北京城近郊区地下水质特征与污染研究

目前,北京平原区地下水总体较好,局部地下水污染主要集中在城近郊区。通过研究表明,地下水的污染程度、范围与地下水的赋存条件、开采利用状况有密切联系。通过对历史资料的系统分析,查明其污染发展过程可划分为四个阶段:水质自然状况、水质污染缓慢发展阶段、水质污染加快阶段和趋于稳定阶段。目前北京在城近郊区地下水质逐渐趋于稳定。北京城近郊区地下水污染主要是工业、生活以及排污河渠等污染源的影响,其污染的程度．分布范围还与地区包气带岩性、结构、厚度有关,含水层的岩性及地下水流场控制着污染物的迁移。     

大水头井田煤层气赋存特征及开发初步研究

文章介绍了井田煤层气的储存、运移特征, 计算了煤层气的资源量; 通过有关参数评价了井田煤层气资源抽放的可行性, 并通过井下钻孔瓦斯抽放试验及矿井１０２ 工作面巷道封闭抽放结果认为：井田煤层气储量丰富,渗透性良好,流量稳定,适宜于大规模开采。     

氢氧同位素在地下水流系统的重分布：从高程效应到深度效应

大气降水的氢氧同位素含量具有高程效应,降水入渗后参与地下水循环,其高程效应如何受地下水流系统的影响转化为地下水氢氧同位素的深度效应？现有研究对于这个问题缺少定量认识。文章构建单向倾斜盆地和双峰波状盆地的稳态地下水循环理论模型,采用MODFLOW模拟剖面二维地下水流场、采用MT3DMS模拟重同位素分子的对流-弥散过程,得到地下水D和¹⁸O含量的空间分布,探讨了氢氧同位素高程效应在地下水流系统转化为深度效应的机理。结果表明：在单斜盆地,补给区大气降水D和¹⁸O含量的高程效应转化为排泄区地下水δD和δ¹⁸O值随埋深增大而指数型衰减的深度效应;在双峰波状盆地,当含水层渗透性相对入渗强度较大时(K₀/w=1 000),仅发育一个区域地下水流系统,在区域地下水的排泄区δD和δ¹⁸O随埋深增大呈现S形曲线分布;当含水层渗透性相对入渗强度较小时(K0/w=250),双峰波状盆地发育多个局部地下水流系统,区域地下水的排泄区δD和δ¹⁸O随埋深增大呈现S形曲线,而局部地下水排...     

河谷地形对深覆盖层中防渗墙应力变形影响分析

为研究河谷地形对深厚覆盖层中防渗墙应力、变形的影响,以某沥青混凝土心墙堆石坝为工程背景,模拟了狭窄河谷和宽深河谷并分别建立有限元模型,坝体材料及覆盖层采用邓肯-张E-B模型,防渗墙与覆盖层、基岩之间的接触关系采用无厚度接触面模拟,进行三维非线性有限元计算,对比分析两种河谷情况下防渗墙的应力、变形情况。计算结果表明：狭窄河谷中,防渗墙沉降和水平向位移及防渗墙与覆盖层的不均匀变形均比宽深河谷小,其中不均匀变形最大减小了24.8%;宽深河谷中,防渗墙受河谷地形约束作用较弱,竖直向压应力较狭窄河谷更大,最大增加了40.3%;防渗墙的竖直向压应力最大值位置受中性点位置和河谷地形的共同影响,其中竖直向压应力最大值约30%来自墙顶坝体土压力,70%来自与覆盖层之间的负摩擦力。其研究结果可为不同地形条件下坝基防渗墙的设计提供参考。     

浅谈贵州省地下热水资源类型及特征

为合理开发、利用和保护地下热水资源,本文分析贵州地下热水资源的形成条件、分布、热储类型、热储结构类型和热储构造类型.在此基础上介绍贵州典型地热区,并对其地下热水资源分区.     

地下洞室动态开挖的三维数值分析及优化研究

针对云南锡业集团公司个旧锡矿地下采场洞室的开挖技术条件,采用非线性三维有限元法,对其动态开挖过程进行了数值模拟分析,并优化选择了地下采场洞室的开挖顺序和开挖跨距,从而得到一些有益的结论。     

盆地地下水流系统形成与影响因素分析

目前区域（盆地）地下水流系统模拟研究中,常用的定水头与通量两种上边界条件刻画方法与实际条件存在差距。通过对比两种方法的差异和各自适用条件,采用解析法讨论地下水位的形成控制机制,提出了改进后的变通量上边界数值模型,并以鄂尔多斯盆地北部白垩系地下水流系统为例分析了盆地地下水流系统的形成与影响因素。研究表明,鄂尔多斯盆地北部白垩系水流系统地下水位受地形、补给条件和渗透系数三者共同控制,同时特有的气候、地形和岩性组合通过控制地下水位影响地下水流系统的发育演化。采用变通量上边界法探讨上边界条件改变对盆地水流系统的影响,对深刻认识区域地下水流系统形成演化机制,揭示地下水系统与上边界气候变化、植被生态变化之间的相互作用关系具有一定优势。     

济南岩溶泉水流量衰减原因分析及动态模拟

以济南岩溶泉水为例,采用统计学方法,结合统计学分析软件SPSS对岩溶含水系统的流量动态进行分析。根据济南市38年（1959—1996年）的观测资料,将泉水流量多年动态过程分为两个阶段（1959—1968年及1969—1996年）,分别对其进行偏相关分析。结果发现,前一阶段的影响因素主要为自然因素,而后一个阶段则受自然因素和人类活动共同影响。在此基础上,建立了各阶段的数学模型并对流量动态进行了模拟和预测。结果表明,模拟阶段（1959—1980年）的流量误差为2％,预测阶段（1981—1987年）的流量误差为3．4％,结果较好。     

聊城市东部岩溶地热田地下热水水化学特征及成因分析

通过对聊城市东部岩溶地热田的地下热水的化学成分、同位素及其水文地质特征的分析,对这一地区的地下热水的形成和演化过程进行了研究。结果显示地下热水的形成受区内深大断裂和基底构造的控制。本区地下热水的形成是在漫长的地质历史发展过程中各种自然因素综合作用的结果。δD和δ18O的关系及氚（T）值和水化学特征系数说明地下热水为近代大气降水入渗起源的中度或高度变质水,以40年前的古水占优势,新近入渗水的补给量较小。水化学成分的形成以溶滤、溶解作用为主,微量元素成分丰富,反映了地下水经过了漫长和复杂的径流及深循环过程。      

三峡工程地下厂房围岩块体变形特征及稳定性分析

基于现场地质调查及块体理论分析,确定了只考虑重力作用条件下三峡电站地下主厂房块体的典型失稳模式。通过三维数值模拟及变形监测分析,探索了不同部位、不同自然应力场条件下块体的二次应力场及变形特征,揭示了块体变形局部化特征及围岩应力对其稳定性的影响规律,并提出了相应的变形演化机制模型。利用强度折减法和极限平衡法分别对块体的安全系数进行计算,指出了采用极限平衡方法进行块体稳定性分析的误差特征。     

广西凌云县地下水资源量评价

为研究广西凌云县地下水资源状况,在分析区内地质构造、岩溶发育特征、含水介质及水动力条件的基础上,采用降水入渗系数法和枯季径流模数法分别对凌云县地下水天然补给量和可开采资源量进行评价,并对地下水资源空间分布特征进行分析。结果表明: 全区地下水多年平均天然补给量112 619.73万m³/a,其中岩溶地下水多年平均天然补给量69 797.68万m³/a,基岩裂隙水多年平均天然补给量为42 822.05万m³/a,可开采资源量为9 840.37万m³/a。区内岩溶发育较强烈,岩溶形态丰富,岩溶发育在垂向上具有一定分带性,高程跨度大,地下水资源空间分布总体相对较为均匀。研究成果为凌云县地下水资源可持续开发利用提供了科学依据。     

国家大剧院深基坑地下水控制设计及施工技术

国家大剧院基坑地下水控制是大剧院工程的三大难题之一,也是专家们讨论的焦点。经过水文地质试验和充分论证,确定了地下水控制方案和施工方法,即采用反循环成井工艺施工引渗井,将上层滞水和潜水引渗到第一层承压含水层中消纳,保证第一步基坑开挖至-15 7m;在-15 7m位置采用连续墙阻隔第一层承压水,并使用旋挖钻机在槽内施工降水井,疏干槽内承压含水层并进行越流补给控制,保证基坑开挖至-26m;在歌剧院台仓局部加深部份(-32 5m),采用封闭布设减压井,解决基坑开挖和台仓地下结构施工时基坑突涌的问题;最后采用特殊的封井技术,将井管内高于槽底约10m的承压水头封堵在槽底以下0 5m,安全截断井管,保证了基础施工。     

基于小波分析的济南西郊地下水位对降雨响应机制研究

降雨是地下水的主要补给来源,准确掌握地下水位对降雨的响应机制对地下水资源的科学管理具有重要意义。文章利用济南市西郊2010—2019年月降水资料及第四系和岩溶地下水月水位资料进行季节特征统计及小波分析,结果表明：①济南市秋季地下水位最高,第四系和岩溶平均水位分别为30.28 m和29.74 m;春季地下水位最低,第四系和岩溶平均水位分别为29.44 m和28.78 m;②连续小波变换分析得出降雨的主震荡周期为0.98~1.17 a,第四系地下水的主震荡周期为0.73~1.16 a和1.17~1.74 a,岩溶地下水的主震荡周期为0.87~1.09 a和0.46~1.23 a,主震荡周期并不完全一致,反映出济南市西郊地下水动态不仅受降雨的影响,同时还受人类活动等其它因素的影响;③交叉小波变换分析表明降雨与地下水位的主共振周期均为1 a左右;第四系和岩溶含水层水位动态分别落后于降雨144.14 d和172.62 d,两者仅相差28.48 d,水力联系较为密切。以上结论说明,济南市西郊地下水动态对降雨的响应是显著和稳定的。     

济南市岩溶泉域地下水化学特征与水环境演化

分析山东省济南市趵突泉泉域的岩溶地下水水化学特征与水环境,揭示各化学指标的区域分布特征、时间变化特征以及相互转化关系,总结出济南地区地下水环境现状与演化规律。结果表明:济南市岩溶地下水水化学类型自东南向西北沿流场方向为:HCO3?SO4-Ca→HCO3?SO4-Ca?Mg→HCO3-Ca→HCO3-Ca?Mg;地下水NO〖_3^-〗-N浓度总体呈增高趋势,总硬度和TDS浓度较高,农业种植区大量使用化肥农药和企业污染物的排放,是引起济南市岩溶地下水水环境问题的主要原因。      

地下水资源特性及其合理开发利用

地下水资源具有以下重要特性:兼具可再生性与不可再生性,发育的系统性,以及随时间的变动性。可再生的补给资源,是理论上可持续利用的地下水资源;除了特定情况外,不可再生的储存资源只能借用而不能耗用。地下水资源发育的系统性,要求以含水系统或水文系统、而不是以含水层为单元进行地下水资源评价。由于土地利用方式的改变,地下水资源是随时间而变化的,需要根据变化情况进行再评价。根据可持续发展的理念,地下水资源评价应当遵循供水永续性和生态环境可承载性原则。地下水资源评价需要采用多种方法,相互校核,以提高其成果的信度。最后以河北平原为例,探讨了深层地下水的资源属性以及合理利用地下水的途径。     

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。     

济南泉域排泄区岩溶地下水水化学特征

文章通过分析研究济南泉域排泄区地下水水化学成分特征及形成过程,结合岩溶地下水的补径排条件,揭示了不同位置、不同深度循环的水质存在差异的原因。为保护泉水、优化泉域内地下水的开采方案提供了依据。     

三江平原地下水流场演化趋势及影响因素

近年来,三江平原部分区域地下水位呈持续下降的态势,引起广大学者和相关部门的高度关注,为了查明三江平原地下水流场时空演化规律,揭示其主要影响因素,以三江平原1980年72组及2019、2020年同期1 092组地下水位统测数据和44组国家地下水监测数据为基础,应用ArcGIS插值分析、栅格代数运算、对比分析等方法,查明了三江平原地下水流场时空演化特征,阐明了不同影响因素对地下水流场演化的控制作用。结果表明:与1980年相比,三江平原地下水位整体呈下降趋势。西部平原区地下水位累计降幅1～5 m的区域面积2.6×104 km2;东部建三江垦区累计降幅大于5 m的区域面积为1.17×104 km2,其中,累计降幅大于10 m的区域面积为3 400 km2,地下水位年均降幅约0.29 m。地下水开采引起地下水流场变化,“西砂、东黏”的水文地质条件促使区域地下水降幅的时空演化差异;水田种植规模的不断扩大引起地下水超采,浅地表黏土层阻挡降水入渗补给,地下水无法实现以丰补欠自平衡,造成了建三江垦区地下水位的持续下降。本研究成果为进一步查清三江平原地下水变化规律和现状特征奠定了基础,为科学指导地下水资源合理开发利用和管理提供了技术支持。     

近50年济南岩溶泉域地下水位对降水响应的时滞差异

依据近50年降水及年均水位等的差异,将1959-2011年济南岩溶泉域地下水位与降水观测数据划分为若干时段。采用小波变换方法定量分析了泉域地下水位对降水的响应时滞,并采用相关分析讨论了时滞与地下水开采量等的关系。结果表明,(1)泉域地下水位与降水的主周期均为1 a。(2)两种划分方式下,泉域排泄区水位时滞分别为83.44~161.24 d、88.62~150.56 d,径流区水位时滞分别为67.87~81.66 d、76.58~82.21 d,径流区水位时滞明显小于排泄区。(3)依据降水划分的时段,排泄区与径流区均有随年降水减少,水位时滞增加的趋势。(4)依据水位划分的时段,排泄区有随水位降低,时滞增加的趋势,而径流区不明显。(5)泉域水位时滞与泉域地下水开采量、泉群流量等存在相关关系,泉域开采量越大,泉群流量越小,则水位时滞相对越大。上述时滞差异分析,有助于增加地下水位与降水之间的非线性耦合过程的认识,可为地下水位的预报预警提供帮助。     

河西走廊内陆河流域农户地下水使用的影响因素分析

在农业与生态系统用水相矛盾的干旱内陆区,地下水过度开采导致生态环境急剧恶化。以往对地下水的管理,以政府直接控制地下水使用为主,但效果并不十分理想,或管理成本较大。因此,寻求间接调控地下水使用的措施成为更好的选择。以河西走廊的石羊河、黑河和疏勒河流域为例,以农户问卷调查数据为依据,探究影响农户使用地下水的关键因素,以寻求通过制定更有针对性的政策来影响农户节约并高效利用地下水,最终达到农户自下而上自发节水的效果。分析结果发现：农户对地下水的使用在不同阶段有不同的特征,但均强烈地依赖于地表水供给,地表水供给每增加1个轮次,单位公顷耕地地表水用量会增加237.3 m³,相应会减少795.2 m³的地下水,整体上平均减少504.1 m³的总用水量,地下水占灌溉总用水的比例也会下降3.7%。此外,地下水的使用还与家庭经营规模、经营模式、地下水供给条件及经营者偏好等因素密切相关。因此,政府应根据流域内地表水与地下水的综合条件和特点,结合农业生产特征和农户偏好,因地制宜制定政府主导的管理政策与农户自我调节能力有效结合的开发治理制度和方案,切实实现区域水资源节约与高效利用双重目标。