秦岭北麓地下水位动态特征与影响因素

地下水是秦岭北麓地区的主要供水水源,研究该区地下水位动态变化特征及其影响因素对地下水资源合理开发及生态环境保护具有重要意义。以秦岭北麓的户县平原区为例,根据地下水埋深、气象、水文资料,结合研究区水文地质条件,运用克里金插值方法、主成分投影-聚类耦合模型,研究1980～2019年地下水位时空演变过程,以影响地下水动态的主要因素划分地下水动态类型,分析地下水位动态变化特征。结果表明,1980～2019年地下水位总体呈波动下降趋势;冲积平原和洪积平原年际变幅较大,而冲洪积扇前缘相对较小;研究区地下水动态类型可划分为水文型、降雨入渗-开采型、径流型、降雨入渗-水文-开采型4类;研究区地下水位态变化的主要外在影响因素为降雨、河流径流、开采。     

新疆和什托洛盖煤田玛纳斯湖北水文地质条件分析

以和什托洛盖煤田玛纳斯湖北地下水系统为研究对象,对地下水系统的赋存条件、含水层特征、地下水流循环特征,以及地下水位动态特征进行研究。结果表明:含水层特征主要包括基岩裂隙水和第四系松散岩类孔隙水;区内地下水补给来源主要为和布克河的渗漏补给、和布克谷地的侧向径流补给、暴雨洪流补给和降水入渗补给;地下水一般沿和布克河方向自西北向东南径流;地下水的排泄主要为机民井开采、潜水蒸发、植被蒸腾和侧向径流。区内潜水动态类型可以划分为水文型和开采型。     

邯郸市东部平原区地下水位动态特征研究

地下水位动态变化受降水、地表水入渗、人工开采、侧向径流和水文地质条件等多种因素影响,加之人类活动对地下水天然流场的干预程度较大,逐渐呈现出更加复杂化的动态特征。为对河北邯郸东部平原区地下水位动态特征进行研究,在对该区域水文地质条件分析的基础上,结合2018年度国家地下水监测工程深浅层监测井的自动监测数据和降水、蒸发、开采量等相关统计资料,对平原区第四系孔隙水的动态特征进行了分析,总结得2018年度地下水位动态变化规律及其成因类型。结果显示:邯郸市平原区的地下水位动态特征可分为降水—开采型;越流—开采型;降水、侧向径流—开采、蒸发型和河流入渗型四种类型。随着人类活动对地下水天然流场的干预越来越大,使得平原区地下水动态呈现出更加复杂化的动态特征。     

新疆乌恰县阿克区块水文地质条件分析

本文以乌恰县阿克区块作为研究对象,从研究区自然地理和地质条件分析的角度出发,对研究区地下水类型、补给、径流和排泄、水化学特征以及地下水动态特征进行分析。研究结果表明:研究区内的地下水类型以松散岩类孔隙水为主;研究区地下水的补给主要来源于北部山区地下水侧向补给,地下水主流动方向由北向东南径流,在西边径流通道向西南径流。地下水的补给由北部的山前侧向径流补给,大气降水入渗补给、暴雨洪流入渗、河流渠系渗漏补给补给等。排泄以潜水蒸发、人工开采和通过南部构造沟口泉集河向下游排泄。     

利用多元线性回归分析验证长春市地下水动态成因类型划分

根据长春市多年降水量、蒸发量和开采量,对长春市各研究井的多年水位埋深动态资料进行分析,定性分析其动态成因类型。利用多元线性回归分析的方法,定量验证其动态成因类型的划分,证实了该研究井所代表的台地冲洪积黄土状亚粘土孔隙水的主要补给来源为大气降水、主要排泄方式为人为开采,其地下水动态类型为降水入渗——开采型。能够预测求解长春市设计开采量对应的地下水埋深状况。     

德阳市城区地下水位动态特征及成因分析

根据监测孔资料对德阳市区地下水位动态类型划分,分析其水位动态特征表明：德阳市区地下水是降水入渗型、沿岸型、开采型、灌溉型综合而成。地下水受河流切割,旌湖上、下游拦河坝蓄水,北郊水厂、二重厂一工农村一带为集中开采区,绵远河一带开采强度的不稳定性、西北侧区域地下水径流补给,季节降雨等综合因素的影响,其中降水和开采因素是地下水位动态变化的主要因素。这些因素使得德阳市区地下水位和降落漏斗呈复杂多变势态,地下水流场在不同区段亦表现出明显的差异。     

西安市黑河灌区水文地质条件及地下水资源量计算方法探讨

以黑河灌区为例,对灌区范围内的水文地质条件进行评价,并选取历史降水资料,对灌区地下水资源量、可采量进行计算。结果认为：区内潜水分为上更新统—全新统冲积、洪积砂砾卵石含水岩组和上更新统—全新统冲积砂砾卵石含水岩组两个不同成因的含水岩组;区内潜水的补给来源主要为河流渗漏和地下径流补给,其次是大气降水入渗和灌溉水回归入渗,其排泄主要有向河流排泄、地下水径流排泄、垂向渗漏和人工开采排泄四种途径;区内潜水的动态主要表现为入渗～径流型,局部为地下水浅埋地区和入渗～蒸发型动态;灌区潜水水化学类型比较单一,主要为HCO₃～Ca和HCO₃～Ca·Ma型水。选取区内的有典型代表性的较长系列的灌溉用水和地下水动态观测资料,采用水均衡法进行地下水资源量计算,从效果来看,计算结果和野外调查的实际一致,证明计算方法可行。     

刚果(金)卡莫亚铜钴矿水文地质条件浅析

卡莫亚铜钴矿位于刚果(金)加丹加省利卡西市坎博韦镇,是世界著名的坎博韦铜钴矿带的一部分。区内地质、水文地质条件复杂,查清矿区内地下水资源量及矿区水文地质条件对矿区未来生产建设和开发具有重要意义。本文在总结矿区地质和水文地质原始资料基础上,分析研究矿区内含水层结构、补给径流排泄关系、地下水动态变化及边界条件等,简要评价该矿水文地质条件。结果可知:矿区总体富水性表现为内强外弱,主矿段-中矿段北部-北矿段北部-西矿段一线为中等-极强富水区,周围为弱富水区。大气降水入渗补给为主要充水来源;受东侧坎博韦矿排水影响,地下水主要向坎博韦矿方向径流排泄,地下水多年变化特征为降水-开采型。分析结果可为下一步建立矿区水文地质模型、计算地下水资源量和矿坑涌水量奠定坚实基础,对未来矿山开采建设具有重要意义。     

新疆和什托洛盖煤田吉力湖西含水层特征研究

以和什托洛盖煤田吉力湖西地下水亚系统为研究对象,对该地下水亚系统的赋存条件、含水层特征、地下水流循环特征以及地下水位动态特征进行了研究。研究结果表明:研究区含水层特征主要包括基岩裂隙水、第四系松散岩类孔隙水和古近系碎屑岩类孔隙水;研究区补给来源主要为山区河道渗漏补给、暴雨洪流入渗补给和降水入渗补给;地下水的排泄主要包括潜水蒸发和侧向径流两种方式。研究区潜水动态类型为蒸发型,年内动态变化曲线呈单峰、单谷型,水位变化幅度在0. 67 m左右。     

台南县马楼水源地地下水水位动态变化及化学特征研究

马楼水源地位于台南县西南部一带,通过对该区域地下水资源开发利用现状进行分析,结合水源地的水文地质调查及物探勘察成果,对水源地地下水水位动态变化和水化学特征进行研究总结,结果表明:研究区浅层地下水动态类型主要为水文型、水文-灌溉型和气象-灌溉型.中深层地下水动态类型为径流-开采型,地下水位呈缓慢下降趋势,年下降率大约为1...     

城市化对呼和浩特市潜水补给影响研究

城市化对地下水补给的影响已严重干扰了区域地下水均衡,引发了各种生态环境问题。在呼和浩特市自然地理及水文地质调查的基础上,运用GIS并结合地下水均衡计算的方法,探究城区扩张下以呼和浩特市为中心的研究区潜水补给量的变化。结果表明：从1986—2014年,研究区城镇面积扩大了约358倍。在城市化引起的地下水开采量增大、土地利用方式改变、景观河改造等因素影响下,研究区潜水疏干面积从119 1 km2扩大到10476 km2,年侧向补给量减少9 06115×104 m3;降水入渗补给量减少84385×104 m3;农灌水回渗补给量减少27944×104m3;河道渗漏补给量减少8638×104m3;城市供水管网漏失入渗量增加1 752×104m3。对比1986年和2014年,研究区潜水补给量从13 22501×104 m3减少至4 70703×104 m3,减少了644%,其中减少比例最大的是侧向补给量和降水入渗补给量。城市化使呼和浩特市潜水补给量大大缩减,迫切需要合理规划城市发展和地下水资源开采。     

基于土地利用类型的大气降水入渗补给量计算

影响大气降水入渗补给量的因素较为复杂,主要有土地利用类型、降水量、包气带厚度及岩性等。随着遥感影像解译技术的发展,人们能更精确地识别空间土地利用类型,从而更精确地计算大气降水入渗补给量,并了解其空间分布。综合考虑这些影响因素,本文提出了一种基于土地利用类型,并结合地理信息系统(GIS)和VBA(visual basic for applications)编程技术的大气降水入渗补给量计算方法(PIRCL)。以广州市广花盆地为例,利用PIRCL法计算得到该地多年平均大气降水入渗补给量为14 369万m3,该结果与水量平衡法计算得到的大气降水入渗补给量结果相近,相对误差约为2.4%;并且,计算得到的大气降水入渗补给量空间分布基本合理。与水量平衡法相比,PIRCL法计算大气降水入渗补给量只需区域遥感数据、区域降水量数据、对应时段地下水位动态变化及区域水文地质参数,不需要计算地下水其他的补给、排泄项,可以省略大量的工作量,且方便编程实现。     

第二松花江干流傍河开采潜力评价

在第二松花江傍河开采适宜性评价的基础上,根据研究区的地质和水文地质条件,建立了水文地质概念模型及相应的数学模型,建立了基于Visual MODFlow的地下水流数值模型;以地下水水位降深不大于含水砂层厚度的1/3为准则,通过使预测流场与允许降深条件下的流场尽量接近,给出了第二松花江干流傍河开采条件下的地下水允许开采量。结果表明:现状年条件下区域地下水资源开采强度较小,而傍河开采条件下各适宜区地下水开采潜力巨大,在多年平均降水保证率条件下,地下水允许开采量可达140×104 m3/d;适度规模傍河开采可引起地表水与地下水转化关系的变化,但不会对河流生态功能产生不利影响。     

新疆乌鲁木齐河流域北部平原区水文地球化学

乌鲁木齐河流域是西北干旱地区内流盆地的典型代表,也是水文地质研究的重点区域。本次研究利用以往工作的资料,并在流域下游北部平原区采集地下水和地表水样品21组,用无机离子作为示踪剂,结合环境同位素的分析,提出乌鲁木齐河流域平原区的地表水普遍溶解有蒸发盐,与晚全新世(近4000年)以来我国西北地区气候不断变得干旱有关;并将北部平原区的地下水划分为三层不同水体:现代水(埋深21~65 m)是乌鲁木齐河河水经蒸发后入渗补给的,而下面二层水为晚全新世初期(埋深179~259 m)和晚更新世末次冰期(埋深~353 m)补给的水都是原地的降水入渗。     

永定河生态补水的地下水位动态响应

永定河流域生态修复是京津冀协同发展的重要议题,地下水位对生态补水动态响应的研究是关键的科学问题。以2020年春季永定河生态补水实践为研究基础,采用地下水均衡分析、相关分析和聚类分析等多种技术手段,详细讨论了不同河段河道渗漏损失、地下水动态变化与控制因素。研究发现,2020年春季大流量生态补水河道的渗漏损失率（20%~40%）比2016年（30%~60%）和2019年（41%~58%）的小流量生态补水低;生态补水条件下,77眼观测井地下水动态呈现显著回升、变化不显著和持续下降三种变化规律;根据影响因素划定了河道渗漏补给主控型、河道渗漏和降水主控型、河道渗漏-降水-地下水开采作用明显型、河道渗漏-降水-地下水开采作用不明显型4种类型。其中,河道渗漏主控型的监测井在补水期的地下水位迅速升高,升幅一般在1~19 m之间,最大达20 m,而且存在明显的滞后性。这些规律可为制定科学的生态补水方案提供技术参考。     

浅层地下水补给对人类活动影响的响应特征研究

本文通过数据整理分析, 查明滹沱河流域平原区1976-2005年以开采量、灌区引水量和河道过水量为代表的人类活动逐渐增强, 分析了浅层地下水补给在大气降水减少和人类活动逐渐增强背景下大幅减少的响应特征: 综合补给量所占比率由1976-1980年的21.6%下降到2000-2005年的11.3%。随后, 从开采量、河道过水量和灌区引水量三个方面分析了浅层地下水补给响应人类活动的变化特征: 地下水补给量与开采量呈y=65.412x-0.2576模式随降水量增减而负相关变化; 河道渗漏补给量和渠水入渗量在地下水位不同埋深条件下表现出随来水量、引水量增加而增大的态势, 但在不同埋深条件下, 河道渗漏补给量与来水量之间、渠水入渗量和引水量之间关系不同。     

Identification of aquifer-recharge zones and sources in an urban development area (Delhi, India), by correlating isotopic tracers with hydrological features

Recharge zones and sources in an urban setup (NCT of Delhi, India) were identified using environmental isotopes (²H, ³H, ¹⁸O); they were then correlated with hydrogeological conditions. The isotopic results showed that groundwater is being recharged by surface water during the dry season, while recharge associated with local precipitation becomes prominent during the monsoon. The effect of source-water evaporation and altitude on the isotopic characteristics of groundwater was clearly noted. A gradual increase in groundwater age, i.e. decrease in tritium content, while moving away from the river/canals/drains, suggests a degree of mixing of old-aged groundwater with relatively young recharging water. Further, to substantiate the findings of isotopic investigations, surface recharge conditions were differentiated into potential pervious (recharge prone) and impervious (recharge resistant) surfaces through mapping of potential recharge areas based on soil type and water-table depth, to depict a three-dimensional illustration of hydrogeologically mediated recharge zones of the area. The hydrogeological evidence thus obtained about the spatial distribution of permeable zones, slope and boundary conditions, aptly substantiates the isotopic findings. The study seeks its impact by correlation of the isotopic findings with the regional groundwater flow regime which has been altered by the urban development.     

近30年来降水量变化和人类活动对北京潮白河冲洪积扇地下水动态的影响

对北京潮白河冲洪积扇分布区30年来降水量、地表径流量、地下水水位和地下水储存量进行了时间序列分析。结果表明: 过去30年中,区域地下水动态发生了明显变化,特点是1998年以来,地下水位和地下水储存量迅速下降与减少。1998年以来,年降水量为以往多年平均值的76％左右。在储存量变化的影响因素中,降水量减少导致的补给量减少约占24％,人类活动,如工农业地下水开采、应急水源地地下水开采和地表水体入渗减少等因素约占76％。由于未来气候变化的不确定性,在南水北调的水进京后仍可能出现连续枯水年,因此,以丰水年降水进行水源涵养存在较大风险。对于已经处于严重超采状况的潮白河冲洪积扇来说,为了满足未来供水的需要,应急水源地从现在起应减少开采量或停采以逐步恢复地下水储存量。     

A study on groundwater recharge in the Anyanghe River alluvial fan,North China Plain,based on hydrochemistry,stable isotopes and tritium

Studies on groundwater recharge are essential for sustainable exploitation of groundwater resources, especially in areas of extensive groundwater exploitation such as the Anyanghe River alluvial fan (ARAF) in the North China Plain (NCP). However, the recharge sources and processes and the contribution of each recharge flow component remain unclear. This study used hydrochemistry, stable isotopes, and tritium to investigate sources and underlying processes of groundwater recharge, along with the steady flow Mixing Cell Model (MCMsf) to quantify the proportion of each source flow for the shallow confined groundwater system in the medial fan. The results showed that groundwater mainly originates from precipitation occurring on the eastern Taihang Mountain area with average elevation estimated at 700–1,000 m above sea level during the East Asia summer monsoon period since 1952. Recharge mechanisms are: (1) river water seepage for the unconfined aquifers of the proximal and medial fan; (2) lateral flow for the confined aquifers of the medial and distal fan; and (3) precipitation infiltration for the phreatic water system. The MCMsf simulation showed that the shallow confined groundwater system in the central zone of the medial fan mainly recharged by the lateral flow from the proximal fan, a constant and considerable recharge flow from the southwestern and southern hills, and river water seepage in the medial fan; the lateral recharge flow from the Zhanghe alluvial aquifer was insignificant by comparison. The results of this study can act as a valuable reference for sustainable groundwater management in the ARAF.

     

环境同位素在北京平谷盆地山前侧向补给研究中的应用

利用地下水水化学和同位素测试分析成果,结合区域地质、水文地质条件研究了平谷北山山区侧向补给情况和中桥水源地地区第四系松散孔隙水和下伏岩溶水关系。结果表明：研究区第四系松散孔隙水和基岩岩溶地下水均来源于大气降水,地下水化学类型均为HCO-3-Ca2+?Mg2+ 型;平谷北山山前基岩岩溶水侧向补给平原区第四系松散孔隙水和下伏岩溶地下水;通过D值估算得到中桥水源地第四系浅层地下水的山区岩溶水侧向补给和垂向降水入渗补给比例为57：43;中桥水源地基岩岩溶水接受山区岩溶水侧向补给和第四系孔隙水垂向越流补给比例为87：13。研究成果为平谷地区地下水资源量评价和地下水动力场数值模型的建设提供了关键参数,为区域地下水的合理开采和有序回补涵养提供了科学依据。