黄河下游断流对沿岸地下水形成与开发的影响

黄河下游河段断流对沿黄地区生态环境影响严重。以1999年为基准年,利用黄河下游侧渗补给影响带地下水系统模拟模型研究了黄河断流对黄河侧渗量及地下水循环的影响。花园口-河口断流300d,黄河侧渗量减少53.8%。夹河滩-河口全年断流,黄河侧渗量减少75.2%;断流300d,黄河侧渗量减少46.3%。泺口-河口全年断流,黄河侧渗量减少25.1%;断流300d,黄河侧渗量减少19.8%。利津-河口全年断流,黄河侧渗量减少4.7%。断流对黄河侧渗补给影响带地下水流场的形态影响较小,浅层地下水系统边界的水力性质没有改变。断流对黄河下游傍河水源地开采动态水位影响较大,但宏观上对侧渗补给影响带地下水资源不会产生较大影响。     

黄河下游断流对傍河水源地影响的研究

保持黄河不断流是傍河水源地存在的必要条件,黄河频繁的断流威胁傍河开采水源地的稳定性。本文建立了黄河下游影响带地下水系统模拟模型,模拟预测黄河下游在断流和恢复过流条件下,傍河开采时黄河侧渗量的变化趋势及傍河开采水源地地下水的演变趋势。研究表明:断流条件下,因傍河水源地开采而激发的黄河侧渗补给量增加幅度达28．4％-126．4％;小浪底水库运行对于傍河水源地实现稳定开采具有重要意义。     

郑州沿黄水源地不同钻井工艺试验研究

以生产科研相结合的方式,在郑州沿黄地下水源地地区使用正循环钻进工艺施工水井8眼,泵吸反循环钻进施工工艺施工水井11眼,通过这2种水井钻进工艺的效率和经济性分析,得出郑州沿黄地下水源地地区使用泵吸反循环钻进施工工艺的最佳成井深度为140.75 m以浅,正循环钻进施工工艺最佳成井深度为140.75 m以深的结论,以此为今后类似地区水井施工钻进工艺选择提供参照依据。     

黄河水对地下水补给深度的初步研究

本文根据河南省黄河下游影响带众多的水源地勘探孔资料和黄河4条剖面上同位素的分布特征,采用地层分析法、同位素法和数值法较准确地划分了黄河不同河段地表水对地下水的补给深度,其中,郑州剖面补给深度小于250m,中新剖面和开封剖面大于200m,濮阳剖面小于150m.     

黄河下游断面资料数据库及冲淤分布初步分析——

利用所建立的断面资料数据库及分析系统软件,采用体积法对黄河下游冲淤数量进行了计算,并利用与本系统软件直接接口的通用软件,研究了黄河下游冲淤量的时空分布特点。计算分析表明,近半个世纪黄河下游河道淤积量达64.4亿m3。进入下游的水沙条件既受自然气候条件变化的影响又受水库运用所制约。不同时期河道冲淤量及其分布的差异是黄河下游冲积性河道对不同水沙条件所作出的反应。     

黄河下游地区浅层地下水资源特征及保护建议

随着黄河下游城市经济的快速发展,有限的黄河水资源与不断增长的居民用水之间的矛盾日趋突出。为提高应急供水的保障程度,保障人民群众生命安全,维护社会稳定,本文以利津县浅层地下水资源调查为例,采用现场地质调查、物探、水质分析、水文地质孔钻探与抽水试验等相互结合的试验方法查清了该地区可利用的地下水资源分布和具体资源量。并基于以上研究成果,结合各种取水方法的适用条件,提出了浅层地下水水源地范围和开发利用方案。研究成果为利津县的供水安全和人民生活水平的提高,提供水资源保障具有十分重要的现实意义和战略意义。     

黄河源区河流阶地特征及源区黄河的形成

提要：本文通过对黄河源区河流阶地的系统测量和研究,认为黄河源区黄河阶地主要由堆积阶地组成,少量侵蚀阶地,阶地拔河高度低,阶面比较开阔平坦。黄河自源头至入扎陵湖段仅发育一级河流阶地,从鄂陵湖出水口至黄河乡段发育两级河流阶地,从黄河乡以下至久治县东段发育三级河流阶地。结合ESR测年结果,黄河源区河流阶地形成的时间主要为中更新世晚期—全新世,T1河流阶地的形成时代约为1万年;T2河流阶地的形成时代为5.8～1.9万年;T3河流阶地的形成时代为16.1～2.5万年。河流阶地研究表明,黄河在源区形成较晚,可能为晚更新世晚期。     

黄河三角洲地下水关键水盐因子及其植被效应

为了解黄河三角洲地下水生态环境功能,采用数理统计、地统计和同位素方法及3S技术,对"地下水-陆生植被"系统中关键水盐因子及其植被效应进行了深入研究。结果显示,区域典型植被主要以埋深普遍较浅(1.0～3.0 m)的地下水为水源,说明地下水是生态环境的敏感要素。潜水c(Cl-)与c(TDS)均呈显著的方向性空间变异(沿地下水流向二者浓度递增),且二者具有空间分布一致性(R=0.999),表明Cl-是潜水水质的主控离子。归一化植被指数(I_NDVI)与潜水c(Cl-)间呈较显著的Logistic关系,揭示潜水c(Cl-)是地下水这一生态环境敏感要素中的关键因子,其对上覆植被强烈的胁迫和驱动作用引发了区域典型的生态环境效应。在黄河三角洲高效生态经济区的开发建设过程中,应特别重视植被与潜水c(Cl-)间极为密切的作用与反作用关系,积极采取有效的人为调控措施。     

基于GIS的黄河三角洲地下水开发适宜性评价模型

本文运用地理信息系统(GIS)技术,建立了黄河三角洲地区浅层地下水开发适宜性综合评价模型.评价模型考虑了浅层地下水补给、含水层导水性和储水性、地下水水质、土地利用以及地下水开采对环境影响等多方面因素,模型评价结果为地下水开发适宜性等级分区图.模型评价成果为黄河三角洲地区浅层地下水资源规划和开发利用提供了科学依据.     

黄河下游鲁北平原地下水砷浓度空间变异特征与成因

依据2006—2009年间采集的区内1092件浅层地下水无机分析和现场测试数据,采用地统计学分析方法,分析了黄河下游冲积平原地下水中砷的空间变异特征及在人类活动影响下的污染现状。全区26.65%的样品砷含量超过饮用水标准,超标区域面积占全区总面积的17.3%。浅层地下水中砷的统计特征表明砷的离散程度和变异系数均较高;空间变异特征显示砷在空间上的分布各向异性,砷含量分布差异与地下水流向关系不密切,不同浓度的分布主要受原生条件和污染源的影响;区内约7%的浅层地下水样品砷的浓度由人类活动影响形成,其中12%的砷污染样品源于养殖场砷污染,养殖场内浅层地下水砷检出率、超标率均为全区的2倍;砷污染源包括农村分散养殖场牲畜废弃物排放、含砷农药的施用、工业污水的不达标排放等。     

黄河源区区域地下水位下降及其生态环境地质问题

为研究黄河源区区域地下水位下降与生态环境恶化之间的关系,本文基于野外实测的泉口下移、扇前缘泄出带下移与泄出带低位沼泽湿地萎缩以及局地历次地下水位统测资料,认为引起区域地下水位下降的原因以自然因素为主;人为因素为次,且表现为间接干扰。存在的主要生态环境地质问题主要是加剧了荒漠化和引起黄河源区黄河断流。     

黄河下游河道的冻裂研究

黄河下游河道在冬季冰封雪冻,使得河道上发育了大量的冰冻裂痕(简称‘冻裂'),形貌独特,引人注目.黄河下游的冻裂共有八种形态:缝隙状、豆荚状、直线状、三联状、锯齿状、网状、螺旋状及树枝状.后两种冻裂仅产在薄层淤泥中;其余的均产在粉砂中,与一般的干裂发育载体迥然不同,这也是冻裂的一个特殊之处.另一种发育在粉砂层中的冻裂-冰冻裂理也很特殊.冻裂的形成无疑与冰作用有关.冰融水劈的交替作用是其具体的动力学过程。     

A Study on Infiltration and Groundwater Development in the Influent Zone of the Perched Lower Yellow River

A three-dimension flow model based on the hydrogeological conditions within the influent zone of the Yellow River in Henan Province, Yuanyang, China, was set up using FEFLOW. The interaction of the Yellow River and the groundwater was simulated under various pumping scenarios. For the planned water supply area, simulation results indicate that, within 10 years’ pumping at a rate of 4.86′108m3/a, the shallow groundwater flow and infiltration from Yellow River will be stabilized . After 10 years pumping, the infiltration will increase to 3.22′108m3/a ?and take approximately 70% of the pumping water.     

小浪底水库运行后黄河下游侧渗影响范围及对地下水环境的影响

文章通过对2019年黄河下游平原区地下水流场的刻画，结合黄河水和沿岸地下水的稳定同位素¹⁸O和放射性同位素³H的分布特征，分析了小浪底水库运行20年后黄河下游侧渗影响带的范围及变化。结果表明：小浪底水库运行20年后，现状黄河下游影响带在5~25 km，在新乡-开封一带最大，约25 km，在滨州一带最小，约5 km。相对于小浪底水库运行初期，影响带在滨州以西增加0.5~5 km，尤其在新乡-郑州沿线增大最为显著，而在滨州以东影响带略有缩小。黄河影响带主要由介质条件，补给源条件和能量条件等因素控制。小浪底水库运行后，河道下切，河床渗透性增强，降低了河床物质对黄河水的"吸附和净化"能力。黄河水的水质将对沿岸地下水产生更加明显的影响，控制和改善黄河水质是保障黄河下游区生态环境高质量发展的基础。     

黄河下游河道边界条件影响输沙效率研究述评

如何高效输沙始终是黄河下游河道治理的一个根本问题,其中河道边界条件对泥沙输送具有重要的影响,这源于两者之间存在的耦合作用。对现有河道边界条件影响输沙效率相关研究进展及存在的问题进行了系统的总结与分析。河道边界条件不仅影响河道空间沿程输沙效率,而且河道边界条件的演化还决定了输沙效率的时间调整过程。这种影响在不同输沙计算方法(水文学方法、水动力学方法)中的表现形式有所不同,但反映物理本质相同,彼此之间存在一定的联系。能否反映水沙运动与河床变形之间的相互作用及耦合特性,这是判断输沙模拟有效性的关键所在。河道输沙与河床变形作为泥沙赋存状态同一问题的两个方面,提出了从河床演变学角度研究输沙效率的问题,为相关研究的开展提供思路与参考。     

黄河下游漫滩洪水冲淤规律

滩地的淤积层分布记录着以往漫滩洪水的特征,即反映漫滩洪水的量级、频率和持续时间等,同时河漫滩也是预估河流泥沙、洪水灾害防治和湿地生态系统保护等的重要组成部分。根据黄河下游水文年鉴资料,分析滩地的淤积与漫滩洪水的定量关系,为未来河流泥沙预估提供依据。经分析得到大漫滩洪水在来沙系数S/Q<0.030 kg·s/m6时,主槽冲刷而滩地淤积,反之则滩槽同淤。当S/Q<0.030 kg·s/m6时,大漫滩洪水滩地的淤积量主要与漫滩系数Q_max/Q_p、上滩水量W₀和含沙量S有关;大漫滩洪水的主槽冲刷量则除了与洪水期水量W和沙量W_s有关外,还与滩地的淤积量有关。一般漫滩洪水,当来沙系数S/Q<0.023 kg·s/m6时,主槽冲刷而滩地淤积,反之则滩槽同淤。一般漫滩洪水主槽冲刷量与来沙系数S/Q和洪水期水量W有关,而滩地淤积量仅与含沙量S有关。黄河下游漫滩洪水滩地的淤积和主槽的冲刷主要发生在孙口以上河段,而孙口以下河段主槽冲刷和滩地淤积量均较少。     

黄河源区地下水位下降对生态环境的影响

黄河源区1:250000区域环境地质调查资料与以往资料的对比表明,黄河源区区域地下水位近几十年来呈现明显的下降趋势,主要表现在:地下水露头泉口下移,河谷区民井地下水位下降及山前冲洪积扇前缘泄出带下移.多年冻土的退化直接导致了冷生隔水层的下移,从而引起区域地下水位的下降.区域地下水位的下降导致生态水位下降,包气带土壤层的含水量减少,使该区出现植被草场退化、生物多样性减少、沼泽湿地萎缩、鼠害猖獗、荒漠化加剧及黄河断流等生态环境问题.     

黄河下游不同河型河道的水沙效应及演变趋势分析

黄河下游沿程出现的辫状河流（游荡型河流）、弯曲河流（弯曲型河流）、顺直河流（顺直微弯型河流）的转化现象引人关注,并有不同方面的专门研究。本研究针对以往研究的不足,通过对不同河型段的水沙演变、断面形态对流量的响应、河道断面演变、河床沉积速率及能耗率特征等方面,系统分析了不同河型段河道的水沙效应。认为黄河下游沿程出现的三类河型是由河道比降小、河床质细、洪枯水交替、粗泥沙输入少及大堤限制等因素起主导作用。其中顺直河流的出现是人工大堤的胁迫性产物。随着近年来水沙的阶段性减小,顺直河流在大堤的挟持下得以维持;弯曲河段河道的侧向摆动依然、宽度略微变窄,河床加积速率最大,但不会导致整个下游河道比降发生明显变化;辫状河段能耗率相对较大,冲淤强烈,滩槽更替频繁,但随着流量的减小,其能耗率明显减小,其比邻弯曲河流段的河道会逐渐曲流化,表现为弯曲河段的适度上延,但延伸有限。各类治理措施中,以中上游修建水库和淤地坝是最有效的,可拦截大量粗泥沙,从而降低下游河床的加积速率,以延缓悬河的发展。当然,针对决口险情的大堤建设是必要的,但要与不同河型段的河道稳定性相适应。     

黄河三角洲浅层地下水盐分来源及咸化过程研究

黄河三角洲地下水咸化已成为区域最突出的生态环境问题之一。识别地下水补给及盐分来源是有效控制和改善地下水咸化问题的关键。本研究采集了研究区浅层地下水、地表水和海水等不同类型水样,利用离子比、Piper三线图、吉布斯图等方法对八大离子浓度、δD和δ¹⁸O 组成、Br和Sr 浓度等进行地下水补给研究与盐分来源辨析。结果表明:(1)黄河三角洲浅层地下水以总溶解性固体(TDS)为338 g/L的咸水为主,地下水水化学类型较为单一,主要为Cl-Na型。(2)三角洲区域地下水以大气降水补给为主,并且在补给过程中经历了不同程度的蒸发作用的影响,黄河现行流路区域地下水主要来源于河水侧渗补给,但浅层地下水含水层水平渗透性较差限制了黄河侧渗补给范围。(3)海洋是黄河三角洲浅层地下水盐分的主要来源,黄河现行流路区域及近岸地下水盐分来源于海水混合,三角洲北部刁口河等古河道区域地下水盐分主要来源于海相蒸发盐淋滤溶解。     

近期黄河下游游荡段滩岸崩退过程及特点

小浪底水库运行后,黄河下游游荡段河床冲刷剧烈,滩岸崩退过程较为显著。估算典型断面的滩岸崩退过程,不仅有助于全面掌握该河段的河床演变规律,同时也能为河道整治及规划等提供相关参数。以1999—2013年游荡段典型断面(水文断面及淤积断面)汛后实测地形资料为基础,确定了这些断面平滩河宽的调整过程,发现多年平均崩退速率最大达215 m/a;分析了影响滩岸崩退过程的不同因素,发现滩岸土体组成及力学特性、滩槽高差等因素虽对崩退过程有一定影响,但来水来沙条件是主要影响因素;分别建立了游荡段水文断面及淤积断面滩岸累计崩退宽度与前期5年平均汛期水流冲刷强度之间的经验关系,相关系数都在0.85以上。公式计算值与实测值吻合较好,可用来估算游荡段典型断面滩岸的崩退过程。