北京昌平平原区地下水化学特征季节变化分析（英文）

昌平平原区位于北京平原区的西北部,是重要的地下水水源地,在城市供水中发挥着不可替代的作用。本文以研究区24眼监测井2015年枯水期和丰水期水质监测数据为基础,综合运用Piper图、Schoeller图、Gibbs图等不同方法以及同位素技术,分析探讨了研究区地下水在枯、丰水期主要水化学参数浓度变化情况及地下水补给来源。结果表明:(1)研究区地下水水化学特征受季节变化影响显著,HCO_3~–、Ca~(2+)、Na~+等主要离子浓度季节变化程度大,且在枯水期浓度空间分布差异尤为明显。(2)研究区地下水水化学类型以HCO_3-Ca-Mg型为主,但随季节变化部分地区由HCO_3-Ca-Mg型向HCO_3-Na-K型演化。(3)研究区地下水主要起源于大气降水补给,岩石风化及水岩作用是水化学类型形成的主控因素。     

民勤盆地地下水地球化学演化模拟

根据稳定同位素分析,民勤盆地地下水在第四系总体补给环境较现代凉。在200m以下的深层地下水为晚更新世补给的古封存水,表现为还原环境。60m—120m左右的浅层水为古地下水与现代降水的混合水,但古地下水占的成分较多,部分水样为氧化环境。民勤盆地地下水地球化学特征主要形成于山区,在沿途运移过程强烈的蒸发浓缩作用占据主导地位,形成了浅层高矿化盐碱水,深层地下水活跃的阳离子交换作用形成高钠浓度水。通过利用PHREEEQC法对民勤盆地地下水化学进行质量平衡模拟,表明民勤盆地地下水水化学沿水流路径以HCO3^-、SO4^2-、Cl^-、Ca^2 、Na^ 升高为主要特征,方解石、白云石的饱和指数随水流路径有减少趋势,而石膏、芒硝和岩盐的饱和指数有增加的趋势：沿水流途径白云石、CO2、石膏、岩盐和芒硝溶解量逐渐增加是常量离子浓度升高的物质来源。     

多层抽水试验地下水位动态与同位素浅析——以衡水试验为例

针对不同深度含水层,揭示其富水性,探讨地下水资源可恢复性、可利用性和浅层劣质水改造利用可能性。以国土资源部衡水地下水试验场为依托,在详细调查试验场影响区地下水开发利用状况、监测地下水年动态基础上,开展分层抽水试验和水化学同位素采样。通过对大量抽水水位动态数据过程、局部流场特征和水化学同位素的分析,得出结论:该区农业为影响地下水水位的主控因素;含水层系统承压性、补给强度从下到上分别呈减弱、增强趋势,除浅层外各含水层渗透性较强;各含水层渗流强度及方向不同等。提出实现地下水可持续开发利用建议:对浅层地下咸水适时进行抽咸换淡、混灌轮灌改造利用;170m、300m强含水层作为工农业用水主要开采层,深层地下水主要用于生活用水;按照水量平衡、分质用水原则开发地下水。     

长江河口地区第四系地下水化学演化机制

长江河土地区第四系沉积体系的发育很大程度上受到海面波动的控制。其中地下水化学场也不可避免地受此影响,从而具有独特的演化模式。本文根据研究区的水文地质条件,划分出３个含水系统;全新统、中上更新统和下更新统含水系统;Ｐｉｐｅｒ图解区分了更新统２个含水系统中的水化学类型;同时探讨了地下水形成后所发生的演化。研究发现,区内地下水化学演化主要通３三种作用进行：①后期补给淡水对咸水的稀释作用;②地下水中钙离子     

基于模糊综合优化模型的湛江市地下水灌溉适宜性评价

为分析湛江市地下水灌溉适宜性,选取2016年枯水期(3月)与丰水期(9月)共55个地下水样品数据,基于地下水水化学特征分析,运用模糊综合优化模型对灌溉适宜性进行评价,并利用Wilcox、USSL图解法以及参数MHR等单项指标的评价结果进行验证分析。结果表明,湛江市地下水偏酸性,岩石与水的相互作用是控制该区地下水化学的主要机制,Cl·SO_4-Ca·Na、HCO_3-Na、HCO_3-Ca为地下水主要水化学类型。湛江市93%的浅层地下水和41%的中深层地下水适宜灌溉,丰水期地下水整体的灌溉适宜性优于枯水期。USSL图中93%、Wilcox图中94.5%的地下水样品适宜灌溉,但中深层地下水样中59%的MHR、31%的KR、77%的PI偏高,不适宜长期灌溉。农业水资源利用应以浅井开采为主,部分区域不适宜采用本地地下水进行灌溉。     

新疆喀什噶尔冲积平原区地下水水化学特征

以矿化度和水化学类型两个主要指标阐述了喀什冲积平原区地下水水化学的基本特征 ,用相关分析的方法和R型聚类方法定量分析了地下水水化学组分含量与矿化度及各组分相互依存关系 ,探讨了该地区的地下水水化学特征的形成与演化的因素。研究表明 :(1)当地的地下水化学特征具有鲜明的水平和垂直分带性 ,水化学类型主要为硫酸盐型水 ,在阴离子中占主导地位的为硫酸根离子和氯离子 ,且含量与矿化度呈线形相关 (p <0 .0 1) ;阳离子中 ,钠离子与钙离子占优势 ,其含量亦与矿化度呈线形相关 (p <0 .0 1)。 (2 )影响地下水化学特征的天然因素主要包括气候因素、水文因素与水文地质因素 ;人类活动因素主要为引水工程和灌溉工程、凿井工程 ,人类活动对地下水化学特征的作用逐渐加大。     

塔里木盆地南缘策勒绿洲区地下水TDS空间变异及水化学特征分析

基于策勒绿洲78个取样点的地下水的观测资料,结合地理信息系统,运用地统计学方法和Sigmaplot10.0中的Piper模块,研究塔里木盆地南缘策勒绿洲区地下水TDS（Total Dissolved Solids）的时空变异,揭示地下水水化学特征及其演变的主要水化学过程。结果表明:①地下水TDS存在强烈的空间相关性,其空间相关距离为4.4 km,在步长为6 km范围之内,地下水TDS的空间变异是各向同性的,当步长大于6 km时,4个方向上的半变异函数发生了不同的变化;②绿洲南部区域为地下水TDS的低值区,最小值为551 mg·L-1,由南向北地下水TDS呈增加的趋势,在北部地下水埋深低值区的TDS最大值为7 192 mg·L-1;从地下水水流方向上看,即从绿洲西南的低值区向北,再转向东北区方向,地下水TDS逐渐增加,最大值为3 677 mg·L-1;③浅层地下水化学类型变化复杂,主要从Na-Ca—SO4-Cl-HCO3、Na-Ca—SO4-Cl型向Na—SO4-Cl-HCO3和Na—SO4-Cl型演化。     

长江河口地区第四系地下水化学演化机制

长江河口地区第四系沉积体系的发育很大程度上受到海面波动的控制,其中地下水化学场也不可避免地受此影响,从而具有独特的演化模式.本文根据研究区的水文地质条件,划分出3个含水系统:全新统、中上更新统和下更新统含水系统;利用Piper图解区分了更新统2个含水系统中的水化学类型;同时探讨了地下水形成后所发生的演化.研究发现,区内地下水化学演化主要通3三种作用进行:①后期补给淡水对咸水的稀释作用;②地下水中钙离子对含水层沉积物中吸咐钠离子的交换作用;③不同类型地下水通过越流等形式发生的混合作用.另外,本区地下水中的Ca2+和CO32-离子对方解石来说已达过饱和.     

珠江口东岸地区海水入侵三维溶质数值模拟研究

在建立水文地质概念模型的基础上,运用FEFLOW软件建立珠江口东岸地区海水入侵三维溶质模型,并利用研究区水位和水质的动态观测资料对模型进行识别和校正。运用模型进行情景模拟,预测现状开采条件下地下水的水质演化趋势。预测2010年,第四系含水层海水入侵面积为115.98km2,基岩裂隙含水层海水入侵面积为89.36km2,2020年,第四系含水层海水入侵面积为106.83km2,基岩裂隙含水层海水入侵面积为82.76km2。预测结果表明:在现状开采条件下,第四系和基岩裂隙含水层海水入侵程度有所缓解,海水入侵面积逐渐减少,Cl-高浓度区域逐渐变小。     

鄂尔多斯沙区天然水体水化学组成及其成因

天然水体水化学组成及其成因分析既有助于重塑和预测区域水文地质环境及水文地球化学发展历史,也是水资源评价的基础。本文基于鄂尔多斯沙区天然水体水化学数据和前人在该地区的研究成果,利用多种水化学分析方法,对该地区天然水体的水化学组成及其成因进行分析。结果表明：鄂尔多斯沙区毛乌素沙地和库布齐沙漠虽然具有不同的沙漠景观,但其相同类型的天然水体具有相似的水化学性质和成因,该现象的出现可能和两者具有相似的蒸发量有关。鄂尔多斯沙区受蒸发影响较小的深层地下水水化学类型以Ca²⁺-HCO₃^-型为主,其水化学组成主要受控于岩石风化;湖水蒸发较强烈,水化学类型为Na⁺-Cl^-型,其水化学组成主要受控于蒸发—结晶过程的影响;浅层地下水和河水的水化学类型及其成因均处于两者之间,具有过渡特征。离子比例关系显示,蒸发岩风化、碳酸盐岩风化和硅酸盐岩风化在不同程度上影响着深层地下水、浅层地下水和河水的水化学组成。鄂尔多斯沙区地下水和河水虽然能满足灌溉水要求,但由于蒸发强烈,长期使用可能会引起盐碱化。本研究结果可为区域水资源可持续开发利用提供科学依据。     

LAND SUBSIDENCE IN THE LOS BANOS–KETTLEMAN CITY AREA,CALIFORNIA: PAST AND FUTURE OCCURRENCE

Land subsidence in the western San Joaquin Valley has been studied and monitored for almost six decades. Especially in the 1950s and 1960s, land subsidence had tremendous negative environmental and socioeconomic implications. The rate of land subsidence in the Los Banos–Kettleman City area, however, has decreased during the last three decades as a result of a decrease in groundwater withdrawal, following the importation of surface water to the Valley in late 1960s. The land subsidence in the Valley potentially could be a serious issue if the existing surface water supplies cannot meet increasing water demands during future critical drought periods. In this respect, this paper proposes a preliminary analysis to predict magnitudes of subsidence for the period 2000 to 2040, based on historical occurrences. In this study, extrapolation from earlier subsidence is based on: (1) knowledge of recent post-drought records at extensometers, (2) assumption of a single time porosity scenario, and (3) the premise that pumpage from the confined aquifer gradually will decrease as a result of progressive water quality degradation. Predicted magnitudes of land subsidence in the Los Banos–Kettleman City area are expected to be in the range 0.5 to 4.0 m for the next 4 to 5 decades under the scenario considered in this paper. [Key words: subsidence, groundwater extraction, aquitard, inelastic compaction, active porosity, Los Banos-Kettleman City, California.]     

徐州张集水源地浅层地下水动态及其对不同开采方案响应

张集水源地是徐州市一个拟建水源地。了解浅层地下水动态变化规律是设计水源地最优取水方案、满足当地居民生活及工农业生产需水和水源地环境保护的重要前提条件之一。分析了水源地在现状以及不同开采条件下浅层地下水动态影响因素,建立了三维等参有限元数学模型模拟水源地地下水运动规律,利用大型群孔抽水试验资料进行参数识别和模型校正,预报了不同开采方案对水源地浅层地下水动态的影响,结果表明:水源地开采后,水源地开采将成为浅层地下水动态的主要影响因素之一;水源地允许开采量为13.71万m³/d是适合的,它不会引起地下水位的持续下降,不仅可满足当地居民用水需求,而且可以向徐州市稳定供水。     

Evaluation and Hotspots Identification of Shallow Groundwater Contamination Risk in the Lower Reaches of the Liaohe River Plain

As a prerequisite for groundwater protection and contamination control, evaluation of groundwater contamination risk was the extension of groundwater vulnerability assessment. Based on disaster theory and using shallow groundwater of the lower reaches of Liaohe River Plain as the study area, we built an evaluation index system and a contamination index model for groundwater contamination risks from the perspectives of intrinsic vulnerability, external stresses, and functional value. We used data acquisition technology (remote sensing) and spatial analysis technology (GIS) to calculate the value of groundwater contamination risks. The spatial distribution of hotspots was obtained by calculating G index. Results show that groundwater contamination is above a mid-level risk in most of the study area. Areas with extreme high risk account for 37.86%, areas with high risk 32.47%, areas with moderate risk 12.07%, areas with light risk 3.17%, and areas with slight risk 14.43%. Hotspots areas are mainly located in central Shenyang City, northwest of Xinmin City, Beizhen City and Liaozhong County. Coldspots are mainly in Panjin City, Yingkou City, Dashiqiao City, Dawa County and Panshan County. The results reflect the spatial distribution and mechanism of groundwater contamination risk in the study area and provide relative references for land use planning and groundwater resource protection in the lower reaches of the Liaohe River Plain.     

塔里木盆地南缘地下水脆弱性评价

干旱区地下水脆弱性是地下水系统本身固有的不稳定属性,是系统结构、功能状态在人类活动干扰及气候变化等自然因素作用下具有的敏感性、易变性和弹性的综合反映。可以以河川径流中冰雪融水比重、地表径流入渗占地下水补给比例、地下水补给强度、地表水的引用率等十项指标(IRRUDQELTS)进行定量评价。通过对塔里木盆地南缘地下水脆弱性评价,表明该区属地下水严重脆弱区,其脆弱程度远大于地下水开发利用程度较高的河西走廊,其中又以民丰县、皮山县为极端脆弱。     

Regime of subsurface water resources in shallow groundwater agricultural fields

l introductionYucheng area is located in the downstream alluvial plain of the Yellow hiver in Shandong provillce,Nortll China. bouenced by the conhnenlal monsoon clllnate in wann tCmperate zone, fainfall isdistributed very unevenly in bine. AVerage annual precipitation amounts to 600 ~ with 70%concentrahng from June to September The mother material of soil is conStituted by river alluvium andmainly consistS of mealy sand and light loam. Vadose zone consistS of mealy san4 its dry bulk densi…     

海河流域地下水生态水位研究

海河流域是我国水资源严重短缺的地区之一,由于长期不合理地开采地下水,引发了一系列生态环境问题,如地面沉降、地下水漏斗扩大、水质恶化、海水入侵等。恢复海河流域的生态环境对于区域的可持续发展意义重大,文章根据海河流域地貌单元将海河流域划分为3种类型:山前倾斜平原、中部平原和滨海平原,并确定了不同类型区地下水的生态水位。最后提出了恢复海河流域地下水生态水位的措施。     

下辽河平原浅层地下水环境风险评价及空间关联特征

以下辽河平原浅层地下水为研究对象,将自然灾害风险理论引入地下水环境风险评价,从脆弱性、功能性、胁迫性、适应性4个方面选取指标,构建地下水环境风险评价指标体系和模型。运用GIS空间分析方法对地下水环境风险进行评价,并对风险值进行空间关联特征研究。结果表明：① 研究区内地下水环境中度以上风险区占整个研究区面积的63.12%,其中高风险区占6.79%,较高风险区占18.96%,中等风险区占37.37%;较低风险区占21.98%,低风险区占14.90%。② 地下水环境风险最高的地区主要位于下辽河平原中部的新民市东北部、灯塔市、辽中县西部、黑山县部分地区及凌海市东南部。③ 研究区内地下水环境风险呈现较高的正相关性,相似性高的区域主要分布在中东和中西部风险高值区,以及东北和东南部风险低值区。研究成果丰富了地下水环境风险理论,对下辽河平原地下水环境保护实践具有一定的理论和实践意义。     

基于随机森林模型的干旱绿洲区张掖盆地地下水水质评价

为合理准确评价地下水水质,建立了基于随机森林（RF）模型的地下水水质评价模型,并根据张掖盆地81个地下水采样点的pH值、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、Na⁺、NH₄⁺含量及总硬度的监测数据,对研究区的地下水水质进行了综合评价。结果表明：盆地地下水水质主要为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类水,其中甘州区地下水埋藏较深,水体不容易受到来自地面的污染,水质较好,大多数地方为Ⅱ类水;临泽县和高台县地下水埋藏较浅,水质较差,大多数地方为Ⅲ类水,尤其高台县的水位最浅,再加上地处河段下游,污染更为严重,部分地区达到Ⅳ类。根据指标的重要性度量发现影响研究区域地下水水质的主要因子是NO₃^-含量;其次是NH₄⁺、SO₄^2-、Na⁺、Cl^-含量及总硬度、pH值。为验证模型的有效性,将地下水水质评价结果与基于支持向量机（SVM）和人工神经网络（ANN）的地下水水质综合评价模型模拟结果进行对比,3个模型均能很好地评价研究区地下水水质,但RF模型的评价结果更为准确。     

奎屯河流域“金三角”地区工业及城镇化发展未来的水资源配置分析

 由独山子区、奎屯市和乌苏市组成的“金三角”地区,是天山北坡经济带的重要组成部分,特别是独山子区将利用中亚和克拉玛依原油资源,建成我国最大的石油化工基地。但该地区由于资源性缺水,水资源的供求矛盾日益突出。因此,在实施外流域调水工程之前,为该地区经济社会发展,研究应急水源配置方案是非常必要的。在分析研究水资源开发利用现状的基础上,对奎屯河流域“金三角”地区社会经济发展近、远期各业对水资源的需求进行了分析预测;根据奎屯河流域水资源禀赋条件,奎屯河流域近期可向“金三角”地区提供水量为1.65×108 m3,经水资源供需平衡分析,认为要满足“金三角”地区近期2020年的发展需要还缺水1.95×108 m3,为此提出了近期解决“金三角”地区供水水源和水资源配置方案,并针对行政、经济一体化管理、水资源统一管理、水权与利益补偿、应急工程建设规模等重要问题进行了分析讨论;指出奎屯河流域平原区地下水可开采量将随着灌区配套工程建设、田间及渠系渗漏补给量的减少会有所减少,而且该区域地下水位已呈明显的下降趋势,应当谨慎评估地下水的可供水量;“金三角”地区应急供水方案需压减奎屯河流域灌溉面积2.33×104 hm2,至少涉及10×104涉农人口的安置和补偿问题,而且工程投资大,最佳的方案还是加快外流域调水工程的实施。对于加速“金三角”地区新型工业化、新型城镇化建设提供水资源保障,具有一定的借鉴、指导作用。     

霍景涅里辛沙漠地下水化学和同位素特征

在综合分析地质条件基础上,运用水化学及同位素技术,并结合现场调查及室内分析的方法,对霍景涅里辛沙漠地下水进行研究,分析了研究区地下水化学及稳定同位素特征,讨论了地下水的矿化过程及影响因素,确定了沙漠区地下水的补给来源。结果表明：沙漠区潜水中各离子组分平均值均大于承压水,潜水的溶解性总固体（TDS）平均值远大于承压水,说明潜水的蒸发作用大于承压水;控制潜水中主要离子成分的作用主要为溶解作用、交替吸附作用以及蒸发作用,控制承压水中主要离子成分的作用主要为溶解作用;沙漠区潜水与承压水具有一定的水力联系;地下水的补给来源主要为山区冰雪融水及降水,潜水的补给高程为1 370m,承压水的补给高程为1 650m。