岩溶地下水脆弱性评价的城镇化因子:以水城盆地为例

岩溶地下水是贵州省六盘水市的重要供水水源,但针对该地区的岩溶地下水脆弱性评价,尤其是城镇化区域的岩溶地下水脆弱性评价尚未见报道.运用改进的径流-覆盖层-降雨（COP）模型,利用RS及GIS技术对水城盆地的土壤类型、土地利用/覆盖类型、降水量数据进行处理,研究了岩溶地下水脆弱性评价的城镇化因子.结果显示,2004~2016年间,研究区地下水固有脆弱性整体呈现出由中脆弱性向低脆弱性转变的趋势,脆弱性降低的区域与城镇化过程中增加的不透水地面区域相一致;表明不透水地面有效地阻碍了地表污染物进入地下,降低了地下水固有脆弱性.本结果为水城盆地岩溶水资源管理提供了重要依据.      

娘子关泉域岩溶水脆弱性模糊综合评价

地下水脆弱性评价是区域地下水资源管理和保护的重要手段之一,针对娘子关泉域岩溶水的特殊性,基于欧洲脆弱性评价方法,选择包气带厚度、入渗补给量、包气带岩性、岩溶含水层的导水性能(泉水响应)四个因子,采用模糊综合评价法评价地下水脆弱性,并且绘制地下水脆弱性分区图。评价结果表明,极易污染区主要分布在娘子关泉群出露的地区,即泉源处;极难污染区主要分布在盂县—阳泉—平定—昔阳—和顺一带以西地区,寿阳县大部分地区。评价结果在合理制定保护娘子关泉域方面具有一定的参考价值。     

基于DRASTIC指标体系法的泰安市地下水脆弱性研究

地下水脆弱性评价是地下水保护工作的核心内容之一,针对泰安市的特点和区域特色,利用DRASTIC方法,选取地下水位埋深、净补给量、含水层介质类型、土壤介质类型、地形坡度、包气带介质类型以及含水层渗透系数7个参数为评价指标,对该地区的地下水脆弱性进行了定量评价,将泰安市地下水的脆弱性分为脆弱性高、较高、中等和低4个等级,并绘制了地下水脆弱性分区图,对该地区今后制订地下水资源管理、土地利用、环境保护及城市规划等政策措施具有较重要的参考指导作用。     

地下水脆弱性研究综述

地下水脆弱性评价是合理开发利用和保护水资源的基础,主要用于地下水保护。综述了地下水脆弱性的概念,评价指标体系以及评价方法,提出了地下水脆弱性评价过程中存在的一些问题,并预测灰色理论,模糊优选识别理论,神经网络法等先进的方法及思路会在未来的地下水脆弱性评价中广泛应用。     

关中盆地地下水特殊脆弱性及其评价

关中盆地浅层地下水面状硝酸盐污染严重,以"三氮"为主要污染物.分析了地下水特殊脆弱性内涵,以及地下水本质因素、人为因素及污染物特殊因素等对脆弱性的影响,并从中选取13个评价因子.将包气带"三氮"迁移转化过程数值模拟结果耦合到脆弱性评价模型中,使过程模型与评价模型结合起来,再结合GIS技术,对地下水特殊脆弱性进行了评价.结果表明,易引起地下水"三氮"的地区主要分布在渭河中下游冲积平原、黄土台塬洼地、以及渭河南岸西安一带小于20 m厚的黄土台塬等地区.从2001年关中盆地地下水"三氮"污染分布来看,这些地区地下水硝酸盐已出现大面积超标,评价结果与地下水实际"三氮"污染情况基本吻合.     

西南岩溶区表层岩溶带水脆弱性评价指标体系的探讨

从地下水脆弱性的胁迫应变关系出发,通过对西南岩溶区表层岩溶带发育机理和脆弱性特征的分析,提出了以表层岩溶带发育强度、保护性盖层厚度、补给类型、岩溶网络系统发育程度、土壤类型、植被条件、土地利用程度以及地下水开采程度8个胁迫因子(EPIKSVLG)作为对表层岩溶带水脆弱性进行定量评价的指标,并对各指标进行了详细的分析与分类,初步建立了表层岩溶带水脆弱性评价的指标体系。     

地下水污染脆弱性评价方法

地下水污染脆弱性是指污染物自顶部含水层以上某一位置到达地下水系统中某一特定位置的趋势和可能性,进一步分为固有脆弱性和特殊脆弱性。地下水污染脆弱性受地下水流系统和地球化学系统的影响和控制。其主要评价方法有主观分级评价法、统计或基于过程的评价法和综合评价法三大类。中国地下水污染脆弱性评价已有很好的工作基础,评价工作中应以地下水系统为单元,以饮用水井、集中供水水源地、区域含水层系统的补给区为重点保护目标,评价方法应综合区域地下水流系统的过程分析和指数评价方法,并利用已有的区域水质资料进行检验,增强评价结论的科学性和可靠性。     

皖北平原区浅层地下水脆弱性评价研究

皖北平原是安徽省地下水开发利用程度较高的地区。依据国际上运用较广泛的 DRASTIC 指标体系,结合安徽省皖北平原的实际情况,构建该区域浅层地下水脆弱性评价指标体系,利用 ArcGIS软件的空间分析功能评价该区域浅层地下水的脆弱性,绘制脆弱性分布图,评价结果可为该地区地下水资源保护和污染防治提供技术参考。     

水力压裂对地下水影响的深部脆弱性评价

为评价区块尺度页岩气开采过程中深部污染物对上部含水层的污染风险,基于“源-途径-驱动力-受体”概念模型,采用层次分析法构建了页岩气开采对地下水影响的深部脆弱性评价指标体系.利用该体系对贵州省某页岩气开采区块进行了评价,结果表明:评价区地下水深部脆弱性以低和较低为主,两者面积占研究区总面积的69.15%,主要分布于研究区西北部、中部及东南部,中间层厚度是影响评价结果的主要指标.该评价体系能够评估页岩气开采区地下水深部脆弱性,丰富了现有地下水脆弱性评价体系,可为区块内页岩气井的布设选址及地下水环境保护提供技术支撑.      

青木关岩溶槽谷地下水水源地固有脆弱性评价

岩溶地下水脆弱性评价是基于保护岩溶含水层从而有效地管理和利用地下水提出的有效方法和手段。我国西南岩溶区大多数地区缺少应有的地下水保护带,地下水比较容易受到污染。通过采用改进的斯洛文尼亚模式,考虑四个因子:覆盖层(O)、径流特征(C)、降雨条件(P)、岩溶发育程度(K),对重庆市青木关岩溶槽谷地下水水源地的固有脆弱性进行了定量评价。结果表明:流域范围内12.6%为高脆弱性地区;43%为中等脆弱性;44.4%为低脆弱性区域。消水洞及周边100m和消水河及其两边10m,以及岩溶管道发育地区为高脆弱性区。大部分岩溶区为中等脆弱性区。砂岩地区为低脆弱性地区。评价结果与实际吻合。该评价结果为各级决策部门合理规划利用和保护地下水资源提供简单明了的科学依据。该方法对于川东岩溶槽谷地区脆弱性评价有推广价值。      

地下河系统水动态监测网络优化对比分析:以桂林海洋-寨底地下河系统为例

基于我国南方地区岩溶发育极不均匀、水位水质动态变化快的特点,通过对信息熵法和防污性能法所得结果的对比,分析在缺少系列监测资料条件下,利用岩溶水系统防污性能评价结果快速布设地下河系统水动态监测网的可行性及其布设原则。根据防污性能评价结果,结合水循环特征,桂林海洋-寨底地下河系统水动态监测网需由17个监测站组成;采用信息熵法对现有35个监测站进行优化后,认为只需要12个监测站就可组成最优监测网,但这12个监测站点与采用防污性能评价法得到的点位完全重合,且均位于防污性能差的地区。对比分析认为,以地下水系统防污性能评价结果布设地下水动态监测网是可行性的,因为岩溶发育区既是防污性能差的地区,也是地下水动态变化快的地区,能充分反映地下河系统水质水量变化。采用防污性能评价法布设地下水动态监测网时,需要充分认识和了解地下河系统水文地质条件和地下河管道结构特征,且需要遵循以下原则:(1)在岩溶发育相对较弱的系统中部(基本上不存在防污性能差的地区)不设置监测站点;(2)在距离地下河出口较近的岩溶发育区内(即防污性能差的地区)监测站点可由地下河出口替代;(3)对于多支管道系统,岩溶发育相对较弱且距离较短的小型支管道上可以不布设监测站,由支管道与主管道交汇处的监测站代替。     

Assessment of groundwater vulnerability in the Río Artiguas basin, Nicaragua

The Río Artiguas basin in central Nicaragua shows a distinctive case of environmental deterioration due to anthropogenic activities. Heavy metals used in gold mining and other wastes are continuously released into the rivers, representing a threat to the water quality. This article aims to evaluate the groundwater intrinsic vulnerability in the Río Artiguas basin and to provide information for sustainable use of water resources. The DRASTIC and GOD methods were used to analyse the relative pollution potential within the basin. DRASTIC was modified to include the degree of influence that geological structures have on the vulnerability. Moderate vulnerability areas cover most of the basin along stream valleys and lowlands, increasing downstream in the basin. The resulting vulnerability maps show that the limited groundwater resources are susceptible to surface water pollution as high vulnerability areas converge along the river valleys.     

曲靖盆地地下水环境质量评价

盆地大部分地区浅层地下水普遍遭受不同程度的污染。其中经济发达、工业密集区乡镇受污染较为严重,水质显著恶化,论述由于不合理开发利用地下水引起的区域地下水位持续下降、地面沉降、地下水污染等环境问题,提出改善与保护地下水资源及合理开发利用地下水的对策与建议。     

Aquifer vulnerability and groundwater quality in mega cities: case of the Mexico Basin

The aquifer system in the Metropolitan Zone of the Mexican Basin is comprised by a higher, middle, and a lower aquifer, separated by less permeable elements. This study integrated a geographical database from which aquifer vulnerability values were obtained using the SINTACS method. The results show the lowest vulnerability values in the lacustrine zone of the basin, where most of the urban area is settled. The medium vulnerability indices are at the edges of the basin and are associated with tuffs, pyroclasts and alluvial deposits. The highest vulnerability values are in the ranges bordering the basin. High water quality values are toward the limits of the basin and in the recharge zones while lower quality water is in the Tlahuac and Iztapalapa zones. The results of this study enable a cause–effect relationship to be established between potential sources of contamination and groundwater quality indices only for Tlahuac and Iztapalapa, a notable finding since most of the urban area is settled over low and very low vulnerability zones.     

大同盆地砷、氟中毒地方病生态地球化学研究

山西大同盆地属干冷荒漠景观条件的半封闭型断陷盆地。区内有害元素的聚集导致氟中毒等多种地方病肆虐,20世纪90年代因开发和饮用深层地下水爆发了水砷中毒病。经地球化学调查发现:地下潜水高含F,超标1.3～12倍;深层承压地下水富As,砷含量超标2～20倍。砷中毒发病率与饮水中As3+/∑As比值呈正相关关系。盆地周边分布多层富含As和F的地层和火成岩体,处于富As、F的区域地球化学省内。由于大同盆地的不均匀沉降,在其边缘部分形成深凹陷带,含砷下渗地下水经有机碳质层的还原作用,使砷还原为三价,提高了地下水的毒性并滞留聚集。探讨了F、As富集和中毒的机理和生态地球化学危害评价,提出了治理和外围调查预测建议。     

气候变化影响下水资源脆弱性评估方法及其应用

气候变化和人类活动影响下的水资源脆弱性评价,是将气候变化影响纳入水资源规划管理、提出缓解气候变化不利影响的适应性对策的重要科学依据。针对与气候变化影响的水资源系统的敏感性和抗压性相联系的脆弱性与适应性问题,提出变化环境下水资源脆弱性评估理论体系和一般性公式。进一步,以水资源供需安全为出发点,采用温度、降雨双参数弹性系数和有水资源基础,直观、简单的水资源关键性指标体系方法,提出气候变化和人类活动背景下水资源脆弱性评估模型。将模型应用于缺水最严重的海河流域,评价了现状和未来情境下流域水资源的脆弱性情况。结果表明:整体上海河流域水资源脆弱性偏高,且平原区较山区更脆弱;气候因素对流域水资源的脆弱性影响明显,未来如不采取措施,海河流域的水资源脆弱性将进一步加重。     

新疆柴窝堡盆地地下水化学及稳定同位素研究

地下水是维持乌鲁木齐河流域社会经济发展和生态系统的最重要的水源,尤其是柴窝堡盆地因大量开采使得地下水水位下降、湖面萎缩,地下水系统动态特征发生了变化,所以研究区内地下水水流系统及其补径排关系对于深入研究盆地地下水流系统特征和合理开发利用地下水水资源能够提供重要的基础资料,尤其是对调整地下水资源的开采布局具有现实意义。本次研究主要以地质、水文地质背景资料为基础,结合地下水补给环境的差异,利用水化学和水的稳定同位素进行示踪研究,确定了柴窝堡盆地地下水的补给来源和排泄途径,区分出盆地排泄带不同点的补给区,包括东山、南山和西山补给区,对同一补给区又细分出不同的水流系统。     

云南曲靖盆地蔡家冲粗面英安质凝灰岩——扬子克拉通内曲靖深断裂新生代强烈活动的证据

云南曲靖盆地内的蔡家冲火山岩作为扬子克拉通内部深断裂受青藏高原向东南逃逸而影响强度的标志之一,具有重要意义。在该区新发现的新生代火山岩的斑晶成分主要为正长石和少量黑云母,为钾质火山岩(粗面质火山岩);结合火山岩的全岩成分、微量元素分析,确定蔡家冲火山岩为粗面质火山岩(超钾质火山岩),经湖相水解后K、Na等碱质组分部分流失,导致该区火山岩在火山岩分类图解中落入碱质稍低的花岗闪长岩区域,其本质是水解的粗面质火山岩;全岩K/Ar同位素测年显示:火山岩活动时间范围在44.9±0.8~48.4±0.9Ma之间;火山岩下部至上部年龄差大致为3.5Ma,属于古近纪始新世路特阶的产物。该区的新生代火山岩反映出,曲靖深断裂的走滑拉分不仅形成了曲靖、陆良、弥勒、开远等一系列盆地,其活动强度还导致新生代始新世路特阶的蔡家冲组火山岩的喷发,曲靖深断裂同小江深断裂一样,新生代活动显示为超壳深断裂。火山岩显著富集Cd、Pb、Zn等元素,综合考虑东川播卡等地深部发现同时期的富碱侵入岩及金矿床,该区火山岩显示的金矿、铅锌矿的找矿潜力值得关注。曲靖深断裂还与地震活动、热水资源、农业生态环境、油气资源、固体矿产等密切相关,值得深入研究。     

帕米尔高原东北缘活动构造对塔什库尔干盆地地热控制作用

帕米尔东北缘位于青藏高原西北部,是新构造运动最强烈的地区之一。受控于公格尔拉张断裂作用的塔什库尔干盆地,活动构造强烈,高的大地热流值和丰富的地下水,使其具备地热资源形成的地质构造和水文条件。基于塔什库尔干盆地北部的曲曼地区地质构造、湖相地层年代学调查研究,该地区发育晚更新世的NNE向f_1和f_2正断层以及第四纪沉积物之下存在隐伏的近EW向的断层f_3。这3条断层是塔什库尔干断裂在不同构造演化时期形成的次级断层。结合EH-4电磁成像和钻孔及抽水试验等资料表明NNE向f_1和f_2正断层是地热系统的导水通道,而近EW向f_3断层为导热通道。该地区地热模式是大地热流为热源-地下水深循环逐渐加热-构造控水和控热。     

关于南洞地下河系统南边界问题的讨论

岩溶水系统的划分研究是水均衡分析、水资源评价的基础。南洞地下河是中国南方4个超大型地下河系统之一,其水文地质条件复杂,开发潜力巨大。由于南洞地下河系统蒙自盆地内有第三系阻水深槽存在,使得该区地下水位高于南北两侧,部分研究认为该阻水带是南洞地下河系统的南边界。本次通过进一步收集盆地内部和外围水文地质钻孔及地热钻孔资料、野外调查、洞穴探测及示踪试验,认为盆地内阻水深槽并不阻挡深部地下水,南洞地下河系统南边界应南移至南部地表分水岭一带。蒙自盆地及南部地下水流向应整体由南向北。