保定平原地下水均衡要素变化解析

随着南水北调工程的实施及地下水压采工作的落实,华北平原局部地下水位逐步回升,然而地下水均衡要素变化趋势及其对生态环境的影响缺乏系统研究。以华北平原典型区域南水北调受水区保定平原为例,采用水均衡法计算地下水补给项和排泄项,应用因子分析法分析1975—2019年地下水均衡要素变化的原因,根据最优开采系数法计算地下水可采资源量和压采资源量,为研究区地下水资源的开发利用与调控奠定基础。结果表明：近40 a来,保定平原地下水补给量小于排泄量,总体呈负均衡状态,主要发生变化的地下水均衡要素有渠灌入渗、渠系渗漏、井灌回归、河道渗漏、降水入渗和人工开采;人类活动是影响地下水均衡要素变化的主要原因,其贡献率为77.20%;2011—2019年地下水储水量逐渐增多,此时地下水水位埋深增加速率减小、地下水水位降落漏斗面积逐渐减小、白洋淀湿地面积逐步恢复;保定平原地下水资源的最优开采系数为0.64,地下水可开采资源量和压采量的范围分别为8.89×108 ~11.35×108 m3/a和2.68×108~5.14×108 m3/a。研究成果可为相似地区地下水资源和生态环境可持续发展提供科学依据。     

基于HYDRUS-1D模型模拟关中盆地氮在包气带中的迁移转化规律

以陕西关中盆地为研究区,利用HYDRUS-1D软件构建土壤水分运移模型、作物根系吸水模型和溶质运移模型,模拟了"三氮"在包气带中的迁移转化过程.结果表明:1)作物根系吸水吸氮规律一致,且主要吸收氨氮形式的氮素,吸收率为35%;2)亚硝态氮和硝态氮更容易被淋失到地下水中,且主要以硝态氮为主;3)不同包气带岩性对"三氮"向下迁移的速率和迁移量影响很大.     

山脊线和山谷线自动提取的一种新方法

针对当前山脊线和山谷线的提取都是从其几何特征或物理特征的单一方面进行研究和设计,不能够利用隐含在数字化资料中的山脊线和山谷线的有效信息的弊端;本文利用几何分析方法Douglas-Peuker提取山脊线和山谷线的特征点,并结合提取区域内地形概略的分水线和汇水线,用概略的分水线和汇水线对特征点进行识别、归类、顺序提取各条山脊线和山谷线,把山脊线的几何特性与物理特性结合起来,克服了各自的弊端。实践表明提取的山脊线和山谷线与实际基本符合。     

河床沉积物渗透系数空间变异性研究——以滦河下游为例

河床沉积物的渗透系数是水文地质关键参数之一,其大小直接影响河水与地下水之间的转换关系。采用水头下降竖管试验法对滦河下游3个不同断面,共32个测试点河床垂向渗透系数Kv进行研究。结果表明:滦河床沉积物Kv值总体在0.17~2.93m/d之间变化,近似服从正态分布;沿不同地貌单元(冲积平原-海积平原-入海口)、不同河床断面以及在较小的1m×1m范围内沉积物Kv值均存在明显差异,变异程度由冲积平原向入海口处递增,表明河床沉积物的渗透性在空间上具有较强的变异性;河床两岸沉积物的Kv值明显小于河流中心,而在较短的流程内Kv值沿河流流线方向基本不变。颗粒分析结果显示沉积物颗粒的大小与分布是造成渗透系数差异性的主要原因。此外,河床中的淤泥质层会极大地降低沉积物的渗透能力,减弱河水与地下水之间的水量交换能力。研究结果对滦河流域河水和地下水转换关系研究提供了理论和数据支持。     

黄河流域陕西省地下水资源分布特征、影响因素及开发潜力

【研究目的】陕西省是黄河流经的重要省份,揭示黄河流域陕西省地下水资源禀赋,探究地下水资源分布特征、影响因素及开发利用潜力可为黄河流域生态保护和高质量发展提供重要支撑。【研究方法】本文以黄河流域陕西省为研究区,划分评价单元,评价地下水资源量;引入泰尔指数从人口和面积两方面评估各区域地下水资源分布差异;通过灰色关联分析探究地下水资源分布的影响因素及影响程度;利用水资源负载指数和开采潜力指数,定量评价各行政区地下水资源开发利用程度及潜力。【研究结果】黄河流域陕西省多年平均地下水资源量为77.59×108m3/a,地下水资源分布差异较大,各评价单元中关中盆地区地下水资源人口和面积分布差异最大,行政区中延安市与西安市地下水资源分布差异最大。降水是全区地下水资源最主要的影响因素,其次为人类活动尤其农业灌溉,地表水因素对渭南市、榆林市有较大影响,蒸散发对延安、榆林、宝鸡地下水资源有一定影响。研究区地下水开采潜力指数介于0.8～2.5,地下水资源负载指数呈现上升趋势,较全国属于高负载区,各行政区开发利用潜力差异明显,开发程度较高区域集中在关中城市群,西安市开发程度最高,铜川市开发利用程度最低。【结论】...     

喀什平原区地下水氢氧稳定同位素分布特征及意义

为系统研究喀什平原区第四系孔隙水补、径、排条件,搞清地下水资源量和供水潜力,在充分了解水文地质条件基础上,采用对比分析方法,分析喀什平原区地下水稳定同位素(D、~(18)O)特征。研究表明,区内地下水补给主要来自大气降水,部分较低的D、~(18)O同位素组成来自山区贫重同位素冰雪融水及基岩裂隙水的补给。山前冲洪积平原潜水和冲积细土平原承压水分属不同地下水流系统。南部盖孜河地下水多来源于西昆仑高山区,细土平原区部分地下水来源于南部中低山丘陵区。研究区北部克孜勒河地下水来源于西南天山。     

旱区地下水文与生态效应研究现状与展望

围绕旱区地下水文与生态效应面临的科学问题以及国家生态文明与"一路一带"建设对地下水学科研究需求的紧迫性,分析了旱区地下水形成演化机理,研究了旱区地下水的功能。在此基础上,围绕6个重大科学问题分析了国内外研究现状、存在的问题与发展趋势,针对旱区地下水文与生态效应研究存在的瓶颈和国家的需求,提出了亟待解决的关键科学问题,助力于我国地下水科学的创新发展和国家经济建设。     

非饱和带轻非水相液体污染研究进展

通过对近年来轻非水相液体在非饱和带的污染机理、毛细压力-饱和度-相对渗透系数关系以及数学模拟的分析,总结了在三相流模拟过程中主要参数及物理过程的研究方法以及近年来研究非饱和带轻非水相液体污染的各种数学模型,论述了各种方法的优点和不足,提出需进一步研究解决滞后现象对油分布的影响;三相同时流动时气相对其他两相的影响;非等温条件下轻非水相液体进入包气带的污染迁移机理;开展原位实验研究复杂条件下的轻非水相液体污染迁移问题。     

国内外关于地下水管理模型研究与应用

本文根据已经发表的国内外大量文献,扼要总结了地下水管理模型研究与应用现状,并提出了今后研究工作中值得重视的问题。     

地下水流的有限分析数值解

本文介绍了一种求解地下水流问题的有限分析法,该方法将解析解结合到数值方法中,从而提高了计算精度,改善了稳定性。算例表明,在网格尺寸相同的情况下,有限分析解比有限差分解高一个数量级,与解析解吻合很好。