研究结果表明:研究区内地下水资源量为398.6×10~4 m~3/a,按0.53可开采系数计,有211.3×10~4 m~3/a可开采资源量;规划拟建水源地年开采地下水量170×10~4 m~3/a,约占计算区地下水允许开采量的80.5%;水质满足生产、生活用水的各项指标要求,适量开采地下水可降低浅埋区地下水位,夺取无效蒸发量,改良地下水浅埋区土壤,对生态环境影响较小,因此,大石头洼地供水可行。     

海河流域地下水资源特征和开发利用潜力

海河流域水资源严重短缺,地下水长期超采是制约社会经济可持续发展的主要瓶颈。开展流域地下水资源及开发利用潜力研究,对支撑服务地下水超采治理、地下水资源可持续利用和生态环境保护都具有重要意义。经系统评价,海河流域天然资源量252.99×10~8m~3,生态水位约束条件下的浅层地下水开采资源量172.98×10~8m~3,可更新的深层水可利用量4.68×10~8m~3。海河流域山区地下水质量总体较好,Ⅰ～Ⅲ类水占比40.83%,平原区浅层地下水质量较差,Ⅰ～Ⅲ类水占比14.10%,深层地下水质量优于浅层地下水,Ⅰ～Ⅳ类水占比74.25%。海河流域山区地下水开采潜力总体较小,燕山和太行山北部山区,地下水资源禀赋较差,基本无开采潜力,太行中部山区地下水开采程度较高,无开采潜力或开采潜力较小,太行南部山区地下水资源禀赋良好,开采潜力较大;平原区浅层地下水在不同水文地质单元开采潜力差异较大,山前平原浅层地下水长期超采形成大范围降落漏斗,无开采潜力或潜力较小,中东部平原浅层地下水资源禀赋较差,以微咸水为主,开采潜力较小,山东省鲁北平原区浅层地下水开采程度较低,聊城—德州一带开采潜力较大;雄安新区地下水总体无开采潜力。平原区深层地下水基本无开采潜力。     

天津平原地下水可开采量与确定依据

根据深层地下水开采对地面沉降的影响比较,天津中部平原和滨海平原第二、三含水层组深层地下水开采对地面沉降影响较小,为适宜开采层位。地面沉降控制在10 mm/a,第二、三含水层组深层地下水可开采量为2.68亿m3/a。中部平原浅层地下淡水、微咸水,在技术经济上鼓励开采,可开采量为1.64亿m3/a;山前平原地下水现状开采强度未引起明显的环境地质问题,开采强度适当,可开采量为2.79亿m3/a。天津平原生态环境保持良好,地下水总的可开采量为7.11亿m3/a。     

福清平原地下水可采资源量及应急开采量评价

根据福清平原地下水系统的水文地质机制,在概化该区地下水系统水文地质概念模型的基础上,首次建立福清平原地下水可采资源量评价三维数值模型。根据福清平原地下水含水层水位控制要求,预测该区地下水可采资源量,在相对富水区域圈定地下水应急水源地,并评价水源地的应急开采量。结果表明,福清平原地下水可采资源量为1 189.35×10~4 m~3/a,并圈定出洋梓村谢厝山山前水源地和龙山街道塘头村北侧水源地2处地下水应急水源地,2处应急水源地应急可开采资源量为246.375×10~4 m~3/a,为福清平原地下水应急水源地建设提供参考。     

柴达木盆地北缘鱼卡河流域水资源的合理利用

轮换式地于枯水期在鱼卡河冲洪积扇开采1.87×10~4m~3／d的地下水、丰水期在鱼卡河大桥上游取用1.87×10~4m~3／d的地表水,对马海盆地水资源的影响很小,但有可能引起开采区附近和下游马海盆地局部地区地下水位下降、局部泄出带流量减少、部分地段沼泽湿地轻微退化等与水资源有关的生态环境问题。当地下水位下降到“临界深度”以下时,有利于马海盆地土壤盐渍化不治自愈。     

新疆车尔臣河地下水资源量数值模拟分析

以新疆车尔臣河地下水为研究对象,对该地区的地下水资源量进行了数值模拟分析。研究结果表明:研究区2017年地下水资源处于均衡状态,地下水补给以河道入渗补给量为主,地下水排泄以蒸发排泄量为主,人类影响程度较小;研究区补给量为51 171.9×10~4m~3/a,排泄量为50 532.6×10~4m~3/a,地下水可开采资源量为33 272.1×10~4m~3/a;研究区各观测孔水位降深在-0.03～7 m之间,主要由于局部地段人工开采量大于补给量,造成其地下水位下降。     

大庆西部地下水位降落漏斗区水资源人工调蓄方案

对地下水资源的长期大量集中开采形成了区域性地下水位降落漏斗,地下水的超采引发了一系列环境地质问题。利用降落漏斗区腾空的地下储水空间进行水资源的人工调蓄可使地下水位得到恢复。以地下水为主要供水水源的大庆市目前已形成了东西两个大的区域性地下水位降落漏斗,必须进行地下水人工调蓄。设计并模拟了现状开采、逐年压缩分别在现采和压采基础之上进行人工回灌等4种人工调蓄方案,对大庆西部地下水位降落漏斗区进行水资源人工调蓄。结果表明,压缩开采和人工回灌均可加速降落漏斗区地下水位的恢复,在逐年压缩地下水开采量5%的情况下实施人工回灌（0.45×10⁸m³/a）,地下水位恢复效果最明显,到2010年末,漏斗中心地下水位可回升7.7~10.3 m。     

雄安新区地下水资源概况、特征及可开采潜力

地下水资源在中国社会经济发展中发挥重要作用,特别是在地表水资源相对匮乏的北方地区。掌握一个地区地下水资源状况、动态变化特征及可开采潜力,对该地区的供水安全保障至关重要。本文选择雄安新区,在近年来开展的区域水文地质调查、监测及综合研究等成果基础上,结合前人研究,对雄安新区区域水文地质条件、地下水动态变化特征等进行分析总结;以恢复地下水降落漏斗为地下水可持续开采利用方案的目标,从白洋淀流域平原区尺度,设置现状开采条件、河流补水、工农业节水及地下水禁(限)采等不同情景方案,采用地下水数值模拟技术,综合分析不同情景30年后的预测结果,提出白洋淀流域平原区地下水可持续开采利用方案;在流域地下水可持续开采利用方案基础上,分析雄安新区地下水可开采的最大资源量,进而评价雄安新区地下水可开采潜力。结果显示,雄安新区区域水文地质条件相对简单,浅层富水性中等,深层富水性较强;地下水位为多年下降状态,近年来,浅、深层地下水整体呈企稳或回升状态,局部地区仍有所下降;地下水质量总体良好,且较为稳定。根据评价结果,雄安新区地下水可开采潜力约为1.80×10~8m~3/a,其中,浅层地下水可开采潜力约为1.50×10~8m~3/a,深层地下水可开采潜力约为0.30×10~8m~3/a。     

吐哈油田三塘湖采油厂马56区块供水可行性分析

为解决三塘湖采油厂马56区块生产生活用水的问题。本文在对研究区水文地质详查的基础上,分析区内水文地质条件,查明区内含水层特征分布及供水的可行性。研究结果表明:研究区内地下水补给资源量为427×10~4m~3/a,储存量为2.86×10~4m~3/a。按0.65可开采系数计,有278×10~4m~3/a的可开采资源量,甲方后期地下水开采量约为2 500 m~3/d,约占计算区地下水允许开采量的15.4%。因此,研究区内地下水在水利工程实施前后,地下水补给源稳定,可开采资源量保证程度较高,且储存量可以做为调节量,具有一定的开采潜力。     

青海省乌兰县希里沟盆地水资源现状及利用前景探析

青海省乌兰县希里沟盆地地表水资源量为1.035 8×10~8m~3,占青海省水资源总量627.6×10~8m~3的0.17%,地下水天然资源量0.621 6×10~8m~3/a,C级允许开采资源量8.5×10~4m~3/d,D级允许开采量3 801×10~4m~3/d,是青海省具有较好供水潜力的盆地之一。随着柴达木循环经济试验区乌兰县循环经济工业园区的不断开发,查清水资源现状、作好供水潜力分析,为制定青海省海西州乌兰循环经济工业园区远近期发展规划以及招商引资提供依据。     

松花江—辽河流域地下水资源及其生态环境问题

松花江—辽河流域(简称松辽流域)是中国重要的商品粮基地,地下水资源对维护中国粮食安全具有重要作用。2019年松辽流域地下水资源量为797.31×10~8m~3/a,地下水开发利用量为276.4×10~8m~3。松辽流域地下水面临着水资源局部短缺,局部水位持续下降,"三氮"污染加剧,以及湿地萎缩、土地荒漠化、盐渍化等资源、环境与生态问题。本文对这些问题进行驱动因素分析,主要是气温升高导致水稻适宜区扩大,土地利用方式改变,耕地面积特别是水田面积大幅增加,造成地下水过量开采、地下水面源污染加剧;水库的大量修建加剧干旱缺水地区河道径流减少,地下水补给来源不足,造成地下水供水能力下降,地下水位下降。针对这些问题,提出了加强水资源调查监测,开展水资源合理配置研究,实行地表水和地下水联合调度;加强水资源管理制度建设,强化制度刚性约束;调整农业种植结构,推进节水灌溉,提高水资源利用效率等建议措施。     

控制地面沉降条件下天津深层地下水资源持续利用

天津平原大强度开采深层地下水引发严重的地面沉降。根据地下水位和地面沉降监测结果分析,第四系中更新统和下更新统是深层地下水持续利用的最佳层位。当水位埋深控制在35~40m,引发的地面沉降量小于10mm/a,深层地下水开采资源为26 755×104m3/a,平均资源模数为2.90×104m3/(a.km2)。与1991~2000年平均开采量相比,资源量减少了43.1%,而地面沉降量可以减少68.3%。长期大强度开采深层地下水提高了粘性土的固结程度。保持历史开采层位,稳定开采量,使水位稳定在地面沉降临界水位附近,是深层地下水资源持续利用,控制地面沉降的有效措施。     

关中城市群开采地下水有关环境地质问题及其防治对策建议

关中城市群地下水自集中开采以来区域地下水位呈整体下降趋势,主要城市集中供水水源地水位降幅30~50 m,最大超过120 m。长期过量开采地下水引起了地下水位持续下降、地面沉降、地裂缝以及水质污染等环境地质问题。近年随着城市群限制开采量,地下水水位下降及其相关环境地质问题在局部地段有所缓和。本文以50年地下水动态监测数据为基础,针对关中城市群地下水动态特征及相关的环境地质问题进行研究分析,并对预防和缓解环境地质问题、合理开发地下水资源提出建议。     

关中城市群开采地下水有关环境地质问题 及其防治对策建议

关中城市群地下水自集中开采以来区域地下水位呈整体下降趋势,主要城市集中供水水源地水位降幅30~50 m,最大超过120 m。长期过量开采地下水引起了地下水位持续下降、地面沉降、地裂缝以及水质污染等环境地质问题。近年随着城市群限制开采量,地下水水位下降及其相关环境地质问题在局部地段有所缓和。本文以50年地下水动态监测数据为基础,针对关中城市群地下水动态特征及相关的环境地质问题进行研究分析,并对预防和缓解环境地质问题、合理开发地下水资源提出建议。     

河北平原地下水资源与可持续利用

河北平原是我国水资源供需矛盾最为突出的地区之一,自70年代以来大量动用地下水的储存量,导致山前局部地区浅部含水层疏干,中东部平原深层地下水水位大幅下降,并诱发了地面沉降等一系列环境地质问题。河北平原地下水总补给量约139 62×108m3 a,可采资源为107 75×108m3 a。1985～1995年地下水平均开采量133 1×108m3 a,即平均超采25 35×108m3 a,其中深层淡水超采10 01×108m3 a。本文提出调整布局,充分挖掘地下水资源潜力。河北平原中东部咸水分布区的浅层淡水分布面积17857km2,尚有约20×108m3 a的开采潜力。节约挖潜,调整产业结构,使工农业结构及人口适应水资源的承载力。合理调控地下水的开采深度,浅层水循环交替积极,具有开放性和可恢复性,采补均衡的着力点应放在浅部。地下水资源的可持续利用与社会经济可持续发展的结合点,在于维护浅部地下水动态均衡上。     

峄城东郊水源地地下水资源量均衡评价

水是经济发展和社会进步的生命线,研究地下水资源赋存规律,计算地下水资源量,对于地下水可持续开发利用及水环境保护具有重要意义。峄城东郊水源地上部为第四系粘性土,下部为奥陶系马家沟组石灰岩,马家沟组石灰岩是主要含水岩层,地下水运动受到峄城断裂、吴林断裂、泥沟断裂和肖桥断裂的影响。根据水源地地下水特征建立均衡方程式,经计算水源地地下水补给量为1.58×10~4m~3/d、排泄量为7.91×10~3m~3/d,当地下水位降深20 m时静储量为1.06×10~7m~3、弹性储量为8.80×10~4m~3。     

太和县地下水资源开发利用存在问题及对策探析

太和县不合理过量开采深层地下水,诱发地下水位持续下降、水质恶化等环境水文地质问题。尤其是大面积的降落漏斗,并开始出现地面沉降迹象。本文在地下水开发利用现状调查的基础上,对上述问题进行了详细分析后认为,其原因主要是由于地下水开采布局不合理,地下水超量开采,水资源管理方法及手段比较落后。针对地下水开发利用过程中主要问题,应采取综合规划、综合调控、综合利用的原则。合理利用浅层地下水,适当分散开采深层地下水,逐步调整深层地下水开采布局,综合利用地表水和地下水。加强水资源科学管理力度,制订科学合理的用水定额,调整产业结构来解决城镇的用水问题。