地表水与地下水相互作用带中氮素污染物的反应迁移机理及模型研究进展

在地表水-地下水作用带内,水流途径、流速、滞留时间的差异及地表水-地下水的交换量从不同方面控制着氮素污染物的反应迁移过程,并影响污染物在地表水与地下水间的通量。因此,精细刻画地表水-地下水作用带内的水流模式是研究氮素污染物反应迁移及归宿的关键问题。受含水介质异质性、水流模式的复杂性及其与地球化学和生物地球化学过程的耦合作用影响,地表水-地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿极为复杂,研究十分困难。水流和污染物反应迁移耦合模型可将地下水流、污染物的物理迁移过程及其地球化学和生物化学过程有机整合在一起,能更好地揭示氮素污染物反应迁移的过程和机理,预测其发展趋势,可为研究地表水-地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿提供有力工具。     

基于GSFLOW的镜湖湿地地表水与地下水耦合数值模拟

湿地地表径流包括明渠流和片流等多种形式,且存在海绵状土壤层,其地表水-地下水耦合模拟困难。针对湿地片流和海绵层模拟不准确的问题,以绍兴镜湖国家城市湿地公园为研究对象,考虑湿地多年植物生长沉积形成的独特海绵层,基于GSFLOW模型构建湿地地表水与地下水耦合数值模型,通过二维扩散方程模拟湿地片流、一维圣维南方程模拟湿地明渠流,使用竖管法测量湿地海绵层渗透系数,利用模拟区水文站的监测数据率定模型参数并对模拟结果进行验证,应用校正后模型模拟湿地地表水与地下水的水量交互过程,并对研究区进行水均衡分析。研究结果表明:考虑湿地海绵层的湿地地表水与地下水耦合模型能较为真实地反映湿地水文特性,湿地以地表水补给地下水为主,补给量随降雨量变化。研究建立的湿地地表水与地下水耦合模型合理可靠,对湿地水文分析有良好的应用价值。     

地下水与地表水水量交换识别及交换量计算——以新汴河宿州段为例

为提高地下水与地表水交换量计算结果的准确性,本文利用水力联系、水头差、水温、氡-222、氢氧稳定同位素构建综合识别方法(HHTRO),对新汴河宿州段地下水与地表水水量交换进行识别,并计算交换量。计算结果表明：研究河段单位河长地表水补给地下水的水量变化范围为8.69～366.82 m³/(d·m),地下水补给地表水的水量变化范围为0.72～120.90 m³/(d·m);研究河段左岸为地下水补给地表水,单位河长净补给量为45.26 m³/(d·m);河段右岸为地表水补给地下水,单位河长净补给量为214.33 m³/(d·m);研究河段地下水与地表水水量交换以地表水补给地下水为主,地表水补给地下水的比例为55.14%。本研究可推动地下水与地表水交换量计算方法的发展,为流域或区域水资源评价提供必要的理论方法。     

运用氧稳定同位素研究黑河中游盆地地下水与河水转化

在西北干旱区内陆河流域盆地, 地表水与地下水转化频繁, 研究地表水与地下水转化对于有效地开发利用水资源和预测地下水环境的变化具有重要的意义. 运用地下水和地表水中稳定同位素δ18O 值存在明显差异的特点, 在黑河中游盆地沿不同河段地表水和地下水现场取样, 进行同位素分析. 结果表明: 在黑河中游盆地绿洲灌溉区, 农田灌溉严重影响了地下水和地表水之间的转化, 导致地下水补给地表水的增加. 运用质量守恒原理, 定量分析了黑河中游盆地黑河地下水与地表水转化的转化量, 为正确评价和合理利用水资源奠定了基础.     

近年来华东水文地质工作概况

华东是一个湿润的地区,雨水、地表水和地下水都相当丰富。也正因为具有这样的自然条件,就应迅速地对地表水和地下水进行有效的调节与合理地利用,以促使这些水流能高度地服务我们的社会主义经济建设。然而事实上并非完全如此,有许多地区水源尚感不足,又有些地方水流过多,还有一些地方水质不良,对于所在地区的农业和工业生产用水都有影     

巴东北部地区地表水的环境化学特征及水质评价

对巴东北部地区地表水的环境化学特征进行了初步研究,并且定量分析了此区域的水质.研究表明,该地区地表水属于典型的碳酸盐地表水,元素含量都处于低水平,没有明显的重金属污染,测定7个水样中的元素含量的平均值可以作为巴东北部地区地表水的背景值.     

地表水-地下水溶质运移耦合模拟研究——以某赤泥堆场项目地下水环境影响评价为例

目前的地下水环境影响评价中,地表水体常作为边界条件,不能体现地表水中的溶质运移过程。本文以某一赤泥堆场项目为例,采用GMS软件中的MT3D-USGS模块的SFT程序包建立河流—地下水—溶质耦合模型,预测氟化物在运营期14年运移扩散情况,评价污染物对区域地表水和地下水的影响。结果表明:(1)模拟流场能较真实的反应研究区的地表水和地下水流动特征;(2)在正常工况条件下,氟化物对地表水和地下水的影响较小;(3)在岩溶塌陷的情况下,氟化物仅2d就可运移至季节性河流,在运移2369d后最大超标距离已经达到河流,且氟化物有沿河流向下游运移的趋势,第14年氟化物沿河流运移到下游河流及沿岸地下水含水层,形成一个随河流扩散的污染晕。     

广州及附近地区地表水中稀土元素空间分异的景观效应探析

景观格局与生态过程的关系一直都是地球科学研究中关注的重点,地表水中稀土元素的迁移是一种连贯的地球化学行为,也可能受到景观格局的影响。本研究基于景观视角,对广州及周边5个区域的地表水进行采样,结合土地利用数据与数字高程数据,分析各采样区地表水中稀土元素浓度分布特征,并以各采样点为中心进行不同空间尺度的缓冲区分析,计算各缓冲区内的景观格局指数,通过Spearman相关性分析与冗余分析(RDA)定量研究地表水中稀土元素浓度与地形因子以及景观格局指数的关系。结果表明:(1)地表水中稀土元素的空间分异程度与高程存在显著正相关关系,海拔越高,地表水中稀土元素浓度越高,而与坡度、坡向无明显相关关系。(2)地表水中稀土元素浓度与景观格局指数存在显著相关关系,景观异质性程度越高,地表水中稀土元素浓度越低,反之景观连接度越好,地表水中稀土元素浓度越高。(3)不同空间尺度下景观格局对地表水中稀土元素浓度的影响具有明显差异,多数景观格局指数与地表水中稀土元素浓度的相关性在缓冲区空间尺度达到4000 m以上时才最显著,且在4000 m缓冲区中景观格局指数对地表水中稀土元素浓度的解释度最高。若通过景观规划对区域地...     

西沟水库工程建设必要性分析

兴建西沟水库做为桃曲坡水库的调节库及铜川市的应急备用水源,与桃曲坡水库联合调度。开展对水库修建的必要性进行研究。通过调查计算认为本区域水资源开发利用程度较低,但地下水开发程度过高,地表水资源较丰富星对利用率不高,因此加强地表水取水工程能解决耀州区缺水问题,缓解供水矛盾是非常必要的,有利于区域水资源的统筹配置,缓解供水矛盾改善生态环境。     

保存农乐杂卤石矿床的水文地质条件

农乐杂卤石矿床是20世纪80年代在我国发现的埋藏在地下的第一座硫酸钾盐矿床。杂卤石作为一种含硫酸钾的非金属矿物，常温下即能溶于水；在形成矿床后，除了要有一个适宜的构造环境外，还得有一套不透水的盖层和底板的保护，避免地表水、地下水(淡水)的渗透、淋滤、潜蚀、溶解，才能较好地保存下来。保存农乐杂卤石矿床的水文地质条件包括：有利于地表水自然排泄的地形地貌，矿床顶底板都是隔水层，地表水、地下水不能进入矿床；无沟通地表水地下水与矿床水力联系的断层；含水层具承压性质，有良好的补给、迳流、排泄的自然循环条件，地下水不能对矿床充水。     

北京地区水资源开发的几个问题

北京是一个以地下水为主要供水水源的大城市,目前总供水量已超过40亿米~3/年。其中地表水的取水量仅占三分之一;地下水开发已近最大限度。随着水资源的进一步开发,地表水资源的比例将相应提高,同时地表水和地下水必将联合使用。但是由于目前水利部门专管地表水,而地质部门只管地下水,所以本区水资源尚处于地表水和地下水各自独立的开发状     

安徽淮北平原区地表水与地下水的补排特征及转化规律——以颍河阜阳闸与新汴河宿县闸2个典型监测站点为例

通过对比分析颍河阜阳闸与新汴河宿县闸2个水文站点2019年1月1日至2020年9月30日逐日水位监测数据,并在阜阳闸下和宿县闸上分别布设一条浅层地下水监测剖面,根据河流和地下水水位监测数据,并结合降水量、蒸发量及周边水利工程资料,分析研究不同时间、不同地段及不同影响因素下地表水与地下水的补排特征。研究结果表明：受降水、蒸发及水利工程影响,地表水与浅层地下水补排关系复杂,闸上地表水位常年高于闸下水位;闸上地表水位常年高于浅层地下水水位,地表水补给地下水;闸下地表水位则常年低于浅层地下水水位,地表水排泄地下水;但在持续强降水时段,浅层地下水位升高趋势明显,与之相应,局部出现短时段的闸上地表水位低于浅层地下水水位。     

基于温度信息的地表-地下水交互机制研究进展

地表水和地下水在质和量上的交互规律已经成为水文学及水文地质学领域的研究热点之一。由于地表水和地下水存在温度差异,加之温度测量相对简单易行,因此温度信息越来越多地被应用到地表水-地下水交互机制的研究中。不同的温度测量技术有着各自不同的适用范围,点式测温和分布式测温技术相对简易可靠,适用于小尺度的温度测量,而航空和航天遥感测温技术适用于大尺度的温度测量,测量成本也相对较高。温度信息既可以定性刻画地表水和地下水交互的空间和时间分布规律,也可定量分析地表水-地下水的交互强度,还可以结合水位、流量等传统水文观测数据,为地表水-地下水耦合模型的校正提供独立于模型的校正信息。温度测量技术的改进和地表水-地下水交互理论的发展是未来研究的难点、重点。大量研究表明,随着地表水-地下水交互研究的深入和耦合模型仿真能力的提高,温度信息将成为地表水-地下水交互研究中的重要数据来源之一。     

豫西钼矿集区地表水重金属时空分布特征及健康风险评价

豫西钼矿集区内长期的矿产资源开发向周围环境释放大量的重金属,区内地表水环境质量现状尚不明晰。于2019年丰水期（8月）和枯水期（12月）对矿集区内5条河流进行地表水采集,调查地表水重金属（Mo、Cd、Hg、As、Cr、Cu、Pb、Zn）的时空分布特征,并用健康风险模型评价地表水重金属人体健康风险。结果表明,丰水期地表水主要污染元素为Mo、Zn和Cd,而枯水期地表水主要污染元素为Mo、Hg和Cd,大多数点位地表水符合II类标准。地表水中的Mo主要来源于钼矿;Pb和Zn主要来源于钼矿和铅锌矿;Cd主要源于金矿和铅锌矿;Hg主要源于金矿。健康风险评价结果表明,地表水重金属通过饮用水途径所致的总个人年健康风险均低于美国环保署（US EPA）推荐的最大可接受风险水平。除丰水期成人总个人年健康风险低于国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的最大可接受风险水平外,丰水期儿童、枯水期成人和儿童高于ICRP推荐的最大可接受风险水平。研究的结果可为钼矿集区地表水污染防治和风险管控提供科学依据。     

区域地表水资源可利用量问题研究

区域地表水资源可利用量问题是一个比较复杂的问题,常规计算仅考虑境内地表水可利用水量,得出的结果往往不合理。本文结合福建省情况,提出区域地表水资源可利用量的定义,指出区域地表水资源可利用量应分析计算4个部分可利用水量．即境内地表水可利用水量、过境河流可利用水量,调入境内水资源量、境内调出水资源量,并提出了计算方法,结合福建各市水资源开发利用程度分析,得出比较合理的结论。     

地下水－地表水交错带

地下水－地表水交错带刘苏峡（中国科学院地理研究所北京１００１０１）关键词交错带，地下水－地表水交错带，物质流，功能，负效应，管理１交错带与地下水－地表水交错带地下水－地表水交错带（ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ－ｓｕｒｆａｃｅｗａｔｅｒｅｃｏｔｏｎｅ）是地表...     

高店子幅水化学特征及水质评价

为查明高店子幅地表水和地下水的水化学特征及水环境质量现状,为区域水资源保护与开发提供理论依据,运用数理统计分析、模糊综合评价和灌溉水水质评价方法对研究区地表水和地下水进行了分析与评价。研究结果表明:研究区地表水水化学组分波动较大,地下水水化学组分相对较为稳定。地表水水化学类型主要为重碳酸硫酸-钙镁型水和重碳酸-钙镁型水;地下水水化学类型主要为重碳酸-钙镁型水和重碳酸硫酸-钠钙镁型水。研究区地表水和地下水水力联系密切,水中主要离子组分来自于盐岩、石膏和碳酸盐的风化溶滤,另外还存在阳离子交换作用、蒸发浓缩作用和人类活动的共同影响。饮用水水质评价表明,54.5%的地表水和71.4%的地下水适于饮用或基本适于饮用,地下水水质稍好于地表水水质;灌溉水水质评价表明,研究区地表水和地下水均适于灌溉,合理灌溉不会造成盐害和碱害。     

顶空气相色谱—质谱法在地表水中四氯化碳的测定应用

顶空气相色谱-质谱检测地表水中四氯化碳残留量的方法,选择性离子扫描模式检测,在10~100μg/L范围内呈现良好的线性关系,相关系数为0.999 8,在30、50、80μg/L添加水平下,四氯化碳的加标回收率在98.7%~101.9%之间,方法的检出限为2.0μg/L,该方法灵敏度高,分离效果良好,能有效地消除复杂基质带来的干扰,可以作为地表水中四氯化碳残留量的检测和确证方法。     

洞庭湖湖区降水-地表水-地下水同位素特征

为探明洞庭湖湖区水体稳定同位素时间和空间上的变化规律,弄清各水体间的相互关系,分别在2012年4月和8月对区域内具有代表性的采样点进行了地表水和地下水的采样。通过对样品进行D、18O同位素分析,结合全球大气降水同位素监测网（GNIP）公布的1988—1992年间长沙降水同位素数据,发现湖区年内受不同盛行风影响,降水及地表水的同位素存在较大的季节性差异,4月份同位素富集,8月份贫化。此外,河水、湖水同位素也呈现明显的空间差异。两个时期地表水的水线斜率均小于当地降水线,地表水在两个时期均存在蒸发作用。虽然地表水和地下水的来源均为大气降水,但与地表水相比,地下水同位素季节变化较小,地下水接受地表水补给是一个较为长期的过程。     

桂林甑皮岩地下水与地表水的水力交互作用

桂林甑皮岩遗址地处典型的峰林平原区,面临地下水运动破坏遗址区稳定性的问题。为掌握水塘岩溶渗漏过程特征,揭示遗址保护区岩溶地下水与地表水的相互作用,保护遗址区的稳定性,分析了遗址保护区地下水与地表水的水位动态特征,并根据岩溶地下水与地表水系统的水均衡要素建立水箱模型的基本物理结构和水塘水位衰减方程,将模拟水位与实际水位对比分析,量化地表水与降雨及遗址洞地下水之间的相互关系。水塘水位动态与地下水水位动态存在水位高差、上升起点、衰减速度和峰值滞后的差异性,两者动态过程的差异反映遗址区岩溶介质的沟通能力较强;地表水渗漏过程主要控制因素是水塘底部的岩溶渗漏能力;地下水补给地表水塘的方式以主径流带管道流集中补给为主。遗址区地下水与地表水的水力交互作用表现出强烈的动态模式,地下水与地表水互相转化特征显著。地下水与地表水的水力交互有利于削弱地下水潜蚀力,缓解地下水对覆盖层的侵蚀破坏。