太行山前平原地下调蓄能力研究

本文通过地下调蓄库容、受水能力、给水能力和地表汇水输水条件的指标等级量化,建立的百分制多元指标评价方法比较客观地量化出太行山山前平原5个洪积扇区、8个靶区的地下调蓄能力及其可利用性。综合评价结果,石景山—大兴靶区、石家庄—晋县靶区和邢台靶区可作为南水北调地下调蓄首选目标,房山—容城靶区、望都—定县—新乐靶区和磁县—安阳靶区可作为南水北调地下调蓄的主要备选场所,邯郸靶区和辉县—新乡靶区适宜作为井灌小型地下调蓄场所。     

内陆干旱区水循环危机性标识与特征——以西北黑河流域为例

大量实测资料及综合研究表明,在内陆干旱区人类活动对水循环变异影响状况具有独特的标识特征,且具有一定的警示性和重要指导意义。当水循环中研究区径流量实测值离均系数小于0时,表明这时该水循环过程已失去了天然状态特征,实测径流量累计过程线明显偏离天然径流量累计过程线。在年内,每年的5月份受春旱农灌大量引用出山地表径流水量影响,地表径流量及其累计过程线偏离天然径流过程线最为严重,地下水补给量及泉水溢出水量也具有类似衰变特征。上述水循环衰减的程度,与该流域中游区灌溉面积和引用水量增加密切相关。其中20世纪80～90年代人类活动对流域水循环衰变影响程度从50年代的19%增大至54%,远超过流域尺度水循环自然调节能力,其拐点为37%。     

西北内陆盆地水循环特征分析

针对西北地区大开发所面临的水资源问题以及水资源开发所引起的环境问题,从大气水、地表水、地下水和生态水之间的转化关系为切入点,通过系统分析,揭示了西北内陆盆地水循环特征及水资源形成演化规律,在此基础上,提出了实现生态环境保护和水资源合理开发利用应遵循的基本原则.     

黑河流域民乐山前隐伏构造带地下水补给与更新

第四系地下水是民乐山前地区居民清洁饮水的重要水源,而复杂的隐伏构造对区内地下水的运移和更新具有重要的控制作用。本文应用环境同位素技术,深入讨论了该区地下水的补给、更新能力以及隐伏构造对地下水更新的影响。结果表明:(1)民乐山前第四系地下水的补给来源包括出山河水渗漏和当地降水入渗,二者对地下水补给的贡献分别为89%和11%;(2)地下水更新能力由山前向下游变差,山前一带地下水更新周期在20～30年之间,下游的六坝北部一带地下水更新周期大于50年;(3)隐伏构造具有明显的阻水作用,导致地下水径流速度减缓。     

基于多源人工示踪试验表征岩溶管道结构特征:以贵州苍蒲凹地下河为例

人工示踪试验是岩溶水文地质领域的重要研究手段,分别在基流期和降水条件下对苍蒲凹地下河实施了多源示踪试验,以探究其岩溶管道的展布特征。试验结果显示,基流期和降水条件下均检测到来自水箐、黄连村及廖家坡3个落水洞的示踪剂,降水条件下的示踪剂回收率分别为88.12%,90.01%,84.01%,表明苍蒲凹地下河为多源单汇型地下河。基流期及降水条件下示踪剂运移特征均表明,水箐至苍蒲凹的流动路径曲率最大,黄连村至苍蒲凹的流动路径为主岩溶管道,廖家坡至苍蒲凹的流动路径上存在双通道,且在靠近地下河出口处存在溶潭,据此建立了苍蒲凹地下河管道结构的概念模型。研究成果可为复杂岩溶地下河的水资源调查及开发利用提供依据。     

民勤绿洲天然植被生长与地下水埋深变化关系

甘肃石羊河流域民勤盆地水资源短缺,生态环境脆弱,弄清地下水埋深与天然生态植被生长的关系,是精准调控地下水开采、针对性制定生态保护政策的重要理论依据。利用民勤盆地2000—2017年LANDSAT遥感数据,计算归一化差值植被指数（NDVI）年均值,结合85眼监测井的地下水埋深实测数据,分析了植被生长与埋深的关系。结果显示：研究区植被NDVI较低,多年均值约0.1,2012年后NDVI趋于增大,反映人工造林等措施成果明显。地下水埋深总体趋于增大,2008年后增幅减缓,目前埋深西部大于20 m,东部、北部小于20 m。区内适宜植被生长的埋深范围为2.5~3.9 m,多年平均适宜生态水位约2.66 m;埋深小于4 m时,NDVI与埋深表现为高度负相关(R<-0.8),即埋深越小,NDVI越高;埋深大于4 m时,两者无明显关系。较前人成果,文章从长序列时间、盆地空间尺度分析了民勤绿洲区天然植被生长与地下水埋深的变化,得到浅埋区生态水位,进而圈定了生态治理重点靶区。     

利用环境同位素识别酒泉-张掖盆地地下水补给和水流系统

详细了解干旱区地下水的补给机制对地下水资源管理来说是非常重要的,天然环境同位素在过去的40年里广泛应用于解决有关地下水补给、流动等问题.笔者通过分析酒泉-张掖盆地水的环境同位素变化特征,识别地下水的补给和流动.研究结果表明,酒泉-张掖盆地地下水的补给源主要来自山区出山河流,补给发生在祁连山前戈壁带,在山前冲积扇带地下水主要为1963年以来的快速补给,而部分深部地下水为1952年以前补给.同时,环境同位素指示盆地存在深部区域流系统和浅部局域流系统,酒泉盆地和张掖盆地之间不存在明显的水力联系.该研究不仅对黑河流域地下水的开发管理有着重要意义,对我国西北类似的内陆盆地地下水的开发管理有着借鉴意义.     

黑河流域地下水同位素特征及其对古气候变化的响应

通过环境同位素及其Tamers、IAEA模型应用研究表明,黑河流域平原区地下水补给及更新与古气候变化密切相关,8000~5000a BP、3500~2500a BP和近1000年以来的多雨期是主要补给期;潜水较年轻又更新快,承压水较老又更新慢;东部地下水更新较快,西部更新较慢;祁连山前戈壁带地下水更新较快,细土平原更新较慢;近河道带地下水更新速率大,远离河道则小。东部以山区降水通过出山地表径流补给为主,西部冰川雪融水和山区基岩裂隙水是主要补给源。因此,遵循地下水补给与更新的自然规律,与地表水联合优化调控,有利于该区地下水可持续利用及下游区生态环境保护。     

地下水的资源功能与易遭污染脆弱性空间关系研究

本文以滹滏平原为研究区,从地下水资源功能和地下水易遭污染脆弱性内在联系为切入点,采用统计分析的方法,探讨地下水的资源功能与易遭污染脆弱性关系.结果表明,当地下水资源功能为一般时,地下水易遭污染脆弱性为一般或较低;地下水资源功能强或较弱时,地下水易遭污染脆弱性较高;地下水资源功能较强和弱时,地下水易遭污染脆弱性较低.当地下水易遭污染脆弱性一般时,地下水资源功能为一般或较强;地下水易遭污染脆弱性高或低时,地下水资源功能较弱;地下水易遭污染脆弱性较高或较低时,地下水资源功能强或较弱.然后从地下水补给和含水层状况等二者之间共有的评价指标分析了地下水资源功能较低和脆弱性低时形成多种对应关系的机理.     

从黑河流域地下水年龄论其资源属性

地下水资源的可持续性是当前干旱区流域水资源管理的首要问题之一 ,我国西北内陆干旱区地下水的可持续开发必须首先要了解地下水系统的更新能力 ,地下水的放射性同位素测年可以提供系统循环时间和更新能力的重要信息。本文利用地下水中放射性氚 (3H )和碳 (1 4C)测年方法 ,计算黑河流域地下水的年龄 ,进而讨论地下水的更新性。结果表明 :潜水年龄多数小于 5 0 a,具有可再生的资源的属性 ,其中山前戈壁带和张掖盆地细土平原潜水地下水年龄小于 4 0 a,为 196 3年以来补给。酒泉东盆地排泄区承压含水层中地下水的年龄为 2 338～5 5 6 9a,额济纳附近的深层承压含水层中 ,地下水的年龄为 5 4 86～ 86 30 a,地下水资源更新性较差。但是张掖盆地河流附近深层承压地下水年龄小于 5 0 a,具有一定的更新性。上述认识不仅对黑河流域水资源管理和生态环境建设具有重要意义 ,而且对西北类似的内流盆地的地下水系统的研究有着借鉴意义