北京平谷盆地地下水库建库条件分析

中国北方干旱、半干旱地区,地下水资源在供水中占主导地位。利用业已形成的地下水位降落漏斗,建立地下水库实施水资源人工调蓄,将汛期不可利用的地表雨洪水、河水和水库弃水,通过人工干预引渗补给到地下水库中,对提高区域水资源利用率和优化水资源配置都具有重大的现实意义。平谷是北京市重要的战略性后备水源地,本文以平谷盆地为例,在水文地质条件分析的基础上,从地下储水空间、调蓄水源、补给方式、输汇水条件和入渗能力,以及取水条件等方面对平谷地下水库建库条件进行了系统分析,并提出相应的人工回灌补源工程方案,为平谷地下水库建设提供设计依据。     

Modflow在新疆博州地下水资源评价中的应用研究

地下水过量开采已经引起新疆博州平原区地下水位持续下降,降落漏斗逐年扩大,艾比湖湿地萎缩以及一系列环境问题。在分析平原区水文地质条件的基础上,建立了博州平原区水文地质概念模型和地下水流数学模型。进一步利用Processing Modflow建立了平原区地下水数值模拟模型,并利用地下水位长期监测资料对模型参数进行了识别验证,使模型具有较好的模拟仿真度。利用识别后的模型预测了在两种开采方案下,研究区地下水位变化情况,结果可知:在地下水均衡分析的基础上, 2014年博州平原区地下水补给资源量为58 775×10~4 m~3/a,若维持现状开采,地下水水位将持续下降,形成更大的降落漏斗;提出将地下水开采量减少到40 000×10~4 m~3/a,可作为博州平原区适宜的地下水开采量,有助于区域地下水位得到逐渐恢复。     

黄河三角洲南部冲洪积扇区地下淡水调蓄条件研究

黄河三角洲南部冲洪积扇区浅层地下水由于长期大量开发利用,早已形成了区域性漏斗群。通过对漏斗区地下水赋存条件和调蓄条件的分析,提出了由新建的引黄主干渠引黄河水,采用河渠、坑塘内施工回灌引渗,以及丰水期大气降水地表径流拦蓄引渗和引黄河水引渗回灌联合调度的方案,并从调蓄资源增量、调蓄可行性和调蓄效益等方面进行了论证。     

酒泉钢铁公司地下水源地数值模拟及水位预报

依据实际勘察资料,在全面阐述供水水源地水文地质条件及开采状况,进行地下水均衡计算的基础上,建立了勘察区地下水二维流水量数学模拟模型,重点以酒钢近期和远期对地下水资源的需求量2个开采方案为依据,利用模型对未来水源地地下水位的变化趋势和特征进行了预测预报。结果表明,各水源地总计按近期27.648万m3/d开采至2030年,开采区最大水位降深小于设计允许降深12m,并均已形成稳定的降落漏斗,由此引起的泉水溢出量减少对酒泉西盆地生态环境基本无影响,对现有的其它水源地影响甚微。而各水源地总计按远期34.56万m3/d开采至2030年,北大河、嘉峪关水源地开采井降深小于设计允许降深,自2011年降落漏斗已基本稳定,但黑山湖水源地开采降落漏斗中心最大水位降深分别为17.22m和23.60m,远大于设计允许降深,并且地下水位持续下降,降落漏斗不断扩大并与北大河、嘉峪关水源地降落漏斗相连形成区域性大降落漏斗,由此引起的水位降幅将使现有的泉水大量衰减直至完全消失,对下游生态环境将产生巨大的负面影响。为实现水资源的永续利用和酒钢经济的可持续发展,酒泉公司未来必须实施开源与节流并具的用水战略。     

沈阳市城区地下水位的变化与控制

沈阳是一个以地下水为主要供水水源的城市,区域地下水降落漏斗自上世纪60年代初形成,至1989年漏斗面积达225.79 km².由于采取限制开采措施,90年代初开始,沈阳市降落漏斗逐步得到恢复.地下水位的升高带来地下建筑被淹等新的环境地质问题.应采取有效措施,将地下水位控制在适当的高度,在保护地质环境的同时,合理开发地下水资源.     

从地下水动态看黄泛平原区的地下水回灌

八十年代以来，随着工农业生产的高速发展，用水量急增，由于过量开采地下水，造成了局部漏斗，并有逐年扩大的趋势。八十年代中期。各县市不同程度的对地下水进行了回灌。从地下水动态变化情况看，湖西黄泛平原区回灌工程效果较好，漏斗区地下水位有了明显的回升。     

开采、回灌因素影响下承压水水质的动态变化

开采上海地区第四系承压水至今已有120年的历史。由于长期集中开采,形成了以市区为中心的水位降落漏斗,从而引起地面沉降。为控制地面沉降,从1964年起压缩了市区部分地下水开采量,调整开采层次,逐步推广地下水人工回灌措施,对缓和地下沉降起到了积极作用。本文着重阐述第二至四层承压水在人为开采、回灌因素影响下的水质变化概况。     

地下水回灌补源生态修复技术研究

胶东半岛滨海区由于水资源的综合开发利用不合理,地下水位大幅度下降,形成区域性的下降漏斗,海水入侵严重,导致一系列生态环境问题产生.本文集成利用地下水回灌补源生态修复技术,通过自然或人工工程补源技术进行地下水储存,实现了区域地表水、地下水资源联合调度时空调配运用,取得了水资源利用经济、社会和环境等综合效益的高效统一.     

山东省滨州市咸水入侵防治对策研究

滨州市深层地下水开采量主要由弹性储存量、越流补给量、径流量、压密释水量组成,地下水滞留时间长,更替时间缓慢.通过40年来深层地下水水动力场、水化学场和开发利用状况分析,认为过量开采是深层地下水位持续下降和降落漏斗形成的主因,地下水降落漏斗的快速扩展是咸水入侵的根本原因.采用解析法计算两个约束条件下深层地下水的允许开采量2001.9 m3/a.为合理开发利用地下水和防止成水入侵,提出了限量开采、回灌补源等措施.     

腰坝绿洲地下水位动态特征及对植被变化影响

地下水资源是干旱半干旱地区绿洲主要的供水水源,随着绿洲发展规模的不断扩大,为了满足日益增长的供水需求,加大了对地下水资源的开采导致了地质环境生态问题。本文结合实地调查、访问与统测方法,收集相关资料,测定地下水位,分析地下水位动态年内与年际变化特征,认为腰坝绿洲地下水位动态变化主要受人工开采影响,总体趋势表现为持续下降,并在开采期局部地区形成地下水位降落漏斗,受地下水位动态变化影响,绿洲防护林及周边荒漠植被处于衰退阶段,出现退化或大面积死亡现象。     

Environmental impact assessment of risk associated with groundwater overdraft remediation in cone of depression,Jining, China

In this paper, a simple scenario and probabilistic approach is used to assess the potential groundwater risk due to proposed overdraft remedial actions in cone of depression, Jining City, China. Focusing on the concentrations of Chloride ions (Cl⁻) and total hardness (TH), the impact of artificial recharge and reduced pumping on groundwater quality and quantity is analysed by using the three-dimensional finite difference groundwater flow and transport model, Visual MODFLOW, to simulate groundwater flow and transport within the study area based on scenarios, and utilizes SURFER software to map risk levels. Although 5, 10 or 15% reduced pumping with artificial recharge leads to more decrease in Cl⁻ and TH concentrations than the 25%, less volume increase is achieved for the remediation of land subsidence and other environmental problems in the cone of depression. The Cl⁻ concentrations in recovered groundwater are within the desired concentration of 200 mg/l; however, TH in some cases are above the maximum permissible limit of 500 mg/l, with an exceedence probability of about 0.67 for recharge and recharge with reduced pumping at 25%. The presence of fractures and hydrogeological complexity greatly determines impacts of remediation, and the 22% reduced pumping with artificial recharge offers an optimum strategy for overdraft remediation in the Jining cone of depression.     

人工回灌过程中的水-岩相互作用模拟

人工回灌过程中所发生的水-岩相互作用是影响回灌层位地下水环境质量的重要因素。采用室内实验和水文地球化学模拟等技术对人工回灌过程中的水-岩相互作用机理进行了分析。研究结果表明：受混合作用影响,随着回灌水比例的增加,混合水中TDS质量浓度降低,水化学类型由Cl·HCO₃-Na型水逐渐转变为HCO₃·Cl-Na·Ca型水;受水-岩作用影响,在同一混合比例条件下,随着水-岩作用的进行,混合水中TDS质量浓度升高,各主要离子质量浓度呈现升高的趋势,但只有回灌水比例占10%时,混合水TDS质量浓度才大于原始地下水（涨幅约5%）。实验介质溶解于水的离子中,Ca²⁺、Mg²⁺和HCO^-₃主要来源于碳酸盐矿物的溶解, Na⁺主要来自岩盐的溶解。在人工回灌过程中,发生的水-岩相互作用主要包括方解石、白云石、钾长石、岩盐、CO₂的溶解和伊利石的沉淀。其中:钾长石溶解量与伊利石沉淀量、碳酸盐矿物溶解量与CO₂溶解量的相关性较强,其相关系数分别为1.00和0.78（显著性水平为0.05）;硅酸盐矿物反应量和回灌水比例之间的相关系数为0.97（显著性水平为0.01）,相关性极强;而碳酸盐矿物反应量和回灌水比例之间的相关系数为0.52（显著性水平为0.01）,相关性较弱。上述相关性分析为确定人工回灌过程中的水-岩相互作用机理、地下水中主要离子组分的来源途径以及定量分析人工回灌对含水层介质的影响提供了依据。     

大清河流域平原区地下水人工补给潜力与补给方式分析

为了有效提升大清河流域平原区地下水水位,亟需在此区域开展地下水人工补给工程,并确定合理的建设位置及有效的补给方式。首先基于研究区可利用补给水源、地下水位、地表高程、地表坡度及与河道距离5个指标的分布特征,构建地下水补给潜力评价体系,采用ArcGIS空间分析功能对研究区进行了地下水人工补给潜力区划;然后在此评价体系基础上,在典型人工补给高潜力区进一步开展系列野外现场试验,探讨适宜可行的地下水人工补给方式。结果表明：研究区西北部及南部河道附近区域开展人工补给工程潜力较高,而中部、北部及西南部远离河道的区域潜力较低。高潜力区——白沟引河地段包气带及含水层渗透性良好,整体渗透系数均在5 m/d左右或更高,适宜地表补给,但河床渗透性较差,渗透系数基本在0.01~0.09 m/d间,若通过河道补给需配合清淤等措施。其中,在上游及中游沿岸适宜将河道水通过生态水渠引至修建的地表入渗池或借助天然渗坑内入渗补给,在中下游沿岸区域适宜将补给水进行严格的水处理后采用井灌方式补给,在白沟引河中下游河道适宜修建拦水坝,利用河道进行入渗补给。     

人工补给对含水层水质的影响

为了研究人工补给对含水层水质的影响问题,通过反向地球化学模拟方法对大庆西部地下水水质演化规律进行了分析。结果表明,地下水化学成分主要受含水层矿物相的溶解-沉淀作用、阳离子交换吸附作用以及氧化还原作用的影响,并确定方解石、白云石、盐岩、萤石、石膏、赤铁矿、菱铁矿、软锰矿、二氧化碳、阳离子交换剂等为影响地下水化学成分的控制性（矿）物相。在此基础上,采用正向地球化学模拟方法,以大庆市西水源地下水人工补给为例,模拟了地表水进入到地下后与含水层中原有的地下水以及含水层介质发生的水-岩相互作用。模拟结果表明,注入水与含水层中的水混合后,使地下水的矿化度有所降低,且混合水中地表水所占比例越大,地下水的矿化度越低;注入水与含水层中的地下水混合后,不会导致地下水水质的突变和水质级别的降低,还可在一定程度上改善含水层水质。     

福州温泉区地下热水开采与水位动态响应研究

地下热水是一种极其宝贵的资源，然而长时间的过量开采，使资源濒临枯竭，同时还会产生一系列的环境负效应。福州温泉区蕴藏着丰富的地下热水，多年开采，水位不断下降，已使部分泉消失。针对这一状况，笔者对福州温泉区地下双层热储层——第四系孔隙热储层及下伏基岩裂隙热储层中热水的赋存条件，补给与排泄条件，开采的历史与现状，热储层历年地下水位动态变化特征及漏斗展布状况进行了详细的对比分析与研究。研究结果显示第四系孔隙热储层北部抽水漏斗较深，南部补给相对充分而漏斗不明显，经过10a的变化漏斗中心最大变化幅度为7．6m；基岩裂隙热储层出现南北2个漏斗，10a间漏斗中心水位最大变化幅度为12．61m。表明随着开采的进行，地下热水水位在持续性下降，热资源在逐渐流失。指出加强地热资源开采量监控及建立比较完善的地热资源管理系统的迫切性，以实现资源的合理利用和可持续发展。     

大庆市地下水降落漏斗现状分析

大庆市主城区长期过量开采承压水,致使地下水水位持续下降,形成地下水降落漏斗.依据多年地下水开采量及地下水动态监测资料,分析了中心城区地下水降落漏斗的形成与发展趋势.研究表明,地下水降落漏斗的规模直接受开采量大小的控制,水位的变化与开采量的变化呈正相关.     

潜水人工补给新方法

为了有效增加地下水资源可利用量,对潜水人工补给方法进行了创新。在分析地下滴灌技术、地下水人工补给方法的基础上,提出建设地下暗管式人工补给系统的具体思路,给出了稳定下渗状态下系统补给量的估算方法;并基于台兰河地下水库实际水文地质条件,计算了修建10 km入渗暗管时系统的补给量。对建设地下暗管式人工补给系统的优缺点、适用条件及其各构筑物的结构设计原理进行了初步探讨。结果表明:地下暗管式人工补给系统可以最大程度地减少表层土壤的含水量及陆面蒸发损失;同时,10 km入渗暗管仅从当年11月至翌年2月入渗水量便可达约220万m³,这可为地下水库人工补给提供有力保障。总之,地下暗管式人工补给系统是水资源高效利用的一种创新模式,对实现水资源合理配置,保障地区用水安全具有重要意义。     

再生水地表回灌补给地下水的水质安全保障体系

把城市污水净化处理为符合回灌标准的再生水并安全回灌补给地下水, 对于实现污水资源化、含水层恢复、缓解我国水资源供需矛盾和环境污染态势具有重要意义.针对再生水回灌地下水存在的水质安全问题, 通过理论分析、系列实验和技术集成形成了再生水地表回灌补给地下水的水质安全保障体系及关键技术.该安全保障体系包括场地选择与勘查、高效低成本的再生水处理技术、土壤—含水层系统数学模型和回灌方案设计技术、水质监控系统、安全评价技术以及回灌管理法规等.这些要素相互依赖、相互作用, 构成一个完整的体系.郑州郊区示范工程证实了该水质安全保障体系的可行性.2年示范工程表明, 处理的再生水水质达到《城市污水再生利用地下水回灌水质》(GB/T 19772-2005)标准, 优于场地背景地下水水质, 补给含水层后的地下水基本达到《地下水质量标准》(GB/T 14818-1993)Ⅲ类水标准.建议有关政府部门把再生水利用及回灌补给地下水, 纳入水资源开发利用及环境保护规划的整体框架中, 尽快制定或完善再生水回灌补给地下水的相关法律、法规和标准体系, 建立再生水回灌许可证制度, 有序推进再生水回灌工程.      

流场分析法在矿区水文地质工作中的应用

阐述了流场分析法在查明矿区水文地质边界的水力性质,含水介质的结构特征及地下水补给,径流和排泄条件中的应用。并以蔚县矿区为例,对大抽水前后的天然流场和人工流场进行了分析,确认了介的水质,强径流速年位置及岩溶水的补给来源。     

海河流域地下水资源保护

地下水资源在海河流域至关重要的资源。海河平原的浅层和深层含水层大面积处于严重超采状态。地下水资源的的过量开采造成了严重环境问题。为了保护地下水资源，评价了可行的技术。利用洪水和废水进行人工回灌已进行了试验。在很多地区可以应用地表回灌系统，城市地区实施深层含水层的回灌。更好地策略是减少地下水的抽取量，特别是为了减缓地面沉降和海水入侵。应该联合运用减少地下水抽水量和人工回灌，以解决地下水位持续下降和含水层恢复的问题。