河南省地下水监测工程建设和监测成果综述

为落实国家地下水监测工程与地下水质监测任务,实现对河南省地下水动态的有效监测,以及对河南省平原、盆地及岩溶山区地下水动态的区域性监控。国家地下水监测工程和河南省地下水监测工程在河南省监测区共布设国家级地下水监测站点485个,省级地下水自动监测站点387个。监测区控制面积10.86万平方千米,主要监测层位浅层潜水（微承压水）、承压第Ⅰ含水层组地下水（中深层地下水）、承压第Ⅱ含水层组地下水（深层地下水）、承压第Ⅲ含水层组地下水（超深层地下水）、岩溶水、裂隙水,项目工程的建设完成,基本上完善了河南省地下水监测专业站点,提升了对全省区域地下水、国家重大工程沿线及地下水污染高风险区的监控能力,确保了及时、准确、全面的获取地下水动态信息,从而满足科学研究和社会公众对地下水信息的基本需求。根据监测成果将河南省浅层地下水划分为6个埋深分区,埋深区间在1.41～52.68m,平均埋深11.93m。划出降落漏斗两处,划分浅层地下水化学类型11种,主要为HCO3·Cl-Ca型;水质分析综合评价结果显示以Ⅳ类和Ⅴ类水为主。     

印尼巨大地震引起的云南水位异常记录及其意义

2004年12月26日和2005年3月29日印度尼西亚苏门答腊西北海域相继发生了2次巨大地震,云南地区的地下水位观测记录到了这2次地震的大量信息。文中给出了云南水位数字和模拟记录到的印尼2次巨大地震的响应情况,并对其进行了初步分析。认为:目前的水位模拟记录较数字化记录能更清晰地看到巨大地震引起的水位异常变化过程;大震引起的水位上升和下降可能是地震波的作用改变了构造单元的应力所致,并与井点的地质构造部位有关;同一井孔对同一断层上破裂方式一致的大地震的响应方式是一致的,只是对震级大的地震响应幅度大,震级减小,响应幅度亦减小     

地下水与地表水水量交换识别及交换量计算——以新汴河宿州段为例

为提高地下水与地表水交换量计算结果的准确性,本文利用水力联系、水头差、水温、氡-222、氢氧稳定同位素构建综合识别方法(HHTRO),对新汴河宿州段地下水与地表水水量交换进行识别,并计算交换量。计算结果表明：研究河段单位河长地表水补给地下水的水量变化范围为8.69～366.82 m³/(d·m),地下水补给地表水的水量变化范围为0.72～120.90 m³/(d·m);研究河段左岸为地下水补给地表水,单位河长净补给量为45.26 m³/(d·m);河段右岸为地表水补给地下水,单位河长净补给量为214.33 m³/(d·m);研究河段地下水与地表水水量交换以地表水补给地下水为主,地表水补给地下水的比例为55.14%。本研究可推动地下水与地表水交换量计算方法的发展,为流域或区域水资源评价提供必要的理论方法。     

基于流动重力监测地下水变化及地面沉降

<正>1研究背景沂沭断裂带北段2010—2020年重力变化持续异常,具体是东部累计负变化约-130μGal,西部累计正变化高达247μGal。通过研究该区域水文和垂向形变资料,明确该异常是由地下水位下降、地面沉降所引起,通过数值计算,重力变化中的非构造效应占比> 90%。以地震中长期预报为目的的流动重力观测需要将非构造因素作为干扰排除,但是如果以地下水变化、地面沉降为监测对象,流动重力是否可以作为一种有效或辅助手段？     

鄱阳湖汇流顶托对长江汉口水位影响的量化分析

为定量评估汇流顶托对水位变化的影响,本文从水文过程仿真及顶托响应评价入手,提出了一种汇流顶托对水位影响的量化分析方法,并以长江汉口江段为例,开展了鄱阳湖汇流顶托对长江汉口江段水位影响的量化评价,结果表明:改进提出的长江汉口江段水文仿真模型,经参数优选后确定性系数可达0.98以上,总量相对误差绝对值在3%以内,较好地再现了水文变化过程;通过响应指数定义及水文过程模拟,研制了汉口多值型水位流量关系响应特征曲线,揭示了鄱阳湖与长江水位变化的关联性机制;经2016和2020年洪水实例分析,汉口江段长历时高洪水位主要受长江来水及鄱阳湖汇流顶托共同驱动,二者合力贡献可达83.3%以上,其中鄱阳湖汇流顶托贡献率在35%左右.其余因素(如区间洪水、沿江排涝等)亦助推高洪水位形成,部分时段贡献可达近34.4%.本文提出的顶托量化分析方法,可定量评估因顶托效应引起的水位变化,为解析河段高洪水位成因机制提供了有效的技术支撑.     

苏家屯区柳沟拦河闸过流能力计算与水位校核分析

为解决柳沟拦河闸存在的安全问题,使其满足设计要求正常运行,全面分析了苏家屯区柳沟拦河闸存在的问题,通过设计暴雨、排涝模数、排涝流量、洪水成果合理性分析等计算拦河闸过流能力,并结合设计水面线计算结果校核了拦河闸断面水位。结果表明：拦河闸段20 a一遇过流能力为122.88 m³/s, 10 a一遇过流能力为81.46 m³/s,计算成果合理可靠;20 a一遇、10 a一遇洪峰流量下过闸水位为41.08 m和38.16 m,研究成果可为柳沟拦河闸除险加固设计提供一定数据支撑。     

变截面水利大坝在峰值水位条件下的蓄水性能研究

用于水利工程的大坝常设计成一边直角边,另一边为斜边的形式,该种设计形式有利于节省占地和有效蓄水,因此在大坝工程设计中,被广泛采用。本文通过Geostudio数值模拟软件研究了大坝在峰值的蓄水水位条件下的稳定性。主要得出以下结论：(1)混凝土坝基内的水压从上至下逐渐增大;(2)混凝土坝基内的水压与体积含水量之间近似成指数函数关系形式;(3)该混凝土坝基整体达到了防止渗水的要求,工程设计和施工中应加强坝基右下端位置的防水。     

音频地电场采集平台设计与实验研究

本文针对1 Hz～2 kHz地电场信号的采集需求,设计实现了一种多通道并行采集与上位机数据处理的仪器设计方案.其中信号采集部分采用微弱信号检测技术,同时对多路信号进行前置放大、信号调理,模数转换后存储在SD卡上或上传至上位机存储.上位机数据处理软件实现数字滤波选频、频谱分析、天然电场动态信号分析等功能,得到相应结果并自动成图.本文通过室内实验验证通道稳定性、一致性基础上进行了多次室外或野外实验：例如在湖南科技大学地下水水源地附近进行了通道一致性实验和地下水探测实验;针对双频激电仪2频组信号设计了三种不同条件下的信号采集实验,实验结果良好;在湖南省浏阳市大围山白泥村开展了寻找基岩裂隙水的探测实验,将本装置与湖南继善高科技有限公司SQ-5型双频激电仪、湖南普奇地质勘察设备研究院PQWT-S300天然电场找水仪进行了实验对比,实验结果定位的地下水异常点与另外两种仪器探测结果一致,表明了本装置在地质勘探应用中的可行性和有效性.本装置可同时采集多个测点信号,能在1 Hz～2 kHz频带内提取高密频点的时频信号,可移植性强、易于功能扩展,且成本低廉,在资源勘察、工程物探等方面应用前景良好.     

资江流域面雨量计算及应用

选用邵阳市152个自动雨量站的资料,用最优面雨量计算方法-泰森多边形法,自动计算资江流域邵阳段筱溪电站以上的9县1市实时面雨量,采用多元回归方法对资江邵阳段的水位进行预测,实例的预测结果与实测水位基本吻合,且实现其数据的网页实时查询.计算结果和水位预测方法,可为资江流域的防汛抗洪和梯级开发水电站的水库调度等提供客观依据与理论参考.     

广西苍梧5.4级地震前地下流体异常分析

通过整理分析2016年苍梧5.4级地震前广西境内的地下流体观测资料,发现6个地下流体井的水位观测数据在苍梧5.4级震前出现了前兆异常,水温观测数据无异常:石埠、九塘、香1井水位出现趋势异常;桂平、北海、石康井水位出现破年变异常.其中1个异常井位于震中周边200 km范围内,其余异常井分布在离震中较远的范围.通过分析异常...