黑河流域地下水循环演化规律研究

大量野外调查研究表明，气候变化和人类活动对黑河流域地下水循环和更新演变具有重要影响；平原区浅层地下水主要是现代水补给，35％来自祁连山区基岩裂隙水通过地表径流转化补给，其他是降水和冰雪融水在山前戈壁带入渗补给，具有较强的更新能力；深层承压水主要形成于地质历史时期区域性补给，与现代水循环有联系；中游区人类活动是造成下游区地下水补给能力减弱、地下水水位持续下降和生态环境退化的重要因素。因此强化中游区人类活动的科学调控，是实现黑河流域地下水可持续利用和下游区生态环境有效保护的关键。     

地下水循环井修复技术发展现状综述

地下水循环井修复技术（GCW）是通过为地下水创造三维环流来进行地下水修复的新型原位修复技术。本文阐述了该技术在国内外的发展现状,介绍了真空气化井系统、气流提升井系统和密度驱动对流井系统的特点、优势和适用条件以及它们在实际工程的应用情况。针对地下水循环井修复技术目前存在的修复范围小、修复时间长、场地要求高、抽注不平衡等问题,提出需要在大范围水力调控、原位生物修复、多相同步修复、一体化智能设备等方面对该技术进行改进的建议。     

黄龙景区水循环系统与景观演化研究

黄龙景观的形成演化受景区水循环系统控制。本文研究表明,黄龙景区水系统由后沟地表水系统、钙华源泉地下水系统和核心景区水循环转化系统三部分组成。其中,后沟地表水系统对景观形成与演化主要是水量的贡献,钙华源泉则提供了钙华沉积的物质来源,两者混合后构成景观补给水源并在核心景区经多次转化形成二次转化系统。二次转化系统又分为四个转化段及相应的四个钙华沉积和景观演化段。     

北京市平原区地下水循环特征的同位素研究

同位素技术是研究区域地下水循环规律的主要手段之一。本文对平原区地下水进行了取样分析,运用同位素技术并结合水文地质条件,研究了北京市平原区地下水循环演化规律。运用^3H和^14C的测年技术确定了地下水年龄;利用D和18^O关系曲线探讨了地下水的起源;按照是否积极参加了现代水循环的原则将第四系地下水划分为浅层水和深层水;对浅层水和深层水的更新状况进行了研究。研究表明,浅层水广泛分布于北京平原区,径流条件好,更新快;深层水主要分布于永定河、潮白河冲洪积扇下部及冲洪积平原的深部地区,补给条件相对差,与现代大气降水联系弱,径流条件差,更新慢。     

川藏铁路格聂山和察雅段构造岩溶发育规律及岩溶地下水循环模式研究

Construction of the Sichuan-Tibet Railway may face significant geological safety risks of water inrush and mud inrush in the plateau tectonic karst region. It is of great scientific and practical significance to carry out research on the evolution regularity of the plateau tectonic karst and the relevant karst groundwater circulation mode for the early prediction and identification of the water inrush and mud inrush disaster in the railway tunnel to be built. Based on the field survey and published literatures, this paper makes an in-depth analysis and draws some conclusions. The tectonic karst development shows obvious sequence characteristics and elevation zonation. The first level to fourth level karst development areas were formed before Miocene, late Miocene to Pliocene, Pliocene and Pliocene to Pleistocene, and occur in the elevation range of 4900?5300 m, 4000?4300 m, 3700?3800 m and 2900?3200 m, respectively. Active faults obviously control the distribution and enrichment of karst groundwater. Since the late Pleistocene, active faults have connected different karst areas and formed unique storage conditions for the tectonic karst groundwater in the plateau region. Karst groundwater system can be divided into high recharge area, remote pipeline flow area and concentrated discharge area. The high recharge area occurs in the first-level karst evaluation area, and the third-level and fourth-level are the concentrated discharge area which generally contain the outcropping springs with a discharge of more than 100 L/s. The groundwater system is appropriately divided into shallow and deep groundwater flow system. Karst springs are mainly supplied by ice and snow melting water, and exhibits the dynamic characteristics of the high water pressure, long flow path and deep water groundwater circulation. High CO₂ saturation concentration of the melting water and the salt effect of sulfate promote the formation of high TDS sulfuric acid karst groundwater of low temperature.     

包头平原地下水水循环模式及其可更新能力的同位素研究

同位素研究表明,包头平原中山前倾斜平原和黄河冲积平原区地下水具有不同的水循环模式。山前倾斜平原中,潜水的补给来源为当地雨水的补给,具有大型冲洪积扇典型的水文地球化学分带特点;承压水来源于补给高程较大的基岩裂隙水,主要通过山前断裂侧向补给。在地下水位漏斗区中,承压水δ^18和^3H浓度较高的现象反映有潜水向承压水的越流补给。黄河冲积平原中,黄河灌溉水入渗补给是该地区潜水的重要来源。相比于承压水,山前平原潜水的更新时间较短,循环速度较快,潜水的更新能力明显大于深层承压水。     

宁南清水河盆地地下水循环特征与苦咸水成因

本文以宁南清水河断陷盆地为例,研究西北干旱区储水盆地水循环特征与苦咸水成因机制.通过环境同位素特征分析,水化学模拟计算以及水文地质控制因素分析,阐明研究区地下水主要由大气降水补给形成,地表水难以形成持续性补给源;清水河平原地下水从形成上划分为:浅层现代水、深层古水、混合水.现状开采条件下,浅层现代水与深层古水的定量转化关系为山前洪积扇地下水7.6:2.4,平原下游地下水3.2:6.8,平原主要开采区地下水5.2:4.8～6.6:3.4;山前洪积扇和冲积平原浅层地下水循环时间为7～28年,下游平原深层地下水循环时间为300年以上,上游冲积平原中深层地下水,总体上介于以上二者之间.各主要开采区,可更新能力在人工开采条件下明显增强,时间为60～75年;研究区苦咸水主要是地下水溶解了含水层介质中大量的膏盐,矿化度增高所致.     

基于灰色关联熵的地下水环境演化模式判别模型研究

在耗散结构理论中,系统的信息熵越大,其有序度越低。地下水环境是符合耗散结构系统特征的动态有序系统,其演化进程中信息熵减少的特征可用来判别系统的演化方向。将地下水资源量作为决定其有序程度的序参量,按照地下水系统的实际开采量与可开采量之间的协同程度来指示系统的有序程度。将该两个序列之间关联系数的量化结果用信息熵来表述,构建基于灰色关联熵的地下水环境演化模式判别模型,通过不同时段系统的信息熵变化特征判别其演化方向。该模型在衡水市的应用研究表明,20世纪70年代以来深层地下水系统演化的信息熵变趋于减小,地下水系统功能逐渐退化,处于重建新的稳定态的演化过程中,地下水系统的状态和功能与原始的稳定态相比将存在极大的差异。该评价结果与地质环境监测反映的地下水环境的演化趋势一致。     

西湖含油气凹陷第三系地下水化学及其形成演化模式

揭示了东海西湖含油气凹陷第三系沉积体系地下水化学的基本特征和空间分布规律,重溯了其在地质历史过程中形成演变的阶段和特点,论证了地下水现代经学主要是遵循浓缩盐化、正向变质作用方向演化形成的,且已演化成熟,并探讨了地下水成因和形成演化模式。     

地下水循环结构的动力学研究进展

由地下水补给、径流和排泄过程构成的地下水循环运动,是水文循环的重要组成部分,也是水文地质学的基本研究对象.地下水循环在空间上表现为不同结构单元的组合,存在以含水层特性为依据的介质结构和以渗流场为依据的动力结构2种划分方法.地下水流系统是动力结构意义上的地下水循环单元.近10年来,区域地下水流系统理论取得了显著进展,更加全面深入地揭示了地下水循环结构的动力学特性.通过对河间地块地下水流系统的研究,发现潜水面最高点并非地下水分水岭的准确位置.在盆地尺度上,系统研究了沟谷地貌、降水入渗强度、渗透性随埋深变化和盆地厚度等因素对潜水面波形与地下水循环动力结构的影响,初步发现了动力结构的周期性或趋势性演化特征.通过大规模流线路径的精细识别或驻留时间的统计分析,提出了三维地下水循环单元的划分方法.在水文地质效应方面,发现地下水循环的动力结构对地下水年龄的分布有重要影响.地下水循环的动力结构反映了不同补给区和排泄区之间的水力联系,在盆地尺度地球化学过程、流域尺度生态水文过程中发挥着关键作用,未来的研究重点是三维地下水循环的动力特性和演变规律.     

区域地下水流理论最新进展——区域地下水流理论、应用与发展国际研讨会综述

当前世界面临着越来越严重的水资源缺乏等环境压力,大尺度区域地下水资源与环境问题日益得到重视。在区域地下水流理论创立、应用与发展50年之际,由中国地质调查局和国际水文地质学家协会区域地下水流专业委员会主办,西安地质调查中心和中国地质大学(北京、武汉)等单位承办了区域地下水流理论、应用与发展国际学术研讨会。区域地下水流理论创始人Tóth教授以及来自13个国家的160多位水文地质专家从地下水流理论方法、实践应用等方面进行研讨和交流,将对区域地下水流理论的研究起到积极的促进作用,有力推动该理论的进一步发展和实际应用。笔者系统分析梳理了与会者的报告,归纳总结了国际区域地下水流理论研究进展和发展动态,以期为区域地下水流理论更加广泛地应用于水文地质环境地质相关研究领域提供参考。     

地下水系统理论研究综述

地下水系统理论是目前水文地质研究的重要指导思想和分析工具,地下水系统的研究已成为正确评价和合理开发、利用和保护区域地下水资源的基础。从一般系统的概念入手探讨了系统思想的基本观点,简要讨论和分析了地下水系统的概念,综述了地下水系统理论的发展历程和应用实例,指出地下水系统理论的应用尚未形成统一明确和易于操作的规范方法,建立一套便于掌握与操作的地下水系统理论应用规范或方法框架,应该是今后地下水系统理论和方法研究的主要任务之一。     

华北平原地下水形成与区域水文循环演化的关系

晚更新世以来华北平原地下水形成、演变与区域水文循环演化的周期性密切相关,区域地下水资源的形成能力取决于区域水文循环演化的进程。在多雨期,地下水可获取充足的补给;在少雨期,地下水补给较少。区域地下水资源利用潜力与水文循环陆地过程相关。人类通过调控水文循环陆地过程,可增大其利用潜力。     

A Review on Submarine Groundwater Discharge

Submarine Groundwater Discharge(SGD), an important part of global water cycle, is recently recognized as a research highlight on the land ocean interaction in the coastal zone. Firstly, This paper analyzes the components and driving force of SGD, and summarizes the main estimating methods of SGD and its individual strengths and weaknesses. Secondly, the paper describes the important role of SGD in transporting dissolved mass into the costal ocean and significant impacts on the ecological environment of costal ocean, and through analyzing the biogeochemical process in the mixing zone of fresh salt water, indicates the important position of subterranean estuary in studying submarine groundwater discharge. Finally, the paper points out the major problems currently existing in SGD research, then presents the future research direction.     

区域蒸发研究综述

概述了区域蒸发近年来的研究进展,包括目前估计区域蒸发的4个方面,即①单点蒸发测定的精确化;②利用遥感信息提取参数;③CBL模型模拟地-气水汽交换通量;④植被-大气相互作用模型与区域大气模型结合,模拟区域水分和热量平衡.这些方法从影响区域蒸发的不同方面探讨估算方法,但由于区域尺度下垫面特征的空间变异性,蒸发过程的不确定性,区域蒸发过程仍有待深入认识.本文分析了这些方法的原理和优点,同时也指出了其中存在的问题和今后的研究方向.     

基于Sufer软件的区域地下水埋深等值线图绘制应用分析

介绍Golden Software Surfer(简称Surfer)绘图软件的功能特点,以及借助其等值线绘制软件系统制作区域地下水埋深等值线图的方法。     

区域地下水环境监测与未来发展的思考

文章指出了我国地下水环境面临的严峻形势,分析了国内地下水监测体系存在的问题。以北京地区为例,回顾了地下水监测的历史和发展过程,介绍了北京地区1:5万精度的立体分层区域监控网和地下水污染源监控网。针对北京在南水进京和京津冀协同发展的新水情条件下,提出了地下水环境监测网未来发展的对策与建议,指出必须要对监测网定期优化(包括点位密度、监测频率、测试组分)、搭建数据共享平台、争取尽快立法,以确保这项工作顺利开展。     

地下水水质评价与水资源管理：水文地球化学与同位素方法的应用研究进展

地下水系统是包含地质环境、地下水动力、地下水化学等子集的综合系统,早在2000年前的古罗马时代,人们就已应用水文地球化学方法开展地下水的水化学特征、地下水补给、径流与排泄等研究。近现代同位素技术的发展,为开展地下水补给和可更新性、追踪地下水污染等方面的研究,提供了极大帮助。研究者通过分析地下水样品的水文地球化学指标,如K~+、Ca~(2+)、Na~+、Mg~(2+)等离子,结合δ18 O、δD、δ37 Cl、δ81 Br等稳定同位素指标,在地下水径流特征分析、水岩相互作用过程、地下水咸化、地下水资源管理以及地下水水质问题等研究方面取得了大量成果。本文概述了国内外近年来应用水文地球化学与同位素结合的手段进行地下水系统研究取得的成果及进展,着重回顾了在地下水咸化、地下水硝酸盐及微量有机污染以及地下水资源管理研究中的应用成果。文末讨论了应用水文地球化学与同位素结合的手段研究地下水系统的基本方法,探讨了开展地下水质质量评价与地下水资源管理的科学方法,展望了水文地球化学与同位素方法在地下水有机污染调查研究中的应用前景,认为该方法可以为地下水中新型及持久性有机污染物的来源及污染特征研究提供重要支撑。     

基于数值模拟的区域性地下水补给过程实例研究

研究主要目的是以数值模拟的方法,再现选定的研究区域20世纪70~90年代地下水位处于较低水平的过程并推求地下水的补给过程。研究区为某流域入海口前10×12km2的矩形区域,基于研究区土层纵断面的物理条件,在平面二维的基础上,考虑含水层垂向水收支成分,利用地下水计算的基本方程式开发地下水准三维数值计算模型,以数值模拟的方法验证模型效率。对地下水位数值模拟的结果表明,模型效率可以达到80%以上。基于1966~2005年的数值计算结果,推求了研究区各含水层的补给过程。研究结果可为区域性地下水数值模拟技术及地下水资源量的评估等研究提供方法上的借鉴。     

地下水硝酸盐污染与治理研究进展综述

地下水的硝酸盐污染是全球所面临的一个日益严重的问题,对硝酸盐污染的地下水修复技术的研究也自然成为近年来国内外学者研究的热点。就地下水硝酸盐污染的机理和途径、对人体及其它生物的危害以及修复技术等方面作了详细介绍,另外,就地下水硝酸盐污染的治理引用了工程实际加以说明。最后指出了未来地下水硝酸盐污染治理研究的方向。