海河流域地表水与地下水耦合模拟

近10年来海河流域地下水超采严重,急需加强流域地表水与地下水统一管理。地表水与地下水的耦合模拟研究是实现流域地表与地下水资源综合管理的重要支撑。本文探讨了当前3种不同的地表水与地下水耦合方式,基于现有数据条件和应用管理的需求,提出了将成熟的流域地表水SWAT与地下水MODFLOW模型进行松散耦合的技术框架,并构建了海河流域地表水与地下水耦合模型。在流域地表空间上,根据流域特性和管理需求,划分了283个子流域和2100个水文响应单元（HRU）;在平原区地下空间上,基于15个大的岩性分区剖分出若干个4km×4km网格。通过GIS平台,建立流域地表水与地下水计算单元的转换关系。并利用1995．2004年水文气象数据进行验证分析,取得较好模拟精度。该耦合模型不仅能够支撑流域现状管理,而且可用于气候变化与南水北调工程对流域水资源影响评估分析。     

地表水地下水耦合模型在大型山丘平原交错区的研发与应用

大型山丘平原交错区复杂的自然地理和人类活动特征增加了水文循环研究和水资源评价、管理的难度,地表水地下水耦合模型作为流域/区域水文循环模拟的重要工具,为解决这类大型区域诸多水文水资源问题提供了便利.针对目前地表水地下水耦合模型难以兼顾精度和效率的问题,论文提出了一种新型半松散耦合机制,将三维有限差分地下水流数值模型嵌入半...     

福建省地下水与地表水优化配置初步研究

本文分析了福建省地表水和地下水的资源情况、开发利用现状及其存在问题，提出了进一步开发地下水，并与地表水进行优化配置的必要性、可行性及若干对策。     

中国干旱区地表水与地下水的转化

地表水与地下水的转化是中国干旱区水文的主要特征之一。本文按山区和平原两部分阐明地表水与地下水转化的特点,并对水资源作了估算。     

艾比湖流域降水、地表水和地下水稳定同位素特征

选取艾比湖流域降水、地表水和地下水为研究对象,结合流域水文地质资料,利用野外调查、室内试验和统计分析等方法分析了流域不同水体氢氧稳定同位素的时空变化特征.结果表明:(1)艾比湖流域降水δ2H和δ18O变化范围分别为-148.2‰～-34.5‰和-20.16‰～1.20‰,流域大气降水线斜率为6.69.降水δ18O值与气...     

福建省地下水与地表水优化配置初步研究

本文分析了福建省地表水和地下水的资源情况、开发利用现状及其存在问题,提出了进一步开发地下水,并与地表水进行优化配置的必要性、可行性及若干对策.     

黑河流域中游绿洲边缘地表水和地下水水化学特征分析

以黑河流域中游典型绿洲边缘地表水（水库水、河流水）和地下水为研究对象,选取2005—2013年地下水和地表水水化学离子连续监测数据,综合运用描述性统计、Piper图、Gibbs图、离子相关性等方法,对水化学类型及其控制因素进行系统分析。结果表明：① 在2005—2013年地下水总溶解固体（TDS）呈上升趋势,而地表水（河流水和水库水）TDS呈下降趋势,同时,地下水TDS显著高于地表水;② 在年际尺度,地下水离子浓度均随时间增加而显著升高,而河流水和水库水离子整体呈下降趋势;在年内尺度,地下水NO₃^?离子浓度呈现8月显著高于5月的特征,河流水Ca²⁺、SO₄^2?离子浓度8月高于5月,而水库水所有离子含量5月高于8月;③ 在2005—2013年,地表水和地下水水化学类型变化：地表水水化学类型在2005—2009年由HCO₃^?-SO₄^2?-Ca²⁺-Mg²⁺ 转变为HCO₃^?-Ca²⁺-Na⁺,而2009—2013年水库水转变为HCO₃^?-SO₄^2?-Ca²⁺-Mg²⁺,河水转变为HCO₃^?-SO₄^2?-Ca²⁺-Na⁺;地下水水化学类型由HCO₃^?-SO₄^2?-Ca²⁺-Mg²⁺ 型转变为SO₄^2?-HCO₃^?-Ca²⁺-Na⁺-Mg²⁺ 型;地表水和地下水中SO₄^2?、NO₃^?变异系数最大,是随环境因素变化的最主要敏感离子;④ Gibbs图表明,地表水和地下水中离子主要来源于岩石风化作用,方解石、白云岩等碳酸盐岩或硅酸盐岩矿物的风化溶解是该地区离子主要来源。     

干旱内陆河流域地表水地下水联合调度研究进展

地表水-地下水联合调度是解决干旱内陆河流域水资源短缺的一个有效途径,对干旱区水资源优化配置具有重要意义.以地表水地下水联合调度内涵为基础.分析了干旱内陆河地表水-地下水联合调度模式的国内外研究现状.对地表水地下水联合调度的研究方法进行了评价并指出存在的不足之处,展望了地表水与地下水联合调度的研究趋势.指出在未来地表水-地下水联合调度中应加强与气象学、生态学等多学科交叉研究.探讨内陆河水资源高效利用模式和基于生态健康和环境发展的内陆河环境需水定值方法与阈值.开发内陆河地表水地下水联合调度信息系统和管理模式.指出综合水循环组成部分的集成模型是地表水-地下水联合调度模型发展的必然趋势.     

新疆博尔塔拉河干流段地表水地下水转化关系的系统分析法

本文通过对博尔塔拉河干流段地质构造、水文地质条件和地表径流特征分析研究，在揭示了地表水、地下水之间转化关系的基础上，采用系统分析的方法，建立水资源转换模型，计算不同河段的转换量及其水资源的重复利用量，为计算和评价水资源转换的复杂系统提供了一种新的计算方法。     

基于SWAT-MODFLOW耦合模型的巴音河中游泽令沟盆地地表水−地下水转换关系研究

为准确刻画资料缺乏、地表水–地下水转换频繁的泽令沟盆地地表水?地下水不同时空尺度上的转换关系,利用河道径流数据、遥感蒸散发数据、地下水位观测数据等对SWAT-MODFLOW耦合模型进行率定和验证,在此基础上对泽令沟盆地水循环过程进行模拟分析。结果显示：① SWAT-MODFLOW耦合模型模拟效果较好,率定期和验证期月径流量的R²≥0.73,NSE≥0.67,PBIAS在?20%~20%。其各子流域实际蒸散发的R²均大于0.91,NSE均大于0.85,PBIAS在?10%~10%。此外,模拟地下水位与实测值误差在0.6 m以内,R²为0.94。② 地表水补给地下水的河道占整个河道长度90.31%,年平均补给量占年总交换水量的50.20%;季节尺度上,补给的最大值出现在7月,为331043.31 m³/d,最小值出现在12月份,为41208.33 m³/d。地下水对地表水的补给量较为稳定,季节性变幅在?2.5%~2.5%,年际变幅处于?6.5%~0.6%之间。     

塔里木沙漠油田南部区域地表水与地下水水化学特征

 沙漠油田位于塔克拉玛干沙漠腹地的流动沙丘群中,距沙漠南北边缘绿洲均有200 km多,塔里木盆地南缘分布众多发源于昆仑山区的地表河流,而沙漠中地下水的形成与分布、以及地下水水化学特征的演变,与其南部区域的地表水的循环转化有密切的水力联系;通过对沙漠油田南部分布的地表河流水质、泉水水质、湖泊水质、沙漠地下水水质进行采样分析,初步弄清了沙漠油田南部区域地表水与地下水的水质状况和水化学特征,为该区域水资源的合理开发利用、探索沙漠中可利用水资源的分布特征,提供相应的基础资料。     

扎龙湿地地表水与浅层地下水的水文化学联系研究

水化学特征是湿地多界面间相互作用在水体中的综合体现,从一个侧面反映了湿地系统水文化学过程的特殊性和复杂性。扎龙湿地是国际重要湿地,不仅在维持生物多样性方面发挥着重要作用,而且对区域水化学特征的形成也具有特殊的影响。为了揭示湿地内水化学特征的形成机制,研究了扎龙湿地仙鹤湖区域地表水和地下水水化学特征,并应用水化学方法和稳定同位素[氘(D)和氧18(18O)]方法深入分析了地表水、地下水水化学特征的形成机制,并重点对两者间的水文化学联系进行了探讨。结果发现,除引嫩干渠水为低矿化度的HCO3·Cl-Ca型水外,湿地湖泊水和河流水均为中等矿化度的HCO3-Na型水,湿地地表水明显受蒸发浓缩作用和苏打土溶滤作用影响;地下水的δD值和δ18O值,都高于大气降水和河水,而低于湖泊水;混合比例计算表明,地下水受大气降水直接补给较弱,湖滨处湖水补给比例超过50%。综合分析认为,湿地浅层地下水具有显著的二元循环模式,同时受区域地下水流和局部地下水流的控制。区域地下水补给占主导的区域,地下水表现出低矿化度、高氘盈余值(d)的特征,地下水化学类型逐渐由HCO3-Ca·Na·Mg型转变为HCO3-Na·Ca型。湿地湖水补给占主导的区域,地下水特征表现出高矿化度、低d值的特征,水化学类型具有较大的变异性。地表水与地下水的氮、磷以有机态形式为主,平均占总氮和总磷比例的89%和90%,主要来自于地表水体的输入,受垂向淋溶作用影响较小。研究结果不仅为湿地水环境保护提供了科学依据,而且为深化湿地区域水文地球化学效应研究指明了方向。     

磴口县地表水与地下水时空变化特征及交互作用

为了揭示磴口县地表水及地下水的时空分布特征及其交互作用,将磴口县的17口实验井分为4组,结合EMD（Empirical Mode Decomposition）算法和协同克里金算法对地下水埋深进行时空特征分析,利用3S技术对磴口县的地表水与地下水进行空间叠加和趋势曲线拟合,从南北和东西方向分析了地表水和地下水的变化趋势特征。结果表明：（1）磴口县北部和西部地下水埋深在1990—2015年呈减少的趋势,中部和东南部呈增加的趋势;西南部存在地下水漏斗区域,经过治理,情况已经得到改善。（2）磴口县地表水域面积在1990—2015年变化不大,自西向东,先增加后降低,最后再升高,总体呈增多的趋势;从北往南,先增加后降低,最后再升高,整体分布也呈增加的趋势。（3）1990—2005年磴口县地下水补给的主要来源为黄河。     

基于生态用水的地下水系统模拟与优化管理模型

通过对地下水系统与生态用水相互作用过程的研究，把生态用水作为重要的用水项目纳入到地下水系统模型考虑范畴，兼顾地下水的经济、环境和生态功能三者统一，在吉林省大安试验区建立了基于生态用水的地下水系统三维模拟与优化管理模型，采用该模型，分别模拟出试验区1998年和1999年地下水系统水资源各项均衡量，并确定了2000年地下水最佳开采利用方案，实现了地下水资源持续讥效利用，取得了良好的经济、生态和社会效益     

新疆主要湖泊、水库的水质综合特征评价模式及营养状态分析

湖泊、水库水质恶化和富营养化已成为近年来较突出的环境问题。根据实测资料,采用水质综合评价模式对新疆主要湖泊、水库水质现状给出以《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）为依据的水质综合特征模式。该模式给出的信息量大,表达直观,不仅能给出各水质参数的水质类别,确定水域类别依据的参数,还能给出超Ⅴ类水质参数的超标倍数。对湖泊、水库的营养状态做出评价,对于近一步研究湖、库水环境演变有着重要意义。     

西北内陆盆地地下水循环模式及其可持续利用

以系统理论为指导,从地下水形成学化的介质场,水动力场和水文地球化学场角度研究西北内陆盆地地下水循环模式,初步划分出内陆盆地的地下水系统,以反映地下水在平面和垂直向上的循环交替方式及其盐分的迁移聚集规律,为内陆盆地地下不形成条件研究,资源评价及合理开发利用提供理论基础,还提出内陆盆地水资源可持续开发利用的方向和途径。     

基于稳定同位素的海河源区地下水与地表水相互关系分析

对海河流域源区的丰、枯水期降水、地下水、河水进行取样测试,分析了海河源区不同水体氢氧稳定同位素组成及水化学的时空分布特征,同时运用同位素二元混合模型对典型采样点地表水地下水间的相互作用进行了定量分析。结果表明：① 丰水期地下水及地表水δD和δ¹⁸O及总溶解性固体(TDS）表现出显著的空间差异性,而枯水期只有地下水的同位素组成及水化学特性表现出空间差异。②研究区的地下水水化学类型以Ca-HCO₃·SO₄、Ca-HCO₃型为主,丰水期河水与地下水化学类型较为相似,枯水期地下水化学类型与同时期的河水及大气降水的水化学类型存在显著的差异,说明枯水期地表水与地下水之间的转化关系不明显。Gibbs分析结果表明,控制海河源区水体化学性质的主要影响为岩石风化作用。③枯水期地下水受其他水体影响较弱,而丰水期河水及大气降水对地下水具有显著的补给作用,3个源流区中西源的地表河水对地下水影响最显著。     

塔里木沙漠油田南部区域地表水与地下水资源分布特征

沙漠油田位于塔克拉玛干沙漠腹地,沙漠腹地无地表河流分布,沙漠层面以下,广泛分布有浅层地下水,但地下水储存量大,动态补给量小;沙漠中地下水的分布与其南部区域的地表径流的形成及转化,有密切的水文循环关系,论文主要分析了沙漠油田南部区域地表水与地下水分布状况、水文循环特征、水量平衡计算。弄清了沙漠油田南部区域地表水与地下水资源分布状况,为地方和油田水资源合理开发利用,提供了准确资料和理论依据。