张掖盆地地下水位上升成因探析

张掖盆地80年代中期以来,地下水位处于区域性持续下降过程。2001年9月以来,盆地中北部地下水位停止下降开始出现上升趋势,特别是2005年9月以来,张掖盆地地下水位突然大面积上升。分析认为,地下水位上升主要是补给量的增加所致,主要增加途径有两个：一是本世纪以来,受全球气候转暖的影响,祁连山中西部的冰川融水和降水量明显增加,使祁连山区各河流出山径流量亦相应的增加,而出山河流作为盆地内地下水的主要补给来源,它的增加则意味着盆地地下水补给量的增大;二是黑河河床过水时间增加,在流经盆地第四系粗颗粒相强导水的洪积扇地带,大量“线状”入渗,使地下水补给量增大,引发沿河地下水位上升,导致向黑河排泄的黑河以东地下水径流受阻。     

黑河中游盆地水资源转化规律研究

基于近二十多年黑河中游盆地的地表水和地下水观测资料,通过对盆地水资源转化规律的认识,利用水文系统分析法分析了该区域地表水、地下水相互转化规律,建立了盆地出口断面水资源量转化模型和盆地平均地下水水位变幅变化模型,经模型计算值与实测值比较吻合的较好,故可运用模型预测该盆地出口断面的水资源量和地下水水位的变化幅度。根据黑河出山径流不同频率的来水量,预测了现状条件下中游绿洲区平均地下水水位的变化幅度。得出了应该充分利用地表水和地下水的相互转化提高水资源的总体利用率,单方面考虑提高地表水利用率的做法有可能破坏地下水资源、降低水资源的总体利用率和造成生态与环境恶化的结论。     

甘肃省张掖市甘州城区和外围地下水位上升的原因及其诱发地质灾害的防治对策

根据对地下水的均衡状况、水文地球化学、环境同位素、气象水文条件、地下水流场、区域地质构造变化的研究结果,确定张掖市甘州城区及其外围地下水位上升的主要原因是,地震错断了上部第四系松散层内的隔水层,使中心地带的基底与祁连山区相连的北西向深大断裂带变为导水通道,增大了越流补给量,盆地地下水补给量增加,地下水位大面积上升。关于地下水位上升诱发的地质灾害治理方案的总体思路是,为达到“长治久安”的效果,在城区范围内实施水平排水工程措施,在急需解决城区地下建筑物降水的地段和城区东北部的重灾区实施垂直管井排水工程措施。     

昆明盆地浅层孔隙水水位动态变化特征及其影响因素

根据盆地内地下水水位动态曲线特征及其影响条件,将孔隙水年内变化动态划分为灌溉型、开采型和降雨型等三种类型。在时程演变上,近20年来,除少数开采井点水位下降外,区内大多数富水块段地下水位一般变化不大或略有回升。盆地西部、北部地下水水位表现出一种缓慢抬升的过程。而盆地东部边缘和南部呈贡附近地下水受开采影响,水位呈下降趋势。受城市化发展的影响,昆明盆地地下水普遍遭受污染,浅层地下水开采强度在降低,同时,农业用水量也在减少,在一定程度上对区内孔隙水水位抬升有很大影响。然而90年代以来,昆明地区进入一个相对丰水期,降雨量的增加是盆地内孔隙水水位整体抬升的根本原因。     

张掖盆地地下水资源时空分异特征及影响因素

探索地下水系统演化的过程与机制对流域水资源的可持续管理至关重要。基于地下水多年动态观测资料和地统计学方法,按不同灌溉方式分区估算了张掖盆地1985~2013年地下水资源变化情况。结果表明:整个张掖盆地地下水水位降深和储量在时空上表现出很大差异性,基本经历了三个阶段:1985~1997年匀速下降阶段,1998~2004年加速下降阶段和2005~2013年减速下降阶段。整个盆地累积储量减少了47.52×108m~3,年均亏缺1.64×108m~3,其中河水井水灌区累积地下水位降深达5.72m,储量减少了37.48×108m~3,占地下水消耗量的78.87%。各分区累积水位降深变化从高到低依次为:河水﹥河水井水﹥泉水﹥河水泉水≥井水灌区,相应的累积储量变化依次为:河水井水﹥河水﹥井水﹥河水泉水﹥泉水灌区。从长时间尺度看,各分区及张掖盆地多年累积储量仍为负变化,即地下水资源仍处于较严重亏缺状态,对含水层造成很大威胁。这是气候变化与人类活动共同作用的结果,而人类活动如分水政策、引水灌溉、地下水开采等影响越来越强烈。结果可以为黑河流域水量均衡合理估算、地下水数值模拟和水资源统一规划调度提供科学依据。     

鄂尔多斯白垩系盆地北部潜水硝酸盐污染成因分析及防治对策

本文通过调查鄂尔多斯白垩系盆地北部潜水水质,分析了工作区内硝酸盐污染的分布特征.通过对含水层岩性和人类活动两个方面对硝酸盐污染影响的讨论,从改善居民生活用水的角度提出了防治和控制污染的对策措施.     

大安市地下水动态变化趋势及驱动因素研究

为研究大安市地下水位的变化特征及其主要控制因素,根据大安市气候因素、引水灌溉水量、地下水开采和地下水埋深等数据资料,分析了环境因素的变化规律及趋势,基于suffer软件利用克里格方法对地下水埋深进行插值,分析其时空演变规律及驱动因素。结果表明,降水量呈波动增加的趋势,平均年降水量增量为0.249mm/a;蒸发量呈波动下降的趋势,平均年蒸发量增量为-2.063mm/a;引水灌溉水量呈增加趋势,平均年灌溉水量增量为0.212×108m/a。潜水埋深呈小幅度减小趋势,年均倾斜率为-0.023m/a,承压水埋深呈波动上升趋势,年均倾斜率为0.146m/a。承压水动态变化的驱动因子由大到小依次为人工开采(主要是农业开采与生活用水)、引水灌溉、降水、蒸发,农业开采是最主要的影响因子。研究结果可为制定完善的水资源调控方案提供理论依据。     

海拉尔盆地地温分布及控制因素研究

根据大量钻孔测温资料和实测热导率资料分析了海拉尔盆地地温分布状况,现今地温梯度变化在2.50℃/100m至4.0℃/100m之间,平均为3.0℃/100m,现今大地热值为42.15~63.86 mWm-2,平均约为55.00mWm-2,明显较松辽盆地低,表明海拉尔盆地是一个中温盆地。海拉尔盆地大磨拐河组底面和南屯组底面地温分布具有南高北低的特点。现今地温对油气生成有重要的控制作用,南部凹陷南屯组热演化程度高,普遍处于成熟生油阶段,南屯组是海拉尔盆地的主力生油层位,南部凹陷是海拉尔盆地主要找油区。海拉尔盆地与松辽盆地壳幔结构存在显著的差异。海拉尔盆地现今地温场主要受地壳厚度、基底结构、基底埋深及盆地构造等因素的控制。     

张掖—民乐盆地地热田热矿水化学特征及理疗作用研究

2016年以来,甘肃省地质矿产勘查开发局在张掖—民乐盆地开展了大量的地热勘探工作,先后实施了8眼地热勘探井,取得了突破性的勘探成果,单井涌水量1 348. 00 m³／d ~ 6 897. 84 m³／d,井口水温45℃ ~ 78℃,属盆地型大型低温地热田,热矿水中蕴含多种对人体身心健康有益的微量元素^［1,①］。本文通过分析张掖—民乐盆地地热田地质背景、热矿水化学特征,结合国家有关理疗热矿水的标准,评价了热矿水中的各种组分对人体的理疗作用。研究结果对张掖市打造“温泉之乡”有一定的借鉴意义。     

黑河流域地下水研究进展综述

本文在分析和总结前人研究成果的基础上,综述了地下水研究的主要技术手段与方法,详细介绍了黑河流域地下水研究的主要内容与现状,包括地下水特征及成因分析、地下水资源变化储量、地下水与地表水之间的转化关系、地下水变化对生态环境的影响、地下水模拟方面的研究进展.最后,概述了此方面研究存在的主要问题,并展望了今后的研究方向.     

黑河流域地下水氘过量参数特征

利用δ(18O)和δ(D)资料对黑河流域的冰雪融水、地表水、地下水的氘过量参数(d值)特征的研究结果表明:①黑河流域源区祁连山区冰雪融水的d值特别偏正,为16.0‰～24.8‰;②张掖盆地细土平原浅层地下水的d值(9.0‰～12.0‰)与深层地下水的d值(16.6‰～21.8‰)表现出明显的差异性,指示着不同的补给来源,浅层地下水主要由大气补给,深层地下水反映出冰雪融水补给的特点;酒泉盆地浅层和深层地下水的d值接近(介于15.8‰～19.6‰间),主要以山区冰雪融水和基岩裂隙水补给为主;③额济纳盆地大部分浅层地下水的d值介于2.6‰～8.8‰间,受到了一定程度的蒸发作用,这是干旱地区地下水的特殊特征;④古日乃地区地下水的d值特别偏负,达-30‰左右,这种现象在全球极为罕见;⑤东居延海地区附近的深层承压水的d值(-2.4‰～-1.0‰)也表现出了一定的特殊性,表明该区地下水是在较寒冷的气候条件下形成的;⑥东居延海地表水和天鹅湖湖水的δ(18O)和δ(D)均为正,远大于了海水的氧氘值,而且d值异常偏负,达-55.2‰～ -35.8‰,这可能是极度干旱的环境下地表水过度蒸发的结果.研究揭示了流域水循环转化过程中和大气降水、冰雪融水、地表水、地下水之间的相互关系及其作用,为流域水资源管理和生态环境保护提供了有意义的信息.     

黑河流域地下水与地表水转化研究进展

地处我国干旱内陆区的黑河流域,其地表水与地下水在不同的地貌单元发生着大数量的、有规律的、重复的转化过程,极大地提高了水资源的利用率.早在20世纪80年代,甘肃省地矿局等单位率先开展了有关黑河流域地表水与地下水转化过程研究的国家"七五"、"八五"科技攻关项目,取得了丰富的勘查研究成果,促进了这一地区有限水资源的合理开发利用.进入21世纪以来,随着勘查研究理论的丰富和环境同位素技术的广泛应用,黑河流域地表水与地下水资源及其循环转化引起了学术界的广泛关注,并相继完成并发表了一批具有较高水平和学术价值的科研成果,进一步提高了干旱区水资源的开发与保护.但仍存在着水资源转化关系和转化规律还缺乏流域系统研究、中下游盆地深层地下水的补给来源尚不能确定等方面的不足,不利于协调社会经济发展与生态环境保护之间的用水矛盾.     

近20a来黑河中游张掖盆地地下水动态变化

在研究黑河中游张掖盆地水文地质条件及对区内地下水进行动态分区的基础上, 总结了区内1981-2001年地下水水位、储量的时空变化规律. 结果表明: 1)盆地内部沿冲洪积扇自上而下的 4 个区域内由于赋存条件的差异, 地下水多年动态类型分异显著. 其中, 冲洪积扇中上部 20 世纪 80 年代的10 a内地下水储量累积减少56.47×10⁶m³, 90年代地下水储量累积减少150.83×10⁶m³; 冲洪积扇下部80年代储量减少11.80×10⁶m³, 90年代减少77.50×10⁶m³; 细土平原 20 a 内储量累积减少0.56×10⁶m³; 临高河谷平原近20 a内储量增加了 1.78×10⁶m³; 进入 90 年代后, 各区域变化幅度均有不同程度增加. 2)各区域内地下水年内动态类型复杂, 存在显著的季节差异, 在进入 90 年代后年内动态变化也均有不同程度的增强.     

黑河中游甘州区居民文化类型及其对自然环境的认知

人的行为受文化价值观影响, 辨明居民不同文化类型及影响因素, 探讨不同文化类型居民的自然环境认知特征, 无疑是人地系统中人文因素作用研究的基础性问题.综述了文化人类学中格-群文化理论及其在不同领域的广泛应用; 开发调查问卷并对甘州区进行了实证调查, 初步判定了15个乡镇居民不同文化类型的比例, 分析了年龄、 教育程度、 收入等因素对文化类型的影响, 验证了甘州区各文化类型居民对自然环境认知的特征与理论分析的相符程度.结果表明: 在三类判定准则下, 甘州区居民文化类型有效判定比例分别为总调查样本的30.94%, 30.39%及54.70%, 各种文化类型比例由高到低分别为宿命论者、 等级主义者、 个人主义者与平均主义者.年龄等居民个体特征因素对文化类型的影响符合理论假设, 可初步解释居民不同文化类型的形成.实际调查获得的不同文化类型居民对自然环境的认知特征及偏好, 符合格-群文化理论对各文化类型居民的理论分析假设, 这验证了格-群文化理论在西北干旱区内陆河流域的适用与有效性.在此基础上探讨了关注居民文化类型差异对自然资源管理政策制定和实施的借鉴意义.     

黑河下游额济纳盆地地下水系统划分

地下水系统的划分对于深入分析地下水的形成条件,揭示地下水的循环演化规律,进行区域地下水资源评价和规划具有重要的理论和现实意义。在论述地下水系统的有关概念及划分方法的基础上,以西北典型内流盆地黑河下游额济纳盆地为例,对地形地貌、区域地质背景及系统内含水层和水流场进行分析,从中提取依据,确定系统边界,划分地下水系统,划分出4级系统,包括2个地下水亚系统(二级系统)、4个子系统(三级系统)。     

黑河流域地下水同位素特征及其对古气候变化的响应

通过环境同位素及其Tamers、IAEA模型应用研究表明,黑河流域平原区地下水补给及更新与古气候变化密切相关,8000~5000a BP、3500~2500a BP和近1000年以来的多雨期是主要补给期;潜水较年轻又更新快,承压水较老又更新慢;东部地下水更新较快,西部更新较慢;祁连山前戈壁带地下水更新较快,细土平原更新较慢;近河道带地下水更新速率大,远离河道则小。东部以山区降水通过出山地表径流补给为主,西部冰川雪融水和山区基岩裂隙水是主要补给源。因此,遵循地下水补给与更新的自然规律,与地表水联合优化调控,有利于该区地下水可持续利用及下游区生态环境保护。     

黑河流域民乐山前隐伏构造带地下水补给与更新

第四系地下水是民乐山前地区居民清洁饮水的重要水源,而复杂的隐伏构造对区内地下水的运移和更新具有重要的控制作用。本文应用环境同位素技术,深入讨论了该区地下水的补给、更新能力以及隐伏构造对地下水更新的影响。结果表明:(1)民乐山前第四系地下水的补给来源包括出山河水渗漏和当地降水入渗,二者对地下水补给的贡献分别为89%和11%;(2)地下水更新能力由山前向下游变差,山前一带地下水更新周期在20～30年之间,下游的六坝北部一带地下水更新周期大于50年;(3)隐伏构造具有明显的阻水作用,导致地下水径流速度减缓。     

黑河中游灌区地下水位短期季节性变化趋势预测

利用黑河中游平川、板桥、鸭暖和蓼泉灌区8眼观测井的1985-2002年逐月实测平均地下水位埋深资料(共1728个月),基于帕森斯季节性指数理论,分别建立了黑河中游灌区具有代表性的平川、板桥、鸭暖、蓼泉四灌区共8眼观测井季节地下水位埋深动态变化预测模型,并用2003年各观测井的资料进行了趋势预测进行检验.结果表明:观测井地下水位变化过程呈线性递减的相关系数越显著,其拟合误差和预测误差越小.各观测井地下水位帕森斯季节性指数模型拟合差≤0.05 m的月数占总检验月数的比例平均为38.33%,拟合差≤0.10 m的月数占总检验月数的比例平均为72.50%,>0.25 m的月数占总检验月数的比例平均为2.00%;各观测井预测误差≤0.05 m的月数占总预报月数的比例平均为36.46%,预测误差≤0.10 m的月数占总预报月数的比例平均为64.38%,>0.25 m的平均比例仅为2.00%,说明帕森斯季节性指数模型可以对短期黑河中游典型灌区地下水位动态趋势进行预测.     

近三十年黑河中下游盆地地下水资源变化特征与演变趋势分析

根据1980～2005年地下水观测资料,对黑河流域中游张临高盆地与下游额济纳绿洲地下水资源变化特征及未来演变趋势进行了分析和预测。结果显示,近几十年来黑河流域中下游盆地地下水资源的变化过程主要分两个阶段。2000年黑河实施调水之前,中游盆地地下水资源主要受地表径流和阶段性土地开发利用的影响,出山径流与地下水资源的关系相对稳定,下游盆地地下水资源受中游用水的影响十分明显;从2000年实施调水后,中游盆地地下水资源与出山径流的关系发生了变化,中游盆地地下水平均水位持续下降,地下水资源量呈减少趋势,而下游额济纳旗盆地由于流入地表水数量增加,相应对地下水的补给量也增大,地下水水位则有不同程度的上升。为此,建议在水资源的利用中,应当充分利用地表水、地下水多次转化过程,最大限度地提高水资源的总体利用率。