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。     

论黄河下游断流问题

陈述黄河下游２０余年来频繁断流的事实,分析了黄河断流的原因及其已产生的危害,提出防治对策。讨论黄河开发利用的几种认识误区,研究黄河流域的地质地貌格局与黄河流域生态环境及下游河道在华北平原大变迁的关系。最后提出了立足于全流域开展黄河问题研究和可持续开发利用黄河的大系统观及具体工作建议。     

论黄河下游断流问题

陈述黄河下游２０ 余年来频繁断流的事实,分析了黄河断流的原因及其已产生的危害,提出防治对策。讨论黄河开发利用的几种认识误区,研究了黄河流域的地质地貌格局与黄河流域生态环境及下游河道在华北平原大变迁的关系。最后提出立足于全流域开展黄河问题研究和可持续开发利用黄河的大系统观及具体工作建议。     

黄河下游河道断流灾害初探

针对黄河下游河道断流所造成的经济、环境、生态等重大损失和危害,认为断流不仅仅是一种水资源匮乏或流域系统内水资源分配不均的简单现象,而是一种严重的灾害,防治断流灾害是治理黄河的一项重要内容。着重分析了黄河下游河道断流的灾害特点及基本规律,评述了黄河下游河道断流的研究现状,提出了今后应进一步研究的问题。     

黄河下游地上悬河段开采条件下侧渗量变化研究

本文主要通过模型的方法定量研究黄河下游悬河段地下水与黄河关系.在黄河影响带水文地质条件分析的基础上,将黄河作为地下水系统的混合边界条件处理,运用地下水模型软件FEFLOW建立研究区地下水流模拟模型.以模型为工具,重点评价了原阳水源地规划开采规模为40×104m3/d情况下,地下水流场和动态的变化趋势,计算了黄河侧渗量的变化情况.结果表明,地下水流场在开采10年后趋于稳定,地下水最大水位降深为20m,激发黄河水对地下水为补给量为1.02×103m3/a,占水源地开采量的69.7%.本研究还计算了8个规划新建和扩建傍河水源地条件下地下水变化趋势和黄河侧渗量的增加量.研究表明,黄河对于研究区地下水可再生能力的提高具有重要意义,规划新建和扩建傍河水源地新增地下水开采量4.86×108m3/a是有保证的.     

根治黄河断流的基本途径

本文介绍了影响河流造福或致灾的因素,分析了黄河致灾的原因,指出了根治黄河断流的基本途径在于提高黄河的流域调节功能,对黄河进行综合治理。     

关于缓解黄河断流的对策与建议

近年来,中国科学院院士为解决我国水资源紧缺问题,开展了一系列咨询活动,在１９９７年１１月向国务院提交的《中国水问题的出路》咨询建议中,明确指出“水问题将成为２１世纪我国经济发展最突出的重大问题”。鉴于华北地区水资源严重缺乏,黄河断流时间年趋延长,断流河段不断延伸,断流频次不断增加,１９９８年中国科学院地学部院士将黄河断流问题作为重点咨询内容,通过召开座谈会、研讨会,与４０余位有关专家共商缓解黄河断流对策。７月上旬,两院院士、专家对黄河中下游的山东、河南、陕西、宁夏四省区２０余个市、地、县进行了实地考察,并分别与四省区政府、有关管理部门、黄河水利委员会百余位专家和技术人员、当地干部等进行了６次座谈,在广泛听取各级政府和专家意见的基础上,向国务院提出了《关于缓解黄河断流的对策与建议》。《建议》详细说明了黄河下游断流的严峻态势,强调黄河下游的频繁断流不仅直接影响到工农业生产,更为严重的是黄河下游长期处于小流量或断流状态,使淤积在下游河道内泥沙的主要位置由滩地转向主河槽;而淤积则使黄河中下游尤其是下游防汛日益困难,洪灾威胁在逐年加剧。一旦遭遇特大洪水,将会再次出现黄河决口改道的灾难。《建议》指出“黄河断流有自然因素     

论黄河水资源开发利用的目标和黄河断流——兼与部分院士商榷

黄河下游自70年代以来,几乎年年出现断流,并且一年比一年严重.这引起了国内外各界人士的关注,中国科学院、中国工程院部分院士的关注更为强烈.     

黄河下游断流引起的环境问题及其防治措施

黄河下游断流已引起全国上下的严重关注,是我国最大的环境问题之一。最近5年来,黄河断流天数和断流长度都不断增加,人海水量越来越少,已由50年代的480亿立方米,到1997年只有17亿立方米,利津水文站226天无黄河水人海。造成断流的原因主要是黄河流域近年工衣业及城市用水量大增及水资源管理工作薄弱。黄河流域的耗水量50年代为122亿立方米,90年代增至300亿立方米以上。黄河断流问题比较复杂,也比较严重,除直接影响两岸人民生活和工农业生产,每年造成直接经济损失超过人民币百亿元外,还引起了一系列重大环境问题。     

Effect of no-flow in the Lower Yellow River on groundwater formation and usage in areas along the banks

Frequent flow cutoff has a serious effect on the eco-environment of the region along the Lower Yellow River. The authors study the impact on lateral seepage quantity and groundwater cycling caused by cutoff of the Yellow River and compare it with that of the year 1999 through the numerical simulation model of groundwater flow system of the affected zone. The lateral seepage quantity decreased 53.8% on flow cutoff stage from Huayuankou to the river entrance and breaking time of 300 d. The lateral seepage quantity will decrease 46.3% if flow cutoff is from Jiahetan to the river entrance and breaking time is 300 d, and it will decrease 75.2% if flow cutoff occurs throughout the year. The lateral seepage quantity will decrease 19.8% if flow cutoff is from Luokou to the river entrance and breaking time is 300 d, and it will decrease 25.1% if flow cutoff occurs throughout the year. The lateral seepage quantity will decrease 4.7% if flow cutoff is from Lijin to the river entrance and flow cutoff occurs throughout the year. Flow cutoff of the Yellow River has a minor effect on the shape of groundwater flow domain of the affected zone. Thus, the boundary condition of the shallow groundwater system will not change. Although flow cutoff has a major influence on the riverside source fields in the Lower Yellow River, it will not have a significant effect on groundwater resources macroscopically in the affected zone of the Yellow River due to its large storage capacity. __________ Translated from Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 2007, 37(5): 937–942 [译自: 吉林大学学报(地球科学版)]     

黄河流域地下水资源状况及其生态环境问题

黄河流域是中国重要的生态屏障和经济地带,上中下游面临着不同生态环境问题,水在生态环境问题的形成演化过程中起着重要作用。本文从黄河流域地下水动态特征、地下水资源的数量、质量及开发利用等方面,分析了黄河流域地下水资源及饮水安全状况。黄河流域年度地下水资源量393.55亿m~3,银川平原、河套平原等7处主要平原(盆地)地下水资源量为81.91亿m~3,占比超过20%;黄河流域地下水质量以Ⅰ～Ⅳ类为主,劣质地下水主要受总硬度、硫酸盐、铁、溶解性总固体等天然原生组分影响,砷、氟、硒、碘等原生组分超标是流域部分地区地下水饮水安全的主要威胁;2020年与2019年同期相比,黄河流域地下水位呈上游稳定、中游局部上升、下游下降的态势,主要地下水降落漏斗形态基本稳定。针对黄河源区、宁蒙河套平原等重点区段,分析了存在的主要生态环境问题,提出了全面开展流域水文地质与水资源调查评价,深入开展黄河流域及重点地区水平衡分析等工作建议。     

黄河流域地下水资源及其开发利用对策

黄河是中国第二大河并以其含沙量特大和下游的“地上悬河”而闻名于世。黄河上游的盐碱、沙害,中游的水土流失和下游悬河段的洪涝、干旱和断流等灾害使黄河的生态环境极其脆弱。针对流域内缺水和水质问题,对流域水资源、城市工农业的供需水量平衡、地下水的开发潜力等进行了预测。通过基流分割计算和同位素技术的应用,研究了区内地下水和地表水之间的水循环规律及地下水对黄河的贡献。最后,对黄河流域地下水可更新能力及地下水可持续开发利用的对策进行了深入的研究。     

基流分割法在黄河流域地下水研究中的应用

为研究黄河流域地下水可再生能力变化规律和制定黄河流域水资源管理方案,应用基流指数法(BFI)和直线平割法的原理与方法,计算了黄河流域干流13个水文断面与20条主要支流31个水文断面的基流量,并分析了基流量的形成机理、地下水对黄河水的贡献、基流变化过程、流域地下水资源的构成及地下水资源总量.研究结果表明:花园口断面的基流量占多年平均径流量的44%,流域内河水与地下水存在极其密切的转化关系,地下水对黄河水的贡献很大.黄河的径流量与基流量主要来自兰州以上的源区,兰州断面的年径流量与基流量分别占花园口断面径流量的59%和60%;而兰州以下到花园口之间的上、中游地区,地下水对黄河水的贡献很小.1990年前后,黄河干流与支流河段的基流量发生了很大变化.除玛多以上的源头段基流量衰减率较大外(衰减率为0.38),兰州以上的干流河段基流量衰减率较小(0.08～0.20),而兰州以下的黄河干流基流量衰减率都很大(0.22～0.31).基流量的剧烈衰减是天然和人类活动(如地下水开采)共同作用下地下水资源量减少的结果.从流域水循环的观点考虑,黄河流域的区域地下水资源由参与黄河水循环的地下水资源、未参与黄河水循环的地下水资源和流域地下水的开采等3大部分构成.1990年6月-2000年6月近10年黄河流域地下水天然资源量平均值为353.9 亿m~3/a,比多年地下水资源量平均值减少了15 % .     

越过截渗墙渗流自由面的求解

对于越过截渗墙的剖面二维含自由面的渗流,应用保角变换方法求解,通过引入速度矢端平面和应用Schwarz-Christoffel变换,推导出了物理平面Z(x,y)和复势平面ξ(Φ,Ψ)的映射关系式.主要的待求参数和积分常量有4个,提出了相应的联立求解关系式.算例表明所提出的求解方法是可行的.     

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.     

下辽河平原地下水生态水位与可持续开发调控研究

下辽河平原是辽宁省老工业基地的核心地区,水资源问题已经成为制约该区经济发展和生态环境改善的重要因素。地下水资源在整个供水系统中一直占有65%左右的比例,但由于地下水开采所导致的环境水文地质问题也很严重,因此开展研究区内的地下水生态水位及其调控的研究具有重要的意义。首先在研究区内降水入渗与蒸发规律的基础上,结合野外试验资料,采用情景分析的方法,设置了两种情景下地下水生态水位标准,并在第二种情景里又分为考虑地下水调蓄功能与不考虑地下水调蓄功能两种方案;然后通过对地下水实际埋深与生态水位埋深的比较,结合相应的水文地质参数,计算出各种方案下满足地下水生态水位要求的地下水调控量;最后论述了研究区内地下水资源可持续开发利用的对策措施。研究成果对于区内地下水资源的科学开采与有效保护具有一定的参考意义。     

黄河济南以下河段某些异常地质作用及几种典型沉积构造研究

黄河自 1972年发生首次断流以来,以后 2 6年间,发生断流年数就有 19年,近年则愈演愈裂。由此引发了一系列特殊的地质作用,我们称之为异常地质作用,如汛期高含沙河水骤涨骤落,致使下游河床淤积严重,且不断抬高、展宽,并向二级悬河发育;床底不稳、河道迁移频繁,心滩、边滩上水道发育;而断流期则风的作用明显,风蚀地貌发育。水风地质作用混合,相克相伴,构成了黄河三角洲极为复杂的地质景观。又因黄河以沉积细粒物质为主,在多种因素的综合控制下,其沉积物层面或层内发育的沉积构造具有独特性,如变形层理、泥沙钟乳、液化 (泄水 )构造、气胀构造、植物划痕构造、特殊波痕及特殊流痕等,是典型的沉积构造。正确识别和分析黄河断流后的异常地质作用及由其形成的沉积构造对古河流相分析有重要参考意义.     

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。