黄土高原典型流域地下水补给-排泄关系及其变化

基于长序列实测日径流资料,分析了无定河流域的地下水补给-排泄关系。结果表明:①流域多年平均地下水补给量为11.38~15.69 mm,降水入渗补给系数为2.9%~4.4%,基流补给率约为73.6%~86.8%;②就三个分区而言,年均地下水补给模数、降水入渗系数以黄土区最大,河源区次之,风沙区最小;而基流补给率以河源区最大,黄土区次之,风沙区最小;③趋势分析表明,研究区地下水补给量总体呈显著减少趋势,并进一步导致了基流量的减少。但是基流的减少程度高于补给量。     

丘陵区典型小流域地下水化学特征与补给来源分析

川中紫色土丘陵区频发的季节性干旱严重制约区域农村经济和社会可持续发展。地下水是丘陵区农村居民饮用和灌溉的主要水源,但迄今该区域地下水补给循环过程的相关研究报道极少。本研究选取盐亭大兴小流域(480 hm 2)为典型小流域进行综合水文观测与取样,比较了小流域内浅层地下水(2口泉水、14口井水)在不同覆被条件下雨季和旱季的水化学特征(包括D、 18 O)及水岩作用过程,并通过氯离子平衡法和二元混合模型法对比分析区域降水补给地下水规律。结果表明:(1)研究区内浅层地下水水化学类型为HCO 3 ·SO 4-Ca,主要控制因素为岩石风化水解;(2)由地下水同位素峰值响应特征可知该区域浅层地下水对雨季降水补给响应时间约为50~ 85 d;雨季浅层地下水交换作用比旱季强烈;(3)氯离子平衡法受人为干扰较大,计算结果可能偏小,二元混合模型法未包含更多水源,计算结果可能偏大;(4)优化估算结果表明浅层地下水全年接受降水补给率在12%~38%间变化,雨季单次降水补给地下水比例在4.3%~58.0%间变化。本研究通过揭示丘陵区浅层地下水水化学性质变化规律,初步估算了浅层地下水补给来源及比例,可为区域地下水资源评估提供科学基础。     

黄土塬区苹果种植对深剖面土壤水分和地下水补给的影响

通过对长武黄土塬区不同林龄苹果林地下0～20 m深剖面土壤湿度及土壤水氯离子浓度测定,定量分析了黄土塬区苹果种植对厚深黄土剖面土壤水分及地下水补给的影响.结果表明:随着林龄增加,苹果林地深剖面土壤水分由浅及深逐年降低,深层土壤储水量呈倒"S"曲线趋势下降,27龄之后进入稳定期.丰水年份形成的活塞流是黄土塬区深层渗漏以及...     

基于SOFM网络的巴丹吉林沙漠湖泊聚类及其地下水补给来源推断

引入湖泊经纬度、海拔、湖水温度、湖水pH值以及湖水Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、 SO₄^2-、CO₃^2-、HCO₃^-浓度等13个基本变量作为聚类指标,构建了自组织特征映射（SOFM）网络,对巴丹吉林沙漠南部共计105个常年积水湖泊进行了非线性聚类,并与基于类平均法的线性聚类分析结果作对比,得到两种聚类分析方法的结果大体一致,即以雅布赖山北东—南西走向断裂带为界,湖泊呈较明显的二聚类分布,断裂带北部的湖泊聚集一类,接近断裂带以及断裂带南部的湖泊聚为一类,这与实地考察结果相互印证。对聚类结果进行判别后发现,SOFM网络的聚类结果更为准确可靠,其在识别地理现象微小差异方面更具优势。而根据断裂带两侧不同类型湖泊的分布,可以推断巴丹吉林沙漠南部湖泊群地下水源补给空间上的非同源性,以及地下岩层组分和结构上的空间差异性。     

巴丹吉林沙漠沙山区径流与地下水补给条件

在全球高差最大的巴丹吉林沙漠沙山斜坡上发现了沙漠区罕见的因大气降水而产生的地表超渗径流,地表径流侵蚀,缓渗径流及因地下径流出露而产生的地表径流--风沙混合物理沉积与化学沉积(次生盐).根据电镜观察,能谱分析,化学分析和粒度分析等资料,研究了径流化学沉积物的矿物和化学组成,风积沙和径流--风沙混合物理沉积物的粒度组成,径流类型及沙山区水分平衡,降水对地下水与湖水的补给机制.超渗径流的出现表明,虽然该区降水量少,但存在能够为地下水提供补给来源的较强有效降雨过程.径流,径流--风沙混合物理沉积和化学沉积等六项科学指标从深层次上充分证明,该区降水通过入渗至少达到了沙山的下部,完全能够对地下水构成有效补给.细粒层相对的隔水性是该区地下径流出露于地表的原因.沙山区确实存在令人惊奇的水分正平衡,即在大气降水在经过蒸发和蒸腾等消耗之后,每年还有约134648.4 t/km²水补给了地下水和湖水,成为湖水的重要补给来源之一.沙山区能够产生有效降水,植被稀少蒸腾量少,沙层入渗率高和沙层受蒸发影响深度很小是该区水分出现正平衡和大气降水能够补给地下水的四个条件,也是导致该沙漠区有众多湖泊发育的主要条件.     

青海湖沙柳河流域浅层地下水不同时期补给特征

地下水稳定同位素组成的时空变化特征可以反映不同时期、不同区域地下水补给来源的差异。通过青海湖沙柳河流域浅层地下水氢氧稳定同位素组成的时空变化特征以及地下水、河水与降雨之间的补给关系的分析,结果显示：季风时期,地下水主要受降雨入渗和河流侧向补给为主,在补给过程中蒸发作用是影响地下水稳定同位素值的主要因素;非季风期,冰雪融水对低值区的地下水影响显著,同时降水的快速入渗则是该时期高值区地下水的主要补给方式之一。地下水同位素高值区,地下水与河水间补给作用较弱,补给时间超过5个月;地下水同位素低值区,地下水与河水补给关系较为密切,补给时间在1~4个月间。本文所得结论可初步反映干旱半干旱内陆流域地下水稳定同位素特征以及补给方式的基本规律,在一定程度上可为流域地下水及其他水体间的转换研究提供科学依据,并为地下水资源管理和水环境治理提供一定理论指导。     

雷州半岛火山岩的水文地质特征与富水规律

根据雷州半岛火山岩的地质环境和水文地质条件,叙述了该地区火山岩地下水含水层特征以及地下水的补给、径流、排泄条件.根据不同含水层的岩性、泉水出露和钻孔出水量,分析了该区火山岩的富水性及富水规律,为城镇居民生活和工农业生产供水提供科学依据.     

甘肃石油河流域地下水补给来源与演化特征分析

针对石油河流域所包含的赤金盆地与花海盆地,综合利用地下水水化学指标与稳定同位素技术系统地研究了地下水的补给来源与演化规律。其中赤金盆地地下水化学演化受控于溶滤作用,方解石、白云石、石膏等不断地溶解进入低矿化度的地下水中导致Mg²⁺+Ca²⁺与HCO₃^-+SO₄^2-沿1∶1等量线分布;而花海盆地高矿化度地下水中的Na⁺与SO₄^2-、Na⁺与Cl^-均有较好线性关系且多数矿物饱和指数>1,表明芒硝溶解控制了地下水中主要离子成分且地下水演化过程转由蒸发浓缩作用主导。赤金、花海盆地地下水氢氧同位素沿祁连山大气降水线分布或于右下方,二者特征相似,但后者更为富集重同位素,反映研究区地下水主要补给来源为祁连山大气降水或石油河河水;此外,两盆地间水力联系紧密,前者补给后者,因此在水资源开发利用时应将两盆地作为整体进行统筹管理,避免不合理开采造成环境地质问题。     

吉林西部地下水特征及其与土壤盐渍化的关系

研究了吉林西部地下水的主要类型及水文地质特征,新构造运动对第四纪环境和地下水赋存的影响,分析了不同地貌区地下水元素地球化学分异性,元素迁移地球化学过程的转化,探讨了潜水埋深、矿化度、组成、径流条件等对内陆盐渍土壤形成的影响,潜水向上迁移速率与水位的关系,提出了潜水埋深及矿化度与土壤盐渍化程度的定量指标。     

雷州半岛电厂项目取水水源调查研究

雷州拟建电厂项目选址在雷州市西部沿海,属雷州半岛西南部干旱地区,地表水资源较缺乏.为解决电厂项目备用水源问题,在电厂厂址区域开展了地表水结瓜水库调节计算和地下水抽水试验研究,探讨了电厂项目地表、地下水联合利用取水水源方案的可行性.计算和试验结果表明:采用地表、地下水双水源分时段取水方案,即平水年以上年份及汛期地表水充裕...     

雷州半岛近岸海域水环境质量综合评价

采用单因子指数法、富营养化指数法和模糊综合评价法定量评价雷州半岛西岸海域水体环境质量,分析其影响因素,并提出污染防治对策。结果表明：（1）表层海水中的石油类和PO4-P两项评价指标严重超标,超标率达100%;部分站位的pH、Cr6等指标存在着超标现象。（2）除站位HND5外,海域水质均处于低贫营养化水平,且西南部海域水质富营养化程度小于东北部海域,部分站位PO4-P含量超出第三类水质,存在一定的污染危险。（3）从水质排序看,西部海域水环境质量高于东部海域。模糊隶属度高值区出现在乐民港、盐灶、江洪港和蛋场港附近,以及江洪港湾内和蛋场港湾内。（4）表层海水中部分检测项目超标是受近海作业、船舶油污水和上游污染物的影响;近海作业逐年增多,海洋捕捞、海产养殖发展迅猛,造成江洪港附近海域石油类、PO4-P和部分重金属超标严重;乐民港及盐灶附近水质较差可能是由于铁山港的污染物顺流而下所致。     

乌兰布和沙漠降水入渗补给对气候变化的响应

为探究地下水补给对气候变化的响应,以乌兰布和沙漠为例,基于氯质量平衡法,通过野外打钻和室内离子分析,重建区域地下水补给历史和短时间尺度的气候变化过程。结果表明：降水对沙漠地区的地下水补给非常小,对比周边地区记录发现,地下水补给呈现出由西向东逐渐增大的趋势,且一定程度上反映出贺兰山对季风气流的阻挡作用,在相关季风较弱年份,贺兰山西侧降水补给弱于东侧。过去600年来本地区的气候波动大,1455-1500 AD、1600-1650 AD是气候较为干旱的时期,18世纪末至19世纪初是环境演化一个重要的时间界限,自此以后的漫长时间,干旱化进程进一步加剧,尤其是1920-1930 AD,区域极端干旱。本研究也验证了处于季风边缘沙漠地区降水入渗补给对气候变化所呈现出的响应差异。     

热带滨海干旱地区生态环境脆弱性定量评价——以雷州半岛为例

雷州半岛是我国南方的热带滨海干旱地区,位于海陆气三相物质交接带,生态环境极度不稳定。借鉴生态环境脆弱性的定量评价方法,选择年降水量、降水变率、台风暴雨频率等10项指标,评价雷州半岛各县市的生态环境脆弱性。研究结果显示,雷州半岛南部生态环境的脆弱性高于北部。南部的徐闻县属严重脆弱区,生态环境脆弱度为0.9857;中南部的雷州市属强度脆弱区,生态环境脆弱度为0.8511;北部的廉江市、吴川市属中度脆弱区,生态环境脆弱度分别为0.6770和0.7679;中部的湛江市区和遂溪县属轻度脆弱区,生态环境脆弱度分别为0.3423和0.4346。     

基于地貌动力学的雷州半岛海滩状态分类研究

海滩地貌动力学为理解海滩形态和海岸动力环境提供了理论框架,在海滩的保护与开发中有重要的指导意义。基于地质背景、海滩地貌形态、海滩沉积物和海洋动力要素选取7个可以量化的海滩特征指标,采用聚类分析对雷州半岛23个海滩进行分类和地貌动力特征识别,针对海滩状态分类模型Ω-RTR在雷州半岛复杂多变海岸线环境下的适用性进行了分析,结果表明：① 雷州半岛海滩可以分为六类：反射组、低潮阶地/反射组（有裂流）、沙坝-槽谷/中间状态组、沙坝消散组、超消散组和低潮阶地/反射组（无裂流）;② 波浪、潮汐、沉积物特征以及海岸地质构造背景等对雷州半岛海滩状态均有不同程度的影响,在不同岸段各要素的影响各异。地质背景是海滩状态分类不可忽视的因素。③ 由于Ω-RTR模型在判别海滩状态时更侧重于动力和沉积因素,分类结果与聚类分析结果稍有差异,但总体上可以有效区分海滩状态类型,是理解海滩动力地貌系统有效手段。     

雷州半岛灯楼角沙岬的形成

沙岬(沙嘴)是一种海岸动力地貌类型。通过区域地貌背景、海底地貌-浅地层、海洋动力条件、相关的海岸沙坝和现代海滩的分析,认为灯楼角沙岬是来自琼州海峡的东向波浪和来自北部湾的西向波浪两种相向波浪动力平衡、灯楼角东沿岸存在逆时针环流和灯楼角西沿岸存在顺时针环流两者于此辐合,并把带来的砂子沉积下来的结果。     

潮汐作用下的滨海浅层地下水水质变化

利用雷州半岛东部滨海浅层地下水的逐时采样数据,分析潮汐作用下该区浅层地下水水质变化特征,结果表明：1）研究区地下水中主要离子均以Na⁺和Cl^-为主,K⁺和 CO₃ ^2-的质量浓度则低至可以忽略。其中,东海岛地下水水质较为稳定,各离子不具有明显的相关性,而南渡河和新寮地下水中各离子的变化具有准同步特征。2）南渡河地下水对于土壤的平均碱化危害程度最低,其次是东海岛,新寮地下水对于土壤的平均碱化危害程度最高,且大潮期尤甚。东海岛地下水对土壤的碱化危害程度随潮汐变化不大;南渡河和新寮则表现出大潮期地下水的土壤碱化危害程度大于小潮期的特点,意味着潮动力的增强导致海水入侵强度变大,进而加剧了地下水对土壤的碱化危害。3）就地下水受海水入侵强度而言,东海岛的平均受侵强度最大,但随潮动力变化不大,危害具有常态化特征;新寮地下水大潮期受海水入侵的最大强度高于东海岛,但平均危害则小于后者;南渡河受海水入侵程度最低,部分时段不存在海水入侵情况。4）各监测井地下水中Na⁺和Cl^-具有同源性,是溶解性固体总量（TDS）的主要成分,也是引起TDS 变化的主要原因。就TDS 变化的剧烈程度而言,南渡河的水质波动最为显著,其次是新寮,东海岛水质维持在稳定的水平。5）南渡河和新寮可以通过监测地下水电导率的长期变化间接实现对水体矿化度及Na⁺和Cl^-的长期监测;东海岛则不适合做精确的点监测,但可以考虑进行区间监测。     

Expanding Local Water Supplies: Assessing the Impacts of Stormwater Infiltration on Groundwater Quality

In urban regions, the increased volume of stormwater runoff that results from the impermeable urban landscape is a potential source of water supply, particularly for groundwater recharge. One concern regarding infiltration of stormwater is its potential impact on groundwater quality. To further evaluate this, an extensive monitoring program was conducted in and around Los Angeles, California, over a six-year period. Samples collected from stormwater runoff, the vadose zone, and groundwater were analyzed for constituents of concern including metals, nutrients, organics, bacteria, and emerging contaminants. Findings indicate no degradation of groundwater quality as a result of intentional infiltration. At sites with shallow groundwater, concentrations of some constituents decreased over the period of the study.     

干旱区典型植物生长与地下水位关系的模型研究

以生态适宜性理论为基础，根据塔里木河干流流域典型植物的随机抽样调查资料，建立了干旱区几种典型植物生长与地下水位关系的对数正态分布模型。根据建立的模型得出干旱区典型植物的最适地下水位、适宜地下水位区间及其对环境因子的忍耐度。与同是干旱区的黑河流域下游额济纳旗实测及调查资料进行比较分析，结果是合理的，因此模型也是合理的。最后，根据模型得出了对干旱区生态恢复和重建，实现干旱区经济、社会和生态环境协调可持续发展具有重要意义的结论和建议。