邯邢水文地质南单元岩溶地下水系统数值预报

在概化出邯邢水文地质南单元岩溶地下水系统概念模型的基础上,建立了该系统地下水流数值模拟模型,通过模拟分析,给出了该系统在未来不同开采条件下的地下水位动态变化特征,论述了在该系统内增加邯峰电厂一期工程水源地10. 8×104m3 /d的开采量保证程度及其增加二期工程水源地10. 8×104m3 /d的开采量的可行性。      

地下水应急水源地综合研究——以唐山市平原区为例

为规范地下水应急水源地勘查、评价和研究内容及程序,以唐山市平原区地下水应急水源地为例,运用综合分析和数值模拟法,针对应急水源地的供水特征和生态环境约束,总结了地下水应急水源地的选址原则,探讨了地下水应急水源地研究内容和研究步骤,提出了地下水应急开采量概念。通过研究查明了水文地质条件,确定应急水源地位置;建立了地下水流模型;以地质环境为约束,以可持续开发利用为前提条件,评价了应急开采量和地下水资源恢复能力。对唐山市平原区地下水应急水源地的研究表明,该水源地距离现有水源地较远,水文地质条件、补给条件和水质较好,地下水应急水源地的应急开采量约9×10⁴ m³/d,停采后地下水资源恢复能力较好。研究成果对地下水应急水源地的勘查和评价具有指导意义。     

河南某大型裂隙岩溶水源地地下水位动态分析

青多水源地岩溶地下水是济源市的主要供水水源,研究其地下水位动态变化特征及影响因素对地下水资源合理开发及生态环境保护意义重大,探明蟒河口水库是否补给水源地对城市安全供水具有重要意义。依托河南某大型裂隙岩溶水源地多年逐月（1994年6月—2019年12月）地下水位动态监测资料,对不同阶段、不同时段的地下水位动态进行分析,采用逐步回归分析方法定量确定水源地地下水位动态的影响因素,建立水位动态预测的逐步回归方程。结果表明:①第一阶段（蟒河口水库蓄水前）,水源地地下水位主要受降水和开采影响。其中,第1时段（1994年6月—2005年12月）,水源地开采量约2×104 m3/d,地下水位主要受降水量影响,开采量影响较小;第2时段（2006年1月—2014年8月）,水源地开采量由2.2×104 m3/d逐渐增大到约6.5×104 m3/d,地下水位受开采和降水双重因素影响,总体呈现下降趋势。②第二阶段（蟒河口水库蓄水后）,水源地开采量由2014年8月的6.5×104 m3/d增大到2019年6月的8.8×104 m3/d,岩溶地下水位不降反升,其水位主要受蟒河口水库蓄水和降水影响,开采量影响甚微。在不考虑蟒河口水库蓄水影响的情况下,应用建立的逐步回归方程对水源地地下水位进行预测,蟒河口水库蓄水后实测的水源地地下水位高于预测水位,并从水源地水文地质条件、蟒河口水库蓄水水位、水质特征等方面论证了蟒河口水库的补给效果。本研究可为水源地地下水资源评价、水资源可持续利用和管理提供科学依据,也可为类似地区地下水动态研究提供参考。     

地下水应急开采对郑州市傍河水源地的影响

傍河水源地是郑州市重要的地下水供水水源.在出现极端干旱或极端事故(如水质污染)的条件下,傍河水源地将启动应急开采满足城市供水的需要.通过建立郑州市350m深度内松散岩类孔隙水地下水数值模拟模型,对黄河水位下降情况下的地下水应急开采方案进行了预测,分析了应急开采对黄河侧向补给的影响及傍河水源地地下水位的演变趋势.结果表明,应急开采方案下激发了黄河的侧向补给,一年的预测期末傍河水源地没有出现地下水位持续下降、降落漏斗进一步扩大的问题.     

北京市平谷盆地地下水库调蓄能力模拟研究

平谷盆地第四系含水层厚度大．分布较广、蓄水条件好,形成容积巨大的天然地下水库。充分利用其地下水库容积调蓄年际、年内丰枯不均降水量,对保证北京城市稳定供水具有重要的现实意义。本文在综合分析盆地水文地质资料基础上,建立了地下水库数值模拟模型,并对地下水调蓄能力进行了模拟。结果表明,在王都庄和中桥可以建立地下水源地．两个水源地具有开采量20×104m3／d的开采潜力。在两个水源地应急开采3年后,盆地地下水位平均下降12-14m,水源地停止开采后,在其它开采条件不变的情况下,经过1个丰水年加3个平水年其地下水位基本恢复到初始状态。     

北京房山应急水源地地下水数值模拟及河流渗漏量预测

以北京房山岩溶水应急水源地为例,采用等效连续介质体概化地下水流系统,建立地下水流数值模型,评价地下水源汇项,分析地下水系统特征。运用MODFLOW中的河流（渠）子程序包,刻画地表河流和泉水与地下水的交换关系。经参数识别和验证,计算结果与实测数据拟合较好,能够比较准确的模拟水源地岩溶水系统。模拟和预测结果表明,水源地地区地下水与地表水联系密切,应急开采后,地下水系统由向河流排泄转变为河流渗漏补给地下水,可为应急水源地合理开发利用提供科学依据。     

靖安水源地地下水流模拟与预测

地下水数值模拟是地下水资源评价的重要方法之一。应用GMS软件建立靖安水源地的地下水流数值模型,利用该模型对设计的不同开采方案进行模拟,预测降水保证率95%条件下各方案开采20年后的地下水流场变化及水位变化情况。结果表明,当水源地总开采量为10万m3/d时,地下水流场能够达到稳定状态,中心水位降深较小,不会对生态环境造成明显影响。     

中国北方山丘区城镇地下水资源可持续利用——以吉林省磐石市为例

如何使有限的地下水资源发挥其最大的综合效益,保障城镇社会经济的可持续发展是山丘区中小城镇当前面临的重要问题。以实现磐石市城市地下水资源可持续利用为目的,建立地下水流数值模型,以地下水位降深、埋深为约束条件,优化市政供水开采布局,进行地下水资源开发潜力评价,进而提出了城市地下水资源可持续开发利用对策。     

北京地下水源地可持续开发利用对策研究

本文对北京市现有主要市属地下水源地(怀柔应急水源地、第八水厂牛栏山水源地、平谷应急水源地、水源三厂水源地、张坊应急水源地)多年开采动态进行调查。调查表明伴随多年干旱及地下水超采,上述水源地综合开采能力呈逐年下降趋势,2012年日供水能力合计约91×104m3/d,较设计初期衰减了46%。其中,井布局不合理是张坊应急水源地供水能力的制约因素;其他水源地均为第四系水源,衰减原因为区域地下水位大幅下降,导致滤水管出露。为了保障水源地可持续开发,本文结合南水北调进京后新的供水形势,进一步提出了水资源回补涵养及洗井等保障措施。     

地下水资源系统经济管理模型研究

以乌鲁木齐市柴窝堡供水水源地为例，运用系统分析方法和工程技术经济学原理，从水源地地下水可持续开发利用及水资源与社会经济环境协调发展的角度，探讨水源地合理开发与优化管理问题．研究过程中，在分析研究水源地地下水形成与分布规律的基础上，建立了水源地水地质概念模型与地下水流数学模型：利用长序列观测资料，对地下水流数学模型进行了识别与验证．模型识别与验证中，在进行降速场、梯度场两场同时拟合的情况下，又将水均衡分析结果结合起来，提高了模型的仿真性，保证了利用模型进行预测的可靠性．在此基础上，应用响应矩阵法，将最优化模型与模拟模型相耦合，从水源地开发与社会经济环境协调发展的观点出发，以供水净收益最大为目标函数，建立了水源地地下水资源系统经济管理模型．最后，利用有限元方法，对管理模型运行后产生的方案进行了模拟预测，评价了系统地下水的A级允许开采量．     

定水头补给半无限带状含水层矿坑涌水量评价

通过对广西某石灰岩矿区水文地质条件的分析,对该水文地质单元的水文地质模型进行概化,推导出了定水头补给半无限带状含水层中完整井流公式,并运用该公式对开采条件下矿坑涌水量作了评价。最后,运用传统的逐个干扰井叠加法对该公式的评价结果进行验证,结果表明,当映射叠加次数足够多时,其计算结果极为相近。但就其计算方法而言,映射叠加方法较为繁琐,而运用该公式计算则显得较为方便。     

开发利用好水利信息资源为水利信息化打下坚实基础

信息资源是行业最重要的资源之一。开发利用信息资源既是行业信息化的出发点，又是行业信息化的归宿。对于水利这一个信息密集型行业，需要逐步实现水利信息化，充分利用现代信息技术，深入开发和广泛利用水利信息资源，利用水利信息化推动水利现代化。     

Oxygen-18 enrichment in the water of a clathrate hydrate

The equilibrium constants for the fractionation of H₂¹⁸O and H₂¹⁶O between liquid and solid phases were determined by slow freezing of ice and by slow formation of the clathrate hydrate of tetrahydrofuran from liquid solution. Both systems gave α = 1.0026₈. It is likely that oxygen-18 enrichment of the water in clathrate hydrates generally is essentially the same as for ice and that the relatively high oxygen-18 content observed in pore waters from some deep-sea sediments arises from the recent presence of methane hydrate.     

Climate change outlook for water resources management in a semiarid river basin: the effect of the environmental water demand

Iran is a developing country with arid and semiarid regions. Poor management of water resources combined with the effects of climate change is leading to the drying of several rivers and wetlands. Several planned water development projects, primarily for agricultural expansion, will be implemented in the coming years which could worsen impacts on vulnerable aquatic ecosystems. Proper water resources management is essential to meet present and future residential, environmental, industrial, and agricultural demands in semiarid regions. This paper presents projections of how the availability of water resources will change in the Karkheh river basin of Iran for the period 2010–2059 employing sustainability criteria in the form of time-based reliability, volumetric reliability, resiliency, and vulnerability. This paper’s results show that consideration of environmental receptors as a stakeholder of water use places limitations on agricultural development within the Karkheh river basin.     

风浪对水体表层下行光场平均余弦影响的数值研究

针对不同风速造成的粗糙水面、不同入射光场,利用射线跟踪法计算了无云状况下水表下行光场的平均余弦。结果表明:对不同入射光场而言,不同风速对其几何结构的改变程度及趋势有着明显的不同,在较小直射入射的天顶角情况下,天空漫射光的比例越高,水体表层下行光场平均余弦随风速的递增而递减得越小;但当直射天顶角大到一定程度时(如:80°时),其值会随风速而增大,且直射比例越高,这种趋势越明显。太阳直射光比例越高,在风速越小时,不同太阳天顶角情况下的水体表层下行光场平均余弦的差别越大,而风速越大,其差别越小。该研究有利于水体固有光学特性的反演、提高水体初级生产力的计算精度,且该方法的计算量小,精度也较高。     

Tracing of water movement through the unsaturated zone of a coarse gravel aquifer by means of dye and deuterated water

To better understand the movement and transport of water and pollution through the coarse gravel unsaturated zone, the presented research was conducted to estimate water flow and transport processes with a tracing experiment in a lysimeter in the Selniška Dobrava. A combined tracing experiment was performed with deuterated water and the fluorescent dye—uranine. The fastest and dominant flow velocities were calculated based on injection time, the first tracer appearance time and the time of highest concentration. Mean flow velocity and vertical dispersion were estimated by an analytical best-fit method using one-dimensional convection–dispersion model. Deuterium was confirmed as an ideal conservative tracer and a more suitable tracer than dye (uranine) for the study of water flow in the unsaturated zone of a coarse gravel aquifer. The retardation factor of the dye as compared with deuterium was 1.13–1.75, which is in agreement with previously published results. Artificial tracers, especially deuterated water, were also identified as a very useful tool to assess other properties and differences in water flow in the unsaturated zone of a coarse gravel aquifer such as velocity and dispersion.     

Measurement of the pure dissolution rate constant of a mineral in water

We present here a methodology, using holographic interferometry, enabling to measure the pure surface reaction rate constant of the dissolution of a mineral in water, unambiguously free from the influence of mass transport. We use that technique to access to this value for gypsum and we demonstrate that it was never measured before but could be deduced a posteriori from the literature results if hydrodynamics is taken into account with accuracy. It is found to be much smaller than expected. This method enables to provide reliable rate constants for the test of dissolution models and the interpretation of in situ measurements, and gives clues to explain the inconsistency between dissolution rates of calcite and aragonite, for instance, in the literature.