几种地下水流向流速测定法的分析

本文首先对地下水流向流速测定方法作了初步分类,然后叙述了各种方法的基本原理,介绍了目前国外常用的电位差法、井中电视法和热示踪法;分析讨论了各种方法的优缺点,最后强调指出,仪器的测量必须与地质、水文地质条件和地下水的物理化学特性相结合,才能正确地测定地下水的流向流速。     

润扬长江大桥水文地质单井同位素示踪试验研究

文章以润扬长江大桥水文地质单井同位素示踪为试验研究对象，介绍一种新的单井同位素示踪稀释测井方法。它可以在人工和天然地下水渗流场情况下，测量到地下水的渗透流速、流向、垂向流速流向、含水层的层间补给关系、含水层的涌水量和吸水量、每米含水层的渗透系数等地下工程必需的水文地质参数，从而更广泛地应用于与地下工程相关的各个领域。     

用同位素测井技术确定地下水侧向补给量

采用达西公式计算孔隙地下水系统的侧向补给量有较大的不确定性,当水力梯度不能准确确定时尤为突出。本文在采用单孔放射性同位素(1 31 I)测井技术测定地下水渗透流速、流向的基础上,用流速断面法计算地下水侧向补给量。应用FDC—2 5 0A型地下水参数测试仪测得鹿泉—灵寿断面含水层渗透流速为0 11～1 16m d。根据10个井的测流数据计算得到鹿泉—灵寿46 2km断面的侧向补给量为5 0 73 19万m3 a。结果表明,同位素流速测井技术可以较好地确定山前地下水侧向补给量,并可提供流速、流向、含水层分布等信息。     

武汉长江底钻孔同位素单井法地下水流速、流向测试

本文论述了在武汉市长江底部第四纪孔隙含水层中用单井稀释法测定地下水流速、流向实验的过程和结果。并对在这种试验条件下所得的测定结果进行分析讨论,得出了相应的结论。测试结果表明:武汉长江底部JC II 6号钻孔处地下水流向从上到下都受到地表长江水流的影响。上部受到影响大,而深部较弱,地下水流向从上到下逐渐向东偏转35°左右。上部中细砂层中的地下水流速,大于下部粗中砂层中地下水流速。本次测试由于测定点靠近江心地下水排泄带,其地下水和地表水的水头差0 5m左右,试验虽然采取了特殊的施工工艺,也还可能受到垂向流的微小影响,使测试结果中的水流速度比实际地下水水流速度可能要稍偏大些。但因本点水文地质条件决定了三段之间或地下水流和江水之间无明显的水头差,所以引起的误差不大,可以忽略不计。     

环形自然电场法和充电法在确定地下水流速和流向中的应用

在一定地质条件下,环形自然电场法和充电法是测量地下水流向和流速的快速、简便的方法。我们应用这两种方法在广东某地工程勘察中确定地下水流向和流速,取得了满意效果,查明了地下水径流分布规律。     

同位素示踪模拟地下水溶质运移速度的研究

本文通过青海某地一废物库的选址，进行了单井同位素地下水流速流向的测定，研究放射性同位素作为地下水的运动介质，模拟污染物质的溶质运移速度，从而预报建库后可能对周围环境产生的不利影响，提供切合实际的新的测试手段与数据。     

区域流场作用下地下水地源热泵系统抽灌模式对地温场的影响

通过建立三维水热耦合数值模型,对区域流场作用下,地下水地源热泵系统运行一个采暖、制冷周期后,不同的抽灌井布局以及交替方式下,地下水地源热泵系统地温场的演变趋势进行模拟分析。结果表明,地下水的天然流速越大,越有利于热量的运移,有助于抽灌井连线垂直于地下水流方向的垂直布局以及地下水流向由抽水井指向回灌井的平行布局下的地温场演化,但不利于地下水流向由回灌井指向抽水井的平行布局下的地温场演化和温度恢复。一般的天然地下水流速条件下,由于含水层储能效应,进行抽灌井季节性交替模式的系统运行效率较高。     

新疆塔里木河源生态脆弱区库车河灌区地下水特征分析

论述了阿克苏地区库车县库车河灌区地下水水文地质、赋存、补给、径流、排泄特征、化学特征和地下水动态变化特征。灌区北高南低地势高差决定了地下水的基本流向,地下水主要以地表水转化补给为主,灌区地下水表现为渗入-蒸发型的动态特征,年际变化小,现状地下水仅有少量生活用水开采,开采量很小,水质较好,满足集中式生活饮用水水源及工、农业用水要求。科学认识该区地下水特征,对该区地下水开发、保护、治理以及调配流域和区域水资源保障供水安全、生态与环境安全和地下水资源的可持续利用政策的实施提供了科学依据。     

河北沧州地区第四纪地下水36Cl示踪

通过对华北平原沧州地区第四纪地下水中宇宙成因核素36CI进行的测定,其浅层咸水的36Cl/Cl值为57×10-15,证实了该区浅层地下水的盐化成因主要是蒸发浓缩所造成.该区深层地下水中大气成因的36Cl所占的份额为33%～30%,系由上覆咸水下移所致.     

新型地下水流速流向测量技术及其在岩溶区调查中的应用

我国南方岩溶区往往水文地质条件复杂,含水层的渗透性具有较强的非均一性。为探究岩溶含水层矢量渗透系数的分布规律,识别多级次岩溶水流系统的特征,利用新型地下水流速流向测量技术,在鄂西香溪河流域的典型水文地质钻孔进行了试验研究。结合地面调查、抽水试验和压水试验等方法,对流速流向测试与分析结果进行了水文地质解释及探讨。结果表明:所选典型钻孔岩溶含水层的垂向渗透系数不均一性较强,新型流速流向测量方法计算得出的渗透系数与抽水试验的计算结果相差5%;与压水试验相比,在钻孔2个不同深度的含水段,2种方法计算的渗透系数分别相差44%和2%;不同深度的地下水流向测量结果表明,钻孔在垂向上揭示了2个不同层次的岩溶水流系统。新型地下水流速流向测量与分析方法能够较准确地识别岩溶水的优势径流方向和径流层位,对于岩溶含水层渗透性非均一性的定量刻画具有良好的应用前景。     

西北黑河下游额济纳盆地地下水系统研究(上)

本文从额济纳盆地含水系统结构及埋藏分析、地下水补给与排泄、地下水流场、水化学特征、水环境同位素等方面的综合分析入手，将全盆地划分为潜水和承压水2大子系统，并进一步区分出5个亚系统及次亚地下水流系统。     

松嫩平原地下水流动模式的环境同位素标记

采用同位素水文学方法并结合传统水文地质方法,识别松嫩平原地下水流动模式。氢氧稳定同位素和地下水年龄分布表明该区地下水流动系统流动模式呈现出局部流、中间流和区域流系统。地下水中氚分布深度指示局部水流系统为现代水循环系统,以垂向运动为主要特征,循环深度一般小于50 m,山前区可达100m以下;区域流系统存在于深部承压含水层,以侧向水平径流为主要运动特征。松辽边界附近的环境同位素特征存在明显的差别,指示天然状态下可视为零通量边界。同位素示踪剂也反映出嫩江和地下水的相互作用关系,在齐齐哈尔以北,江水补给地下水;在齐齐哈尔以南,地下水向嫩江排泄。     

冰雪溶融的同位素效应及氘过量参数演化--以四川稻城水体同位素为例

水体同位素组成的变化实际上是依存于环境变化的一种综合性反应。不同季节高原高山冰雪的溶融,可以明显地影响地表径流和浅层地下水的同位素组成及氘过量参数的变化。了解这一特有的自然背景所引起的同位素分馏现象,探索其形成过程及演化机理,对于评价一个地区环境、气候及水资源的关系,其重要性是不言而喻的。本文以四川稻城地表径流和温泉水的同位素组成为例,主要介绍了不同季节高原高山冰雪溶融背景条件下地表径流和温泉水同位素组成及氘过量参数变化规律,结合当地的自然背景及气候条件,着重分析讨论了冰雪溶融过程中的同位素效应及氘过量参数演化过程及原因。     

基于环境同位素分析吐鲁番盆地地下水流系统

吐鲁番盆地是中国重要的煤炭基地之一,研究盆地地下水流系统对于区域水资源评价具有重要意义。通过在野外开展取样工作,首先根据取样点井深的不同,将所有样点分为4组,结合当地水文地质条件、同位素值的高程效应以及取样点位置,将同位素值以及位置相近的点归为同一个水流系统。经分析,在火焰山以北存在一个相同型式的地下水流动系统,而在火焰山以南随着山区坎尔其水库的修建,水利工程设施的不断完善和农业灌溉制度的改革,存在多级地下水流动系统,其形成条件主要受自然和人类活动影响。其中同位素和TDS值都较高的T1点曾是艾丁湖湖面的边缘,当时湖水水位浅,同位素蒸发效应明显。同时,火焰山地下基岩存在缺口,存在北盆地向南盆地的地下水补给。     

盆地地下水年龄空间分布规律

地下水年龄蕴含了地下水循环与演化过程的信息,是研究盆地地下水循环规律的重要信息来源。利用实测示踪剂年龄校正地下水模型,是当前国际水文地质学研究的前沿与热点。在数值模拟计算中,地下水年龄有三种确定方法,分别是利用"活塞流"模型计算对流年龄、根据同位素浓度结合半衰期计算浓度模拟年龄和利用地下水年龄控制方程计算直接模拟年龄。利用地下水年龄控制方程计算的直接模拟年龄适合于从理论上分析盆地中的地下水年龄空间分布规律。研究发现,在各级次流动系统内,从补给区到排泄区,地下水年龄有整体上变老的趋势;盆地下游,地下水年龄在垂向上会发生突变,可作为识别不同级次流动系统的实用指标。研究还发现,驻点位置或者附近,地下水年龄存在一个偏大的峰值。这些规律可为利用地下水年龄校正盆地地下水模型提供理论指导。     

基于连续流同位素质谱的地下水无机物氯稳定同位素测试方法及影响因素研究

氯稳定同位素作为示踪剂,能指示水体演化和探索地质环境变化,在地球科学领域具有广泛的应用前景.连续流同位素质谱法(CF-IRMS)具有样品用量少和灵敏度高的优点,被广泛应用于氯等稳定同位素的测试.氯甲烷作为一种易挥发的气体,在反应过程及测试管路中容易逸出,造成样品损失.如何减少反应及测试过程中氯甲烷的流失,实现氯甲烷的分...     

中国北方岩溶区优势面控水机理及优势参数的确定与应用

在地下水数值模拟过程中，由于介质的空间变异性大，水文地质参数的优分工至今仍是一个重要而又难以解决的问题，本文将非饱和带土壤中的优势流概念推广到岩溶裂隙介质中，系统地分析了形成优势流的优势结构面控水机理，结合中国北方岩溶特征提出了实际工作中优势参数分方法，并依据有限元方法进一步求解，实例计算表明：利用优势面分析方法可以确定参数最优分区，所计算结果与实际情况基本一致，该结论对地下水流数值模拟参数的识别提供一种新的途径，同时对中国北方岩溶区地下水优势流的研究地以及地下水资源的科学评价等具有重要的参考价值。     

Spatial characteristics of water quality,stable isotopes and tritium associated with groundwater flow in the Hutuo River alluvial fan plain of the North China Plain

The groundwater flow system and the flow velocity in the alluvial fan plain of the Hutuo River, China, have been studied, with an emphasis on relating geochemical characteristics and isotopes factors. Seven stretches of one river, six springs and 31 wells, with depths ranging from 0 m (river waters) to 150 m, were surveyed. The groundwater has a vertical two-layer structure with a boundary at about 80–100 m depth, yielding an upper and a lower groundwater layer. The δ¹⁸O and δD values range from ?10.56 to ?7.05‰ and ?81.83 to ?59‰, respectively. The groundwater has been recharged by precipitation, and has not been subjected to significant evaporation during infiltration into the aquifer in the upper layer. Using a tritium model, the groundwater flow in the alluvial fan plain showed horizontal flow velocity to be greater than vertical velocity. Groundwater in the upper layer is characterized by Ca–HCO₃ type. From the spatial distribution characteristics of the stable isotope and chemical composition of the groundwater, agricultural irrigation was considered to have an influence on the aquifer by causing excessive groundwater abstraction and irrigation return.     

地下水流系统理论与研究方法的发展

地下水流系统理论的提出,推动了现代水文地质学的发展。以Tóth经典地下水流系统理论建立方法为基础,综述了基于Tóth方法的地下水流系统的模拟成果,分析了Tóth方法得出的水流模式与控制因素的关系,以及地下水流系统理论从概念到实际应用的发展。同时,对中国地质大学(武汉)提出的地下水流系统通量上边界模拟方法也进行了系统论述,在物理模拟实验与数值模拟基础上,认为通量上边界分析方法是对Tóth方法的改进与完善,有利于对地下水流系统发育的物理机制理解;该方法能够更全面认识地下水流系统模式及其转化,定量出各影响因素对地下水流模式的控制关系。最后指出地下水流系统理论是当代水文地质学的核心概念框架,应该重视地下水流系统理论物理机制和数学模拟方法的研究,加强新技术方法的引入,拓宽其应用领域的研究等。     

Application of grey numerical model to groundwater resource evaluation

Based on interval grey number theory, a grey numerical model was developed to simulate groundwater flow in two-dimensional porous-medium aquifer. The solution method proposed in this paper ensures the integrity and validity of the grey data transportation in the calculation processes. Because most of the parameters characterizing groundwater flow are of grey nature, a grey model can better describe the groundwater flow than the traditional white model. The method was applied to evaluate the sustainable groundwater resource in a groundwater basin of north China. The results from the case study help develop the most appropriate approaches to utilize the water resources in the area.