基于GMS的兰州“三滩”水源地地下水水质演化及调控对策

为解决兰州"三滩"傍河水源地的咸水污染威胁,在对研究区地下水污染调查的基础上,以研究区地下水系列监测资料为依据,利用地下水数值模拟软件GMS建立了研究区地下水流和溶质运移耦合模型,设计三个水源地地下水资源开采和管理方案,模拟预测其水量恢复效果以及对南侧咸水的阻隔效应。结果表明,若维持现状开采,傍河区地下水位会上升,水质在变好,但南河道以南地下水溶解性总固体逐渐升高,南部咸水会慢慢向水源地迁移。若马滩水源地部分井群恢复开采,南河道以北地下水溶解性总固体有降低趋势,但微咸水和淡水的混合界面将向北迁移。若打通南河道,且马滩水源地部分井群恢复开采,受黄河水和南河道入渗双重补给,傍河区以及南河道北侧地下水溶解性总固体会持续降低,南河道南侧的微咸水体也会有所淡化。恢复南河道是改善和恢复水源地的有效途径。     

GMS在寿西水源地开采优化方案中的应用

利用地下水模拟软件GMS,对寿光市自来水公司第三水厂水源地—寿西水源地地下水流进行数值模拟。寿西水源地地下水动态很大程度上受制于区域地下水动态和晨鸣集团等工业水源地开采影响。模拟考虑寿西水源地所在淄博—潍坊大型漏斗区的背景,结合南水北调东线工程实施对晨鸣集团等工业开采井的逐步替代,按四个方案进行地下水动态预测,提出保障寿西水源地出水量及漏斗间干扰较轻的优化方案。     

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.     

大武水源地地下水环境模拟与石油污染控制研究

大武水源地是山东省内唯一的大型地下水水源地，由于相邻的堠皋地段地下水被石油污染，大武水源地面临着严重的石油污染威胁。本文通过对地下水环境模拟和地下水环境控制模拟的研究，提出在堠皋地段设置 地下水截流带，控制已污染的地下水向大武水源地径流。为达到保护大武水源地的目的，提出石油污染治理建议。     

沧州地下水降落漏斗现状及发展趋势分析

通过对沧州第Ⅲ含水组地下水降落漏斗分析,得出了沧州漏斗中心将向东南部转移、漏斗向"漏盆"发展及漏斗横向上向沧州西部、北部发展加快的趋势.同时对沧州地面沉降成因进行了浅析,阐述了地下水漏斗造成的危害,并对控制漏斗发展措施进行了探讨.     

郑州北郊地下水源地傍河取水对区域环境的影响分析

郑州北郊水源地为大型傍河型地下水源地，随着地下水的开采，伴随着地下水位的下降，降落漏斗的形成，将给水源地附近区域环境带来一系列的影响。本文对水源地投入运行后，可能对区域环境带来的影响进行了几方面的分析。     

济南市羊里水源地保护区划分方法探讨

济南市莱芜区供水以地下水为主,近年来,随着经济的快速发展,水资源需求日益增长,区域地下水过量开采,形成大面积地下水漏斗区,加之工业和生活污水的无序排放,造成水质轻微污染。以济南市莱芜区羊里地下水水源地为研究对象,结合水源上游及周边污染源分布、水文水质和地形地貌特征,在分析羊里水源地地下水系统及水资源特征的基础上,依据《饮用水水源保护区划分技术规范》(HJ 338-2018)对水源地保护区进行划分,运用经验值方法并结合地形地质条件进行修正,保护水源地免受污染,以期为羊里地下水资源的健康长效发展提供参考。     

陈官庄水源地开采环境地质问题分析

陈官庄水源地地下水资源开采主要针对中深层地下水,赋存于新近系上新统冲湖积层中,埋深在80~200 m,岩性以细砂、中细砂为主,次为粉砂,砂层分布较连续稳定,富水性较好。水源地开采后,将形成一个降落漏斗,根据计算,在现状条件下,水源地开采后不会造成水源枯竭及水井报废;水源地投产后,在合理开采的情况下,地下水的水质类型将不会发生太大变化;水源地中深层地下水的开采不会影响浅层地下水;在开采降落漏斗范围内,应对其地面沉降进行监测;水源地不存在压矿问题和采煤引起地面塌陷环境地质问题;提出了水源地保护及监测措施。     

基于Visual MODFLOW地下水数值模拟的水源地保护研究

明确地下水运移条件是城市地下水水源地保护的基础。为确保沈阳市某地下水源地的可持续开发,依据沈阳市某地下水水源地的水文地质条件,构建了研究区水文地质概念模型和地下水数值模型,采用Visual MODFLOW软件对模型进行求解,并基于大量监测井水位数据对模型进行参数的识别和验证。依据校正后的数值模型分析了水源地运营后地下水漏斗的范围及水位降深,并对水源地停采后水位恢复状况进行了模拟预报。结果表明：通过模型计算可知,研究区水源地地下水含水层总补给量为62 230 m³/d,总排泄量为63 400 m³/d,均衡差为-1 170 m³/d,多年地下水动态呈负均衡状态;通过对研究区水源地开采2 a、5 a、10 a后承压水状态进行预测,地下水水位分别平均下降6 m、8 m、9 m,形成中心漏斗区,面积分别为54.56 km²、65.04 km²、65.80 km²,开采初期降落漏斗急剧扩张,然后速度逐渐放缓;研究区水源地承压含水层开采对周围流场产生了一定的影响,但这...     

地下水系统对水资源开发利用方案的时空响应

为科学研究北方典型地下水超采城市水资源开发利用模式对地下水系统的时空影响,设计了集中开采方案、逐步减采方案和广义地表水(地表水和中水等)-地下水联合调度方案3种不同的地下水开采、限采方案;结合济宁市,利用数值模型,对不同设计方案下地下水水位的时空变化规律及区域水均衡变化规律进行了研究.与基准方案对比结果显示:集中开采方案使地下水位在局部出现了缓慢回升,而水源地附近水位下降明显,最大中心降幅达到9 m,地表水补给的增加势必提高了污染的风险;逐步减产方案使局部地下水位恢复程度较前一方案偏小,而城北水源地漏斗中心水位下降超过12 m,城南水源地亦下降达8 m,诱发的地表水体和侧向补给量变化的减少使研究区含水层存量反而减少;联合调度方案使区域地下水位普遍回升,最大地下水位恢复幅度超过4 m;而水源地地下水降落漏斗最大的仅增加4 m,区域地下水系统得到了一定程度的涵养.     

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。     

FEFLOW在某市岩溶地下水四氯化碳污染中的应用

某市是我国北方的一座大型城市,七里沟盆地是该市的三个主要岩溶水源地之一,供应该市南部20余万人的生产生活用水,2000年11月发现该岩溶含水层受到四氯化碳的污染,本文结合前人所做的工作和研究区检测资料的分析,建立了研究区水文地质概念模型和地下水数学模型,采用基于有限元方法的FEFLOW软件对模型求解,在水流模型的基础上...     

大陆岛地下水动力学特征—以湛江东海岛为例

东海岛是一具有独特水文地质条件的大陆岛,浅层含水层与大陆以浅海湾相隔,中深层承压水含水层与大陆地下水系统紧密相连。为了深入地认识大陆岛地下水水动力学特征,以湛江东海岛为例,阐述了其水文地质条件,并分析了东海岛浅、中、深层地下水的流场和动态特征。分析结果表明,东海岛为一个典型且独特的大陆岛,岛内和大陆的部分浅层含水层由湛江湾相隔,岛内中、深层含水层和大陆中、深层含水层通过湛江湾相连,且具有统一的水位分布,并保持着密切的水力联系,岛内中、深层地下水由南向北径流补给湛江市区的降落漏斗中心;滨海及海水区域浅层含水层及其下伏的粘土层构成了防止海水入侵中、深层地下水的保护层;浅层地下水流场基本保持天然状态,水位动态特征主要为入渗径流型,水位变化与降雨量相关;中、深层地下水流场以人工流场为主,地下水由南向北径流,水位动态类型主要为开采动态型,水位变化主要受到开采量变化的影响;在近海岸地区,地下水动态表现为潮汐效应型,在潮汐作用下,地下水位动态具有周期性。     

松散承压含水层水文地质参数分区及水流场数值模拟

为了揭示华北型煤田松散承压含水层水文地质参数及其对地下水流数值模拟的意义,以安徽淮北煤田宿南矿区祁东煤矿松散层承压第四含水层(简称“四含”)为研究示范,对多个影响因素综合分析,采用层次分析-模糊综合评价法,对研究区四含水文地质参数进行分区,合理确定各分区的水文地质参数,并用于采煤情景下地下水流动态数值模拟。数值模拟结果表明：祁东煤矿2008-2012年浅部煤层开采过程中四含地下水流场没有明显改变,但南北分区水头差逐年增大,地下水流向始终从南向北,而且在井田北部水力梯度逐渐减小,在井田南部水力梯度逐渐增大,南北区以倾角为60°~70°、断距为10~320 m的魏庙断层为分界线,基岩中大倾角与大落差断层的出现是引起上覆松散承压含水层水力梯度异常的根本原因。     

石家庄市地下水盐污染时空演化规律

石家庄市地下水盐污染研究具有典型示范性。在对石家庄市地下水污染特征分析的基础上，对盐污染随时空演化的规律进行了研究。结果表明，石家庄市盐污染随时间呈加重之势；在空间上形成从北向南逐渐加重的趋势。     

广西平南某矿区岩溶地下水连通试验研究

广西平南某矿区在人工疏水过程中地下水位持续下降,形成以采区为降落漏斗、周边地下水向采区径流排泄的地下水流场。位于矿区东侧的秦川河成为危及矿区施工安全的最大隐患。为了查明矿区岩溶地下水径流途径、径流特征,进而了解矿区采矿排水的主要来源及周边地表河的影响,在矿区周围进行了地下水连通试验。试验结果表明:矿区岩溶含水介质渗透性差异较大,含水层各向异性明显;矿区北部、东南部存在连通性较好的地下水径流带,北部流速为0.3 ~ 20 m/h,东南部流速为3.72 ~ 98 m/h;矿区南部、西南部与周边地下水连通性较差,与矿区以南的浔江存在地下分水岭;矿区东部一采区矿坑排水主要来自东侧秦川河渗漏补给及北部地下水侧向径流补给,矿区西部二采区矿坑排水补给来源为北部地下水侧向径流及大气降水。因此,采矿疏水过程中应及时掌握秦川河水位变化情况,采取帷幕等有效手段对水害进行治理,以确保生产安全。      

Characterization of regional land subsidence in Yangtze Delta, China: the example of Su-Xi-Chang area and the city of Shanghai

Su-Xi-Chang area and the city of Shanghai, located in the south of Yangtze Delta, China, has subsided due to groundwater overpumping. Because of the regional scale of the groundwater exploitation, cone of depression and land subsidence at present, Su-Xi-Chang area and Shanghai are treated as a single area for a land subsidence study, which could more clearly elaborate the relationships between the deformation features of hydrostratigraphic units and the different sites of the cone of depression. All hydrostratigraphic units in the study area were discussed throughout. Based on the field data, including data on compression of individual strata from groups of extensometers and groundwater levels from observation wells, the relationship between the deformation and the groundwater level was analyzed. The results indicate that the deformation features of the hydrogeologic units are greatly related to hydrogeologic properties and groundwater-level variations. An identical hydrogeologic unit may exhibit different deformation features in different locations such as along the periphery and in the center of the cone of depression. In addition, in the same location, a hydrogeologic unit also exhibits different features in different periods because of different groundwater level variations. The delay phenomenon of the sandy aquifer is not specific but occurs widely.     

济宁市城区地下水环境问题与防治对策

济宁市城区地下水超量开采，引起地下水环境的变化．使地下水位不断下降．形成地下水降落漏斗，地下岩层在上覆土层压力和建筑物荷栽的作用下，压缩变形，产生地面沉降，地表工业废水和生活污水的渗透，使浅层地下水受到污染。为此提出了相应的防治措施及对策。     

Contamination risk and drinking water protection for a large-scale managed aquifer recharge site in a semi-arid karst region,Jordan

Karst aquifers in semi-arid regions are particularly threatened by surface contamination, especially during winter seasons when extremely variable rainfall of high intensities prevails. An additional challenge is posed when managed recharge of storm water is applied, since karst aquifers display a high spatial variability of hydraulic properties. In these cases, adapted protection concepts are required to address the interaction of surface water and groundwater. In this study a combined protection approach for the surface catchment of the managed aquifer recharge site at the Wala reservoir in Jordan and the downstream Hidan wellfield, which are both subject to frequent bacteriological contamination, is developed. The variability of groundwater quality was evaluated by correlating contamination events to rainfall, and to recharge from the reservoir. Both trigger increased wadi flow downstream of the reservoir by surface runoff generation and groundwater seepage, respectively. A tracer test verified the major pathway of the surface flow into the underground by infiltrating from pools along Wadi Wala. An intrinsic karst vulnerability and risk map was adapted to the regional characteristics and developed to account for the catchment separation by the Wala Dam and the interaction of surface water and groundwater. Implementation of the proposed protection zones for the wellfield and the reservoir is highly recommended, since the results suggest an extreme contamination risk resulting from livestock farming, arable agriculture and human occupation along the wadi. The applied methods can be transferred to other managed aquifer recharge sites in similar karstic environments of semi-arid regions.     

Application of Numerical Modeling for Groundwater Flow System Analysis in the Akaki Catchment,Central Ethiopia

A three dimensional steady-state finite difference groundwater flow model is used to quantify the groundwater fluxes and analyze the subsurface hydrodynamics in the Akaki catchment by giving particular emphasis to the well field that supplies water to the city of Addis Ababa. The area is characterized by Tertiary volcanics covered with thick residual and alluvial soils. The model is calibrated using head observations from 131 wells. The simulation is made in a two layer unconfined aquifer with spatially variable recharge and hydraulic conductivities under well-defined boundary conditions. The calibrated model is used to forecast groundwater flow pattern, the interaction of groundwater and surface water, and the effect of pumping on the well field under different scenarios. The result indicates that the groundwater flows regionally to the south converging to the major well field. Reservoirs and rivers play an important role in recharging the aquifer. Simulations made under different pumping rate indicate that an increase in pumping rate results in substantial regional groundwater level decline, which will lead to the drying of springs and shallow hand dug wells. Also, it has implications of reversal of flow from contaminated rivers into productive aquifers close to main river courses. The scenario analysis shows that the groundwater potential is not enough to sustain the ever-growing water demand of the city of Addis Ababa. The sensitivity and scenario analysis provided important information on the data gaps and the specific sites to be selected for monitoring, and may be of great help for transient model development. This study has laid the foundation for developing detailed predictive groundwater model, which can be readily used for groundwater management practices.