大武水源地断裂带关键水动力参数确定及污染防治对策

大武水源地地处山东省淄博市,区内建有某大型石化基地。水源地断裂带附近地下水曾受到来自地面石油化工污染物影响,亟需针对性治理修复。精准确定开采背景下岩溶水的实际流向、径流速度和渗透系数等关键参数是污染治理研究的关键。基于国际新兴的井孔地下水胶体探测技术,在该水源地断裂带污染段布设7眼探测孔,开展21个层位的原位系列探测,应用优势流理论和地质统计学方法确定关键水动力参数。结果表明:（1）大武岩溶水源地断裂带附近含水层强径流层位（易污染段）位于奥陶系八陡组下部（O_2-3b）至奥陶系阁庄组（O₂g）上部地层,65 m以浅的侧向流入补给是该水源地岩溶地下水污染的主要来源;（2）该水源地断裂带附近岩溶地下水具有多元质点流向,不同区段或层位实际水流方向和流速差异较大,揭示了断裂带对水源地的非单一层位影响,指明了水力屏障井混合开采的不利影响;（3）建议调整水力屏障井的抽排层位与强度,加强70 m以浅的抽排强度,使得SW95正西方向上的径流流速明显小于50.30 m/d;减小80~110 m深度的抽排强度,使得SW99正西方向上的径流流速明显小于49.38 m/d。     

基于土壤水势变化的灌溉节水机理与调控阈值

大量试验结果表明,在农田灌溉过程中,土壤含水率及水势变化具有入渗排气、渗吸增能、吸脱水减能和缓慢脱水减能的阶段性特征。当土壤处于水分亏缺状态急需补充水分(土壤吸水)时,土壤水势梯度大于1.0 cmH2O/cm;当土壤水分得到充分补给达到过水(土壤含水率不变,且水通量不为零)状态时,土壤水势梯度等于1.0 cmH2O/cm;当土壤中水分过剩而处于脱水(流出大于流入水量)状态时,土壤水势梯度小于1 cmH2O/cm。由此,根据上述特征指导农田灌溉调控节水,其中土壤层下部(深度15~60 cm)的水势梯度等于或小于1.0 cmH2O/cm可作为监测及预警节水灌溉的阈值。     

滹沱河平原地下水有机污染健康风险评价

本文根据有机物的挥发性对计算结果的影响大小,对U.S.EPA的健康风险评价模型进行适当改进,在模型中添加了污染物煮沸后的残留率TF项,评价分析了滹沱河冲积平原的健康风险。结果表明：（1）研究区典型的检出有机污染物为：三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯和四氯乙烯,各采样点风险的主要贡献污染物为三氯甲烷和四氯化碳,主要的污染源应以工业和工业产品的使用污染为主;（2）对于非致癌风险和致癌风险,3种暴露途径的健康风险顺序均为：呼吸途径〉饮水途径〉皮肤接触途径;（3）非致癌风险中3个点均超过规定限值1.0,致癌风险中有4个点超过规定限值10~6;（4）使用和饮用开水并保持厂内工作车间和办公环境内空气畅通,可以在一定程度上降低健康风险。     

河北省平原区农田粮食增产与灌溉节水对地下水开采量的影响

河北平原是中国粮食和蔬菜的主要产区之一,也是以地下水作为主要供给水源的地区。近50年来粮食持续大幅增产,驱动区内地下水开采量不断增大。在这一过程中,农田灌溉节水有效地缓解了粮食增产对地下水开采量增加的速率,拓展了在有限的可利用地下水资源条件下粮食增产的发展空间。在1977年之前,每增产10000t小麦和玉米,多年平均地下水实际开采量增加0.14×108m3,1978年以来,每增产10000t小麦和玉米,多年平均实际开采量只增加0.04×108m3。因此,大力发展抗旱节水作物,合理调控农业种植结构,是缓解河北平原农田区地下水超采状况的重要途径。     

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。     

区域地下水质量评价及影响因素识别方法研究——以华北平原为例

地下水质量是水岩作用和人类活动双重动力的结果,在认识地下水质量的同时还应知道其影响因素。本文在严格分析地下水质量分类标准和指标值的基础上,提出了衡量地下水质量的单指标综合评价和影响因素识别相结合的方法。该方法不仅能够反映具有明确物理意义的地下水质量类别,还能够划分区域地下水人为污染的可能性。本文以华北平原为案例区,选择具有代表性的6063个地下水井,检测了49项无机和有机指标。分析认为华北平原地下水质量受地质环境和水文地质条件控制,一般化学指标对地下水质量影响程度最高,原生指标中锰、总硬度、溶解性总固体、碘化物对超Ⅲ类水单指标贡献率超过50%,污染指标中亚硝酸盐贡献率达20%,重金属和有机指标对区域地下水质量影响很小。     

海河流域地下水资源演变现状与可持续利用前景

本文在客观评价海河流域平原区地下水资源现状的基础上，揭示了海河流域地下水系统与人类活动之间相互作用和响应的规律，并立足维持现状开采和补给条件下警告性预测了海河流域平原区地下水资源可持续利用阈值及其恢复时限性。     

古洪水平流沉积与水位

古洪水研究的目的是通过古洪水信息的载体－古洪水平流沉积提供古水水位及流量，而如何确定古洪水沉积顶面高程与其洪峰水位的关系是河床演变学至今尚水解决的难题。经过长江，黄河，黄河和淮河古洪水研究之后，对此问题获得了新的认识， 水平流沉积物尖灭点高程与共洪峰水位之间一致的关系，给古洪水研究解决了一个关键问题。     

开采条件下河北平原中部咸淡水界面下移

河北平原中部上层咸水入侵下层淡水已造成局部地下水污染,本文调查统计了地下水质监测资料和2700多眼深井孔的测井物探资料。以水化学方法和数理统计方法,从水文地质条件和地下水开采利用状况入手,对研究区咸淡水界面下移的机理进行了分析。结果认为,咸淡水界面从20世纪70年代以来年均下移约0.4m,开采地下水造成上下层水头压力变化,加大上部浅层水向下越流是其主要原因之一。     

P-Ⅲ型分布权函数估计方法的改进

对现行P-Ⅲ型频率曲线参数估计方法所产生的误差进行了分析，针对端矩误差是参数估计的主要矛盾，提出了新的数值计算的开型积分方法，并对大量理想系列和一部分实测水文系列进行对比检验表明，通过提高开型积分的精度从而全面提高了三参数的估计有效性，解决了现行方法中对均值估计精度低的问题。新的数值计算的开型积分方法简单易行，具有良好的实用性及推广价值。