地下水化学分类方法的思考

地下水化学类型不仅有助于了解天然水的成因条件,而且水化学类型的递变格局也时常成为圈化地下水系统、地表水系统,以及研究两者间水利联系的重要证据。地下水化学类型分类方式很多,以舒卡列夫分类法在地下水化学分类中应用最为广泛。舒卡列夫分类法简明易懂,可以利用表格系统整理水质分析资料。但仍存在一定缺陷,容易忽略当量百分比不足25%的次要离子和无法对比主次离子关系,新的方根据阴阳离子的不同当量百分比浓度赋不同的分值的方法,可以有效地用数字表达模式表达出阴阳离子的当量百分比浓度的大小及含量区间及相同含量区间各离子的当量百分比大小的不同。解决了原有数卡列夫分类方式表达的缺陷问题。     

地下水降深的未确知风险分析

地下水资源系统具有未确知性特征。在定义水文地质未确知参数的基础上,运用未确知数学理论建立了地下水位下降量预测的未确知数学模型。根据该模型不仅可以得到地下水位下降量的可能取值区间,也能够得到相应区间的主观可信度分布。通过将地下水位下降量超过某一给定限值定义为未确知事件,又建立了度量这一事件发生可能性的未确知可靠性计算模型。实例研究表明,所建模型对地下水降深风险的可靠性分析具有很好的适用性,研究成果有效地弥补了以往确定性模型的不足。     

土地利用对地下水系统的影响

土地利用对地下水系统的影响是近年来国内外水文地质领域研究的热点之一。该文阐述城镇化、工业和农业等土地利用方式对地下水资源及其环境的影响;分析土地利用对地下水系统的影响机制;提出保证地下水可持续利用的途径与措施。应注重地球物理技术和环境同位素在污染土壤和地下水调查中的应用,注重治理污染土壤和地下水新技术的开发,开展地下水环境脆弱性调查评价。     

额济纳盆地地下水补给机理研究

黑河下游的额济纳盆地,气候干旱,降雨稀少,盆地内分布着复杂的地下水含水层,濒临崩溃的生态系统靠其有限的地下水资源维持着,如何有效的评价地下水资源量,怎样合理的开发利用地下水资源,以及近期黑河治理规划工程实施后,对地下水资源产生何种影响,成为亟待解决的问题。对此,应用皮帕尔（Piper）图解法分析地下水的水化学特征类型,结合区域构造水文地质、地下水流场和环境同位素,分析盆地内不同地区的地下水补给机理：发现自流井区为一小区域的沉积中心,其来源不同于其他以黑河河水为补给源的地下水,而是来自中蒙边境山区的补给;古日乃草原地下水主要依靠黑河河水通过古河道渗漏的补给,而不是巴丹吉林沙漠的补给;赛汗桃来沉积中心的深层承压水来自其邻近上游地区潜水的侧向渗流补给。利用放射性同位素氚含量,初步估算出不同地区地下水的更新期,其地下水年龄均低于35 a。为评价黑河干流规划对地下水资源所产生的影响、合理开发利用地下水资源、保护脆弱的生态环境提供科学依据。     

石羊河下游民勤绿洲地下水矿化度的时空变异

结合地理信息系统,运用地统计学方法研究石羊河下游民勤绿洲近15年来的地下水矿化度的时空变异规律及其与土地利用变化的关系。结果表明:(1)在1987年和2001年的两个时期地下水矿化度的实验变异函数值与理论变异函数拟合较好,F检验达到极显著水平;(2)地下水矿化度在4km以下小尺度上的随机变异SHR特别小,而在4～40km的中尺度上的结构性变异SHA达99.9%,可以认为研究区域内地下水矿化度在整个尺度上具有恒定的变异;(3)Kriging插值及其与同期的绿洲景观类型图进行叠加运算表明,在变化趋势上,除坝区东南部略有下降外,整个绿洲地下水矿化度都增大,北部湖区最显著;在变化面积上,地下水矿化度在3.0g/L以下的面积从1987年的75.26%降到了2001年的58.54%;而其>4.5g/L的绿洲主要集中在湖区。地下水矿化度较低区域的耕地面积减少,而地下水矿化度3.0g/L以上的耕地面积从7.03%增加到了14.32%,特别是湖区,地下水的矿化已严重威胁到了耕地的存在。     

砷污染饮用水治理修复技术研究进展

水体砷污染是全球饮用水主要威胁之一。研究高效、廉价的饮用水除砷技术,对于解决地方性砷中毒具有重要意义。系统的介绍了国内外各种除砷工艺和方法,总结了目前各种方法在应用上的优缺点及发展前景。     

Book Review: Groundwater in Geologic Processes

Natural Resources Research -     

华北平原浅层地下水水位动态变化

利用中日合作项目在华北平原设置的自动监测设备KADEC-MIZU Ⅱ型地下水水位自计仪,对2004-2006年39处浅层地下水水位监测的结果,结合区域影响地下水宏观动态类型的主要因素,如地形地貌、地下水埋深、地下水开采程度、地下水漏斗以及河流湖泊等,叠加各影响因素分区图得到地下水动态影响因素综合分区图,结合观测孔地下水水位体现的动态特征,将华北平原地下水观测点分为山前开采型、山前侧向补给-径流-开采型、中部河道带补给-开采型、中部地下水浅埋区降水入渗-蒸发型动态、黄河影响带侧向补给-蒸发型动态和滨海平原区入渗-蒸发型6大地下水动态类型。在此基础上阐明了大区域范围内不同类型地下水水位年内及多年动态变化的特点,比较了不同类型区地下水动态所受影响因素的不同。     

地下水硝酸盐污染研究综述

地下水为重要的资源,一旦受污染,将难以更新与恢复。近年来,地下水硝酸盐污染问题正日益受到国内外研究者的关注。关于这方面的研究主要在以下方面：地下水硝酸盐的转化过程与机理;地下水硝酸盐污染的来源以及避免污染的方法措施;地下水硝酸盐氮、亚硝酸盐氮的确定方法;如何减少或者除去地下水中的硝酸盐;另外还有一些地下水硝酸污染与人体健康的研究等。在综述有关文献的基础上,提出未来地下水硝酸盐污染的三个方向：水与硝酸盐运移的耦合;界面过程;人文影响与全球角度。     

地下水监测网优化方法研究综述

地下水监测网优化的总体目标是用最少的投入最大化地获得满足一定精度要求的地下水动态信息。一个高效的监测网,不仅能够提供动态实时的地下水信息,而且可以为地下水环境的科学研究提供可靠来源,同时也是决策者有效管理的辅助工具,故地下水监测网布局的合理与否意义重大。关于地下水监测网的优化问题,主要包括监测密度、监测位置、监测指标以及监测频率的优化,现国内外众多专家学者已提出并尝试了一些定性（如水文地质分析法）和定量（如克里格插值法和信息熵等）的优化方法,取得了诸多成效,但基本上都是针对单一目标的优化,多目标的综合时空分析较少,且各种方法的组合优化不多,使得方法间的优势未充分发挥出来,这些都有待进一步的探索研究。本文目的旨在综合分析比较地下水监测网各种优化方法,且在此基础上,提出了一种多方法融合的多目标优化体系。     

地下水环境风险的模糊多指标分析方法

从影响地下水脆弱性的地质与水文地质条件、地貌特征、污染物性质、土地利用状况以及地下水社会价值功能等因素出发,筛选出22项评价指标,初步构建具有多层次结构特点的地下水环境风险评价指标体系。在将地下水环境风险定义为风险等级与风险重要性乘积的基础上,对风险等级与风险重要性等级的分级标准进行探讨,建立风险评价的模糊多属性决策分析模型。作为案例,将上述指标体系和评价模型应用于皖北3个城市浅层地下水环境风险的分析,取得较好效果,为地下水环境风险评价研究提供了新思路、新方法。     

地下水含水层可视化方法研究与实现

该文阐述基于可视化技术的地下水含水层结构的立体表达方法。为了实现基于水文地质钻孔数据库的各种专题图形的自动生成，讨论了结合水文地质钻孔数据库的平面格网数据的组织模型，以及在该模型基础上的数据结构设计、算法设计和程序设计方法。给出了地下水含水层可视化具体实例的计算结果。由实例可知，该方法是有效的，且在地下水含水层可视化、地下地质体的立体表达等领域有一定的应用价值。     

额济纳盆地地下水盐化特征及机理分析

运用水文地球化学方法,分析额济纳盆地不同含水层地下水盐化特征及其机理。结果表明:额济纳盆地地下水受水文地质条件的制约,潜水的盐化自沿河主要补给区到蒸发排泄区具有明显的分带性,由河流主要补给区向北和向东西两侧,至居延海,进素土海子和古日乃湖中心洼地地下水,地下水由淡水,逐渐过渡为微咸水、中度咸水及极度咸水、盐水;承压水属于微咸水。依据地下水中各离子含量的比值特征的分析结果,控制本区地下水盐化的主要因素为硅酸盐矿物溶解和蒸发沉积作用,硅酸盐矿物溶解主要发生在沿河的地下水补给区;蒸发沉积作用主要发生在地下水径流-排泄区。深层地下水埋藏较深,蒸发的作用大大减弱,因而含盐量少,水质较好。     

德州市深层地下水水质演化研究

德州市属于典型的黄河下游冲积平原孔隙水水文地质区,这一地区地下淡水的天然水环境条件非常敏感和脆弱。由于持续开采地下水,使该区域地下水的水动力场和水化学场发生了较大变化。根据德州市地下水水质监测数据,本文论述了深层地下水的水质特征,分析研究了深层地下水的水质演化。结果表明:在开采条件和自然条件的共同作用下,HCO3-和Na+浓度呈现出持续升高趋势,矿化度、总硬度及其它主要水质指标的浓度变化较小。深层地下水水质演化的特点表现为水化学动态并不随季节变化,而是在开采条件下,随着深层地下水系统压力、氧化?还原环境条件的改变有所变化。地下水水质指标浓度的历年变化主要受到水文地球化学环境的影响。针对研究区地下水水质的演化趋势,提出了应进行深层地下水人工回灌和降氟改水的水质改善措施。     

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。     

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。     

中国北方地区地下水资源的合理开发利用与保护

我国是世界上水资源严重短缺的国家之一,尤其在我国的华北和西北地区,水资源的短缺严重制约了该地区经济的可持续发展。在简要说明我国地下水资源数量、分布与特征的前提下,提出地下水资源开发利用与保护并重实现地下水资源可持续利用、改变农业结构实施节水灌溉是保障华北平原地下水可持续利用的根本、生态建设与地下水利用和保护并重等战略措施,确保地下水资源可持续利用。     

基于盲数理论的地下水允许开采量计算初探

基于地下水系统所具有的多种不确定性特征,运用盲数理论,定义了水文地质参量盲数等基本概念,在此基础上,尝试性地提出了盲信息下地下水资源允许开采量计算模型。由此模型不仅可以求得地下水补给量(或允许开采量)的各种可能取值区间,也能得到各灰区间对应的主观可信度,从而为地下水资源管理决策提供了更为科学、丰富的信息,也为地下水开采的风险分析提供了依据。实例研究表明,运用盲数理论进行地下水允许开采量计算,所得结果较传统水文地质学方法计算结果更加符合实际情况。     

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。