太行山前平原地下调蓄远景区与类型

本文通过对太行山前平原地下调蓄的水文地质及水文条件、库容评价原则与方法和类型的分析,阐明了其地下调蓄能力及可利用性,给出了综合评价结果：石景山—大兴靶区、石家庄—晋县靶区和邢台靶区可作为南水北调地下调蓄首选目标,房山—容城靶区、望都—定县—新乐靶区和磁县—安阳靶区可作为南水北调地下调蓄的主要备选场所,邯郸靶区和辉县—新乡靶区适宜作为井灌小型地下调蓄场所。     

太行山前平原地下调蓄能力研究

本文通过地下调蓄库容、受水能力、给水能力和地表汇水输水条件的指标等级量化,建立的百分制多元指标评价方法比较客观地量化出太行山山前平原5个洪积扇区、8个靶区的地下调蓄能力及其可利用性。综合评价结果,石景山—大兴靶区、石家庄—晋县靶区和邢台靶区可作为南水北调地下调蓄首选目标,房山—容城靶区、望都—定县—新乐靶区和磁县—安阳靶区可作为南水北调地下调蓄的主要备选场所,邯郸靶区和辉县—新乡靶区适宜作为井灌小型地下调蓄场所。     

河套平原中东部地下水的环境同位素特征分析

河套平原由大厚度第四系冲湖积地层组成,地下水水平径流滞缓,以垂向水交替为主。地下水D1、8O3、H同位素特征的分析表明,地下水开发利用和引黄河水灌溉对河套平原中东部地下水循环交替的影响主要是:在没有开采井的地域,灌溉水入渗补给对地下水的影响范围和深度十分有限;在开采井周围,灌溉入渗补给的影响深度、范围和强度明显增加,影响深度取决于主要开采层位,影响范围和强度取决于开采规模。     

华北平原河道地下调蓄与利用潜力

长期超采地下水形成的华北平原浅层含水层疏干空间是利用河道进行地下调蓄增加地下水补给的有利场所。在野外调查基础上,根据水文地质条件、地下水动态资料和地表水观测统计分析得出:华北平原主要水系永定河、大清河、子牙河和漳卫南运河等河段具有良好的人工地下调蓄潜力;在相同地下水水位埋深条件下,干涸河道的渗漏率明显大于有底水条件的渗漏率,河道在无底水条件下,当地下水埋深大时,渗漏率较大;山前平原主要水系的砂层裸露及浅埋型可调蓄区面积4 703.13 km2,现状可利用调蓄库容66.28×108m3;以不引起陆表生态环境负效应为原则,拟定上限约束深度4 m,计算得出大型冲洪积扇区主要河道带现状可利用地下调蓄库容42.59×108m3,可供调节水量22.83×108m3/a,地下水补给量增加14.82×108m3/a。     

内陆干旱区平原水库周边生态环境研究综述

我国干旱地区降水稀少,蒸发强烈,地表径流受季节变化影响较大,利用天然来水,修建平原水库,调洪蓄水、农业灌溉、改善区域生态环境和提高人民群众生活水平。由于水库的渗漏等引起的生态环境问题对水库的健康发展和周边及下游灌区的土壤盐渍化的影响很大,应采取必要的措施,减少水库的渗漏、改善库区周边及下游的生态环境问题。     

浑水渗流理论及平原水库防渗技术研究

浑水渗流不同于清水渗流,在其渗流过程中,能够形成一层弱透水性的防渗层,减少渗漏水量。根据浑水渗流理论,提出采用引黄河浑水入库在库底形成淤积层来减少水库的渗漏。在分析了黄河浑水泥沙特点的基础上,研究黄河浑水引入平原水库形成的淤积层对库底渗漏的影响,并经室内试验研究得出渗漏量与淤积层的相关关系、不同水头对渗流量的影响关系,得出一定厚度的淤积层能够起到较好的防渗效果。将研究成果应用于平原水库库底防渗,经理论计算和工程应用评价,淤积层防渗效果能够满足设计要求,可为同类工程提供参考     

地下非均匀非饱和带中地下洞室的渗流问题数值模拟--介质参数的灵敏度分析

影响任何一个地下废物处置场所长期行为的一个重要因素是进入地下废物贮置洞室内的渗流量的大小，预测地下洞室中的渗流量是困难的，特别是当地下废物贮置洞室位于非均质非饱和带中，三维数值模型用于研究地下非均质中非饱和流动及流入地下洞室中的渗流量，讨论了非均质模型与均质模型的比较以及数值剖分尺度对计算结果的影响，进入洞室中的渗漏率随着引入系统中入渗量的增加而增大，选用4个参数来衡量渗流场的非均质程度：(1)介质的平均渗透率K0；(2)Van Genuchten参数α；(3)渗透率空间分布相关尺度；(4)渗透率空间分布变化的标准差σ，根据一个随机实现的渗透率分布，通过改变平均渗透率来研究其对流入洞室中渗透量的影响，对一个固定的入渗率而言，流入洞室中的渗漏率将随着Van Genuchten参数α的减小而减小，模拟结果表明流入洞室的渗漏率与介质的平均渗透率相关，即随平均渗透率的增大，流入洞室的渗漏率亦增大，流入洞室的渗漏率还高度依赖于非均质渗透率场的空间分布相关长度与标准差，一个大的相关长度或高的标准差均能导致流入洞室的渗漏率增大。     

滦河冲洪积扇及其下游滨海平原环境地质问题及对策研究

位于河北省内的滦河冲洪积扇及其滨海平原第四系分布广泛,岩性主要有卵砾石、砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉土、粉质粘土、粘土, 可划分为四个含水组,分别相当于Q4、Q3、Q2、Q1.滨海平原区域内,Ⅰ或Ⅱ含水组为咸水体,呈楔形插入淡水体中.各含水层组之间隔水层多稳定分布,以越流形式发生水力联系.地下水的补给方式主要是大气降水的河渠渗漏,灌溉回渗及侧向径流.地下淡水开采量的不断增加导致地下水位持续下降,局部形成地下水位降落漏斗,导致地面沉降.在滨海地区,斜插向淡水层中的咸水体底界下移侵入淡水层,并受到海水入侵的威胁.地表污水的渗透,污染了地下水,局部地段大肠菌群超标,氮污染严重.针对该区具体情况,提出了几项治理措施(1)利用滦河冲洪积扇--天然"地下水库",建立水资源统一管理模型;(2)利用工程增加河水入渗量;(3)限制南部地区深层地下水的开采,防止生态环境恶化;(4)加强咸水、半咸水等非传统水资源开发;(5)发展节水型农业,加强废水再利用;(6)加强环境污染治理,防止地表污水入渗污染地下水.     

华北太行山前平原潜蚀型地裂缝发育特征——以保定新乡村地裂缝为例

为揭示华北太行山前倾斜平原地裂缝成因,本文通过对典型山前平原典型潜蚀型地裂缝分布区进行地球物理勘查和工程地质调查,对资料进行地质解释,联系华北盆地构造特点和新构造运动以来华北断陷的活动背景,结合地裂缝的工程地质性质和地表及以下深部延伸发育情况,分析了徐水县地裂缝的成因及主要控制因素,研究水文地质条件如地表水渗漏、冲刷、地下水径流、溶蚀及潜蚀作用对地裂缝形成的影响。分析认为太行山前倾斜平原地裂缝以非构造类型为主。主要因素是地下水的潜蚀作用,其次天气干旱、超采地下水造成地下水位大幅下降,土体干缩,形成裂缝。通过探讨华北平原地裂缝的形成机理,梳理总结华北太行山前平原潜蚀型地裂缝发育特征。     

太行山山前平原地下水补给规律分析:以河北栾城为例

采用水均衡法与通量法对太行山山前平原(河北栾城)进行了地下水补给评价,结果表明:近20 a地下水入渗补给量为8～172mm/a(水均衡法),平均值49.3 mm/a,变化幅度大.其中2004年入渗补给量(63mm/a)比采用通量法计算结果(28.2mm/a)大一倍,表明土壤优先流对入渗补给作用显著.年入渗补给量总体上随有效降雨量增加、地下水位下降速率减少、作物实际蒸发蒸腾量减少而增加,但与有效灌溉量和灌溉量之和的相关性不显著.通过长序列地下水位与灌溉量等数据估算得到研究区侧向净补给量为125.2 mm/a,约占地下水总补给量的71.7％(175.4 mm/a),说明地下水主要以侧向补给为主.同时计算了入渗补给与侧向补给地下水的延迟时间,分别为60 a和1个月.     

黄河冲积平原灌溉入渗研究

黄河冲积平原面积广大,农田灌溉频繁,灌水量大,在地下水资源评价时对灌溉入渗系数取值困难。本文在现场灌溉入渗试验的基础上,分析包气带岩性及结构、水位埋深、灌溉水量对灌溉入渗系数的影响,总结提出了多种条件下灌溉入渗系数的取值范围。在单位灌水量40～60m3／亩和水位埋深小于4m、4～8m、大于8m的井灌区中,当包气带岩性为粉土、粉砂时,灌溉入渗系数可分别取值0．21～O．10、0．10—0．05、0．05～0;当包气带岩性夹有粉质粘土层时,灌溉入渗系数可分别取值0．15～0．09、0.09—0．05、0．05～0。在单位灌水量较大的渠灌区,灌溉入渗系数可按单位灌水量的增大倍数而增加,由此为黄河冲积平原区地下水补给量计算中灌溉入渗系数的确定提供了依据。     

新疆乌鲁木齐河流域北部平原区水文地球化学

乌鲁木齐河流域是西北干旱地区内流盆地的典型代表,也是水文地质研究的重点区域。本次研究利用以往工作的资料,并在流域下游北部平原区采集地下水和地表水样品21组,用无机离子作为示踪剂,结合环境同位素的分析,提出乌鲁木齐河流域平原区的地表水普遍溶解有蒸发盐,与晚全新世(近4000年)以来我国西北地区气候不断变得干旱有关;并将北部平原区的地下水划分为三层不同水体:现代水(埋深21~65 m)是乌鲁木齐河河水经蒸发后入渗补给的,而下面二层水为晚全新世初期(埋深179~259 m)和晚更新世末次冰期(埋深~353 m)补给的水都是原地的降水入渗。     

大清河流域平原区地下水人工补给潜力与补给方式分析

为了有效提升大清河流域平原区地下水水位,亟需在此区域开展地下水人工补给工程,并确定合理的建设位置及有效的补给方式。首先基于研究区可利用补给水源、地下水位、地表高程、地表坡度及与河道距离5个指标的分布特征,构建地下水补给潜力评价体系,采用ArcGIS空间分析功能对研究区进行了地下水人工补给潜力区划;然后在此评价体系基础上,在典型人工补给高潜力区进一步开展系列野外现场试验,探讨适宜可行的地下水人工补给方式。结果表明：研究区西北部及南部河道附近区域开展人工补给工程潜力较高,而中部、北部及西南部远离河道的区域潜力较低。高潜力区——白沟引河地段包气带及含水层渗透性良好,整体渗透系数均在5 m/d左右或更高,适宜地表补给,但河床渗透性较差,渗透系数基本在0.01~0.09 m/d间,若通过河道补给需配合清淤等措施。其中,在上游及中游沿岸适宜将河道水通过生态水渠引至修建的地表入渗池或借助天然渗坑内入渗补给,在中下游沿岸区域适宜将补给水进行严格的水处理后采用井灌方式补给,在白沟引河中下游河道适宜修建拦水坝,利用河道进行入渗补给。     

平原区地表水与地下水联合调控模型研究

平原区三水转化关系强烈，由地表水和地下水形成了统一的水资源系统。本文研究分析了基于费用准则和供水量准则的地表水与地下水联合调控模型，以合理开发、优化调度本区的水资源．充分发挥该区地表水库和地下含水层空间的联合调蓄作用，提高水资源的利用率，达到最佳的社会效益、环境效益和经济效益。     

华北平原东部水资源可持续利用

华北平原东部水资源短缺，深层地下水严重超采，生态环境恶化。为水资源的可持续利用．要发展井灌井排渠灌沟排，以开发利用当地浅层地下水包括微成水和成水为基础．以引调可利用的地表水补源。以调控地下水埋深在临界动态为棱心，以土壤及潜水的地层空间作为调节大气降水、土壤水、地下水、地表水的地下水库．最大限度圯犯时空分布不均的天然降雨转化为可持续利用的水资源。     

混合型缓冲回填材料非饱和水分扩散试验研究

设计了专门的浸水试验装置,测定了膨润土-石英砂混合物在非膨胀条件下吸水引起的水分分布及膨胀应力变化,研究了混合型缓冲回填材料非饱和水力学性质。试验结果表明,干密度约1.70 g/cmP3、掺砂率为30%的GMZ001膨润土-砂混合物的水分扩散系数与含水率的关系呈U型变化,即随着含水率增加,汽态水分扩散系数减小,液态水分扩散系数增大。根据理论推导建立非饱和导水率估算方程。计算发现,混合物的非饱和导水率随含水率的增大而增大。其中,汽态水分非饱和导水率先增大后略有减小,液态水非饱和导水率始终增大。试验发现,试样吸水后干密度趋于均匀化,试样内部不同位置的应力发展与水分迁移过程密切相关：渗入端的应力在入渗初期增长很快,随后减慢;渗出端的应力持续稳定增长;入渗96 h后,两端应力趋于一致。估算出的水分扩散系数及非饱和导水率,可用于评价混合型缓冲回填材料阻隔核素迁移安全性。     

下辽河平原地下水生态水位与可持续开发调控研究

下辽河平原是辽宁省老工业基地的核心地区,水资源问题已经成为制约该区经济发展和生态环境改善的重要因素。地下水资源在整个供水系统中一直占有65%左右的比例,但由于地下水开采所导致的环境水文地质问题也很严重,因此开展研究区内的地下水生态水位及其调控的研究具有重要的意义。首先在研究区内降水入渗与蒸发规律的基础上,结合野外试验资料,采用情景分析的方法,设置了两种情景下地下水生态水位标准,并在第二种情景里又分为考虑地下水调蓄功能与不考虑地下水调蓄功能两种方案;然后通过对地下水实际埋深与生态水位埋深的比较,结合相应的水文地质参数,计算出各种方案下满足地下水生态水位要求的地下水调控量;最后论述了研究区内地下水资源可持续开发利用的对策措施。研究成果对于区内地下水资源的科学开采与有效保护具有一定的参考意义。     

大连地区水资源人工调控研究

通过分析大连地区水资源特点及人工控制现状,得出区内水资源仍具有人工调控潜力的认识.结合流域径流资源、区域人工控制特点分析,及有坝地下水库技术研究,筛选设计出5项地表水利工程、7项地下水库工程及13处地下水库潜力区.水量分析表明,通过加大水资源的人工调控,可净增水资源利用量4.38亿m3/a,完全可以解决近期供水问题,增强了大连地区应急水源的保障能力.     

基于氢氧同位素的华北平原降水入渗过程

华北平原地下水浅埋区水循环主要以垂直方向上的入渗、蒸发和蒸腾的方式存在,同位素可以作为一种有效"示踪剂"揭示降水入渗补给地下水的过程。选择华北平原中、东部地下水浅埋区的衡水和沧州为典型实验点,研究不同降水特征、土壤质地和植被条件下入渗过程的差异性。结果表明,土壤非均质条件下(沧州),降水入渗补给过程中伴随着蒸发、植被蒸腾作用以及与土壤前期水分的强烈混合作用,活塞流入渗的同时土壤100 cm深度可能还存在大孔隙优先流;土壤均质条件下(衡水),降水向下均匀入渗,入渗速度较快,土壤水运动以新水基本代替老水的活塞流为主要形式,并经过强烈的蒸发浓缩作用补给地下水。