黑龙江省地下水类型及其主要特征

本文根据地下水的赋存条件，水理性质及水力特征，将黑龙江省地下水划分为松散岩类孔隙大，碎屑岩类孔隙裂隙水，基岩裂隙水，碳酸盐岩类裂隙岩溶水和冻结层水五种基本类型，并对其分布规律，含水层特征，富水性性及水化学特征等进行了简明扼要的论述。     

基于水力走时反演刻画裂隙含水层非均质性

获取含水层水力参数空间非均质分布信息是研究地下水渗流、地下水污染物运移等诸多地下水问题的重要基础.然而,受常规勘察技术所限,含水层的非均质性难以直接刻画,尤其在裂隙介质含水层中,水力参数分布的非均质性更加突出,进一步增加了刻画的难度.针对该问题,本研究首先通过德国哥廷根大学北校区内的Neutra试验场地进行的64次抽水...     

基于巴拉素井田多孔抽水试验的含水层特征及水力联系研究

抽水试验是获取地下水含水层水文地质参数的有效手段之一。为了准确掌握各含水层特征及水力联系,以巴拉素井田为例,通过抽水试验、理论分析、水质化验等方法对井田先期开采地段内开采煤层富水情况、各主要含水层水文地质特征及其水力联系等进行研究。结果表明:矿井未来开采的2、3、8号煤的富水性均较弱;主要含水层中,除第四系含水层富水性中～强、白垩系洛河组含水层富水性中等以外,其它含水层均富水性弱;第四系含水层和白垩系洛河组含水层之间水力联系密切,侏罗系直罗组含水层与白垩系洛河组含水层之间未发现水力联系,侏罗系直罗组含水层与2号煤之间未发现水力联系;3号煤与8号煤之间未发现水力联系。本次抽水试验成果,为矿井未来水文地质及防治矿井水害工作提供了有力的理论依据,同时对周边条件类似矿井具有一定的借鉴价值。     

贵州寒武系和石炭系页岩气开采对环境影响分析——以牛蹄塘组和打屋坝组为例

贵州页岩气地质资源量巨大,达到1.048×10~(13)m~3。其中寒武系牛蹄塘组与石炭系打屋坝组是重要储集层位。本文在研究牛蹄塘组页岩与打屋坝组页岩的地层结构、岩性和地球化学特征,以及储层特征的基础上,分析水力压裂方法对地下水含水层的破坏作用,建立了页岩气压裂开采导致地下水含水层、隔水层被破坏引起地下水污染模式,预测了压裂液返排地面可能造成地表环境污染的风险。同时,采取牛蹄塘组和打屋坝组页岩进行浸泡试验,试验结果表明,页岩在浸泡过程中,元素的浓度随着时间、温度的变化而变化,并呈现出一定的规律性,特别是As、Cd、Pb、Se、Co、Ba等元素呈显著浸出,据此分析了水力压裂法在开采页岩气的过程中可能会产生的环境污染问题。     

水力层析法与克立金法估算非均质含水层渗透系数场比较

含水层非均质性空间分布特征的识别,是准确模拟地下水流和污染物运移的前提.基于室内非均质含水层砂箱实验,分别利用水力层析法和克立金插值法刻画了非均质含水层渗透系数场.研究结果表明:(1) 水力层析法与克立金法相比,不仅可以更好地刻画非均质含水层渗透系数场,还可以更高精度地预测地下水流过程;(2) 水力层析抽水实验中,通过增加抽水实验组数可以有效地提高水力层析参数反演的精度,但是抽水实验组数增加到一定程度以后,再增加抽水组数不会显著提升参数反演的效果.后续需要进一步研究水力层析抽水实验合适的组数,进一步对抽水井进行优化布设.      

环境同位素技术在水源地勘探中的应用——以河北姜泡水源地为例

本文以采样和测试取得的第一性资料为依据，配合水源地勘察和群孔抽水试验开展河北滦南姜泡水源地第四系含水层同位素水文地质研究，查明天然和开采状态下地下水环境同位素丰度及其变化规律性，结果表明Ⅰ、Ⅱ含水层地下水与河水存在水力联系，是近代渗入成因水。主勘探层Ⅲ含水层与河水无联系，是不同年代形成的古渗入成因水，以侧向迳流补给为主，补给区位于研究区的东部。该层地下水由NE朝SW，后折向正南方向流动，速率为1—1．5m/a。含水层组地下水的贮留时间距今2300．15700a，Ⅲ2的贮留时间距今5800—23200a，地下水pH为7．2—8．3、溶解固体量小于300mg／L、水质较好的淡水，具有开发应用前景。     

氢氧同位素在亳州东南部地区水循环研究中的应用

为识别亳州东南部地区地下水循环特征,本文在调查采样的基础上,利用氢氧稳定同位素和地下水动态特征分析不同水体间的相互联系、浅部和中部地下水循环系统边界以及不同含水层之间的水力联系.研究发现:区内涡河水、浅部和中部孔隙水均起源于大气降水;可大致以34m作为区内地下水浅部循环系统和中间过渡系统的边界,以70m作为地下水中间过渡系统上部和下部的分界线;浅部循环系统和中间过渡系统上部水力联系密切,中间过渡系统上部和下部水力联系较弱.     

群孔抽水试验与同位素分析在煤矿水文地质勘查中的应用

田庄煤矿主采煤层为石炭系太原组16上及17煤层,威胁煤层开采的地下水水源主要为十下灰、十三、十四灰和奥灰含水层。其中十三、十四灰含水层水力联系密切,可按同一含水层看待。十下灰岩水为16上煤的直接充水水源,十三、十四灰灰岩水和奥灰灰岩水为16上及17煤层的底板间接充水水源,在构造地段有可能转化为直接充水水源。在研究煤矿群孔放水试验的基础上,全面分析了氢氧同位素资料,结果表明井田内十下灰和奥灰含水层有各自的补、径、排系统,正常情况下水力联系较弱;十三、十四灰含水层与十下灰和奥灰含水层均发生着水力联系,在采掘及导水断层的影响下,其含水层间地下水联系变得更加密切。两种研究的结论基本一致,增加了成果的科学性和可信性。     

对内蒙古阿拉善西部地下水流向问题的新认识

内蒙古阿拉善西部的水文地质研究程度很低,关于地下水的来源和流向仍然存在各种不同的认识,需要在沙漠腹地补充钻探资料加以验证。本研究在前人调查成果的基础上,选择巴丹吉林沙漠及其周边的4个控制点进行了水文地质钻探,获得关键性的含水层分布和地下水位数据,对地下水流向问题提出了新的认识。分析结果表明,阿拉善西部广泛发育厚度50 m以上的第四系孔隙含水层,与新近系和白垩系砂岩含水层一起构成主要的地下水渗透介质,使区域地下水流具有连续性。地下水总体自东向西、自南向北流动,水力梯度介于0.8‰与7.9‰之间。在区域尺度上,断裂带对浅层地下水的作用并不显著。     

含水层非均质性不同刻画方法对地下水流和溶质运移预测的影响

为探讨含水层非均质性不同刻画方法对地下水流和溶质运移预测的影响,基于非均质含水层砂箱实验,分别用传统等效均质模型、克立金插值和水力层析刻画含水层渗透系数场,并探讨了先验信息对水力层析结果的影响.将不同方法估算的渗透系数场用以预测地下水流和溶质运移过程,以此判断不同方法估算结果的优劣,分析含水层非均质性对地下水流和溶质运移的影响.结果表明:与克立金插值法相比,水力层析法可以更好地刻画含水层非均质性,较准确地预测地下水流和溶质运移过程;钻孔岩心渗透系数样本值作为先验信息可以提高水力层析法估算结果的精度;传统等效均质模型无法准确预测地下水流和溶质运移过程.含水层非均质性的增强将导致溶质污染羽分布形态和运移路径的空间变异性增强,并且优势通道直接决定溶质的分布及运移路径.      

某傍河污染场地排污河与地下水水力联系模拟研究

为研究常见地表排污河对地下水造成的影响,选择安徽省淮北市濉河某傍河区域进行研究。在对研究场地开展野外调查、抽水试验、微水试验等工作的基础上,从水动力学角度对研究场地地下水进行系统研究。应用Processing Modflow建立了该研究场地的水文地质模型,根据各均衡区间水量交换情况揭示了排污河、深浅含水层间的水力联系状况。模拟结果表明,排污河与浅层含水层之间没有明显的水力联系;深、浅含水层之间的水力联系微弱。     

基于多源数据分析的洼里砾岩地下水循环特征

利用钻孔、地下水位、水质、温度和同位素等多源数据,识别了洼里地区的地质结构、地下水动态、地下水化学、地下水温度和同位素特征,分析了洼里砾岩与奥陶系、第四系含水层的水力联系。洼里砾岩在西部与奥陶系地层直接接触,与奥陶系含水层存在水量交换通道;洼里砾岩与奥陶系和第四系地下水水位具有一致的年际和年内变化特征,水位高值一般出现在1—2月,水位低值出现在5—6月。同时,洼里砾岩、第四系和奥陶系地下水水化学类型均为HCO3-Ca·Mg型,且C-14和S-34同位素值相近,地下水温度变化规律具有区域一致性。结果表明,洼里砾岩岩溶发育,富水性好,与奥陶系和第四系含水层水力联系密切。地下水循环特征表现为:地下水主要接受西部奥陶系地下水补给,自西南向东北方向径流,主要排泄方式为侧向径流和向第四系含水层越流。     

基于地下水流场和含水介质分析的敦煌月牙泉成因研究

在分析月牙泉多年动态变化趋势的基础上,依据最新水文地质勘探资料和编绘的月牙泉周围年丰水期、枯水期地下水等水位线图,从地下水流场和含水介质的角度分析研究了月牙泉形成原因。月牙泉上游地下水基本呈自西南向东北径流,在地势低洼的沙漠丘间地带出露形成月牙泉;地下水补给来源为上游党河右岸黑山咀子东侧浅层地下潜水的侧向径流,黑山咀子至月牙泉之间的地下水水力坡度在丰水期为4. 813‰,枯水期为 4. 622‰;月牙泉泉水与周边地下水是统一的水力系统;月牙泉附近含水层是党河冲洪积层的连续的过渡关系,泉水出露形成是含水层与特殊地形地貌结合的产物。     

朝阳露天采区水文地质特征与矿坑充水因素分析

通过对朝阳勘查区露天采区的三个含水层和三个隔水层特征、地下水的补给、径流和排泄条件及含水层之间的水力联系等因素分析，认为三个含水层对矿坑均有充水影响，并预计了各含水层对矿坑的充水水量，为今后矿坑疏干排水提供了依据。     

孟加拉国巴拉普库利亚煤矿含水层水力联系研究

为进一步查明孟加拉国巴拉普库利亚煤矿水文地质特征及含水层间水力联系,为矿井水害防治提供理论依据,以19组水质化验数据为基础,结合含水层及隔水层空间展布特征、井田构造特征、水位历时曲线、水化学类型、氢氧同位素特征等,综合分析新近系UDT含水层、Ⅵ煤顶板含水层、Ⅵ煤含水层之间的水力联系。结果表明,井田北部LDT隔水层局部缺失,为UDT含水层水向含煤地层补给提供了条件;井田北翼煤层顶板含水层与UDT含水层水位变化规律密切相关,且水位相近,初步证明两者存在水力联系;各含水层水均为HCO₃-Ca·Na·Mg型,均为低矿化度水,进一步证明各含水层间存在水力循环;聚类分析结果表明各含水层水质存在一定关联度,推演含水层间水力联系程度;氢(δD)氧(δ18O)同位素特征点分布于全球大气降水线附近,表明大气降水是各含水层共同的补给水源。研究成果可以指导孟加拉国巴拉普库利亚煤矿Ⅵ煤层开采时水害防治方向。      

吉布提共和国干旱条件下沉积含水层和火成岩含水层水力特性的评价

吉布提共和国（面积23000Km^2；人口50万）位于非洲Horn内，属干旱气候，年平均降雨量少于150mm。水资源的98％由地下水提供。出现两种类型含水层：火成岩含水层和沉积含水层。本文重点评价这些含水层的水力特性，这对于将来考虑这些含水层的控制管理很重要。最后，从20世纪60年代开始，编辑包含所有已获得的可利用抽水试验数据的数据库。抽水试验可确定导水系数。单对火成岩含水层来说，导水系数也可通过一种经验关系采确定，这一关系是利用了紊流井损失校正后的单位涌水量。每一类型含水层的导水系数，可跨越四个数量级，同时指出它们的强不均匀性(复杂性)。对于不同火成岩来说，岩石越新，导水系数越高。因此火成岩导水系数已在地质年代过程中降低。目前，已获得对于这些复杂含水层水特性的一个更好的理解，这一理解将通过数值模拟模型的应用使它们的地下水资源得到最佳管理。     

基于地下水压力波传播过程的泉水流量灰色系统模型

根据岩溶地下水的运动特征,提出了岩溶地下水压力波形成与传播的概念模型,运用灰色系统理论建立了岩溶地下水的水文模型,包括泉水流量对降水量水力响应时间的求解方法及泉水流量对降水量的响应模型,并以山西柳林泉为研究对象,建立了泉水流量对泉域内不同区域降水量的水力响应时间求解模型。结果表明,泉域南部岩溶裸露区的水力响应时间为1年;泉域北部岩溶覆盖区的水力响应时间为7年,所得结论与泉域地质构造一致。基于南、北二区的水力响应时间,建立了带有时滞的描述泉水流量与降水量关系的GM(1,3)模型,模型回代检验的平均误差为6.05%;模型预测检验的平均误差为12.19%。研究证明,岩溶地下水的运动过程是压力波的形成与传播过程,泉水流量是地下水系统对大气降水的响应;水力响应时间是反映岩溶地下水压力波特性的主要参数,通过它可以实现对岩溶地下水过程的定量化描述和含水层的非均质性识别,基于岩溶地下水压力波传播原理建立的泉水流量对泉域内降水的响应模型可以比较准确地模拟泉水流量,为岩溶地下水资源的开发利用和保护提供了基础资料。     

申家庄煤矿扩大区水文地质条件分析

通过对申家庄煤矿扩大区2号煤层开采的水文地质条件分析，认为扩大区2煤以上各基岩含水层之间，分布有稳定的厚层粉砂岩和泥岩，构成良好的隔水层，且区内断层不导水，故2号煤以上各基岩含水层之间水力联系差，该区在原始状态下地下水不会对2号煤层开采造成影响，但在采动情况下水库水体对扩大区开采以及扩大区开采对水库有何影响还需进一步研究。     

新疆和什托洛盖煤田白杨河北洼地含水层特征分析

为了合理地开发地下水资源,依据大量的勘探钻孔和抽水试验资料,分析研究区含水层特征。在对研究区水文地质详查的基础上,通过水文地质钻探、抽水试验、样品分析等手段,查明含水层的结构、埋深以及流量等参数,探讨各含水层之间的水力联系,并分析研究区地下水的动态特征。为今后该地区地下地下水资源的开发利用提供科学依据。     

基于GMS软件的柳条沟水源地地下水数值模拟

在水文地质条件分析的基础上,概化含水层水力特征、垂向、侧向边界后,依据水文地质概念模型建立了地下水数学模型,比照采用地下水均衡分析法计算结果,地下水数值模拟结果可靠。说明含水层结构、水文地质参数的确定、边界条件的概化等处理较为合理,所建立的模型可以用来评价该区地下水资源量。