基于生态水位的张掖盆地地下水合理开发研究

针对黑河流域上下游水资源矛盾,中游张掖盆地地下水位持续上升的现象,设计增加地下水开采量的解决方案。首先对张掖盆地地下水生态水位进行了理论探讨,将张掖盆地分为山前倾斜平原区和中部细土平原区,在山前平原地带地下水位埋深应控制在10 m之内,以便发挥地下水含水层的调蓄能力;中部平原生态水位的上限是防治地表土壤盐渍化的水位,埋深为3 m,下限是防止地表植被退化的水位,埋深为5 m。然后根据各灌区当前情况设计地下水可持续开采量3.6亿m3,采用数值模拟方法对研究区的地下水位进行模拟和预测,并依据研究区合理生态水位证明了设计开采方案的合理性。     

焉耆盆地地下水合理开采量研究

针对焉耆盆地大量引用地表水灌溉,造成地下水水位大面积上升,引发严重土壤盐碱化的现实状况,设计了5种增加地下水开采量、减少地表水引水量的方案,并运用数值模拟模型对各方案进行模拟和预测。焉耆盆地合理地下生态水位上限是防止地表土壤盐碱化的地下水水位,埋深为3.2 m;下限是防止地表植被退化的水位,埋深为4.5 m。根据不同开采方案的模型预测结果,结合地下水生态水位,并考虑地表水、地下水的转化关系,确定焉耆盆地不引起地表生态环境退化的地下水可持续开采量为3.8亿m3/a。     

三江低平原地下水控制水位的研究

由于大面积高强度抽取地下水种植水稻,三江低平原区的地下水是否超载引起了争论。通过对地下水管理政策与理论的研究,发现合理的控制水位阈值是判定地下水超载的简单方法。通过研究水泵特性和三江低平原区地下水位历史变化趋势,决定用水泵安装高度与历史水位相结合的方法,建立三江低平原区地下水控制水位的阈值。结果为:上限控制水位,Hu=3. 0m(埋深);下限控制水位,Ⅰ区,潜水区或黏性土层厚度Hu=3. 0m的弱承压水区,H1d=6. 0m(埋深);Ⅱ区,黏性土层厚度 3. 0m的弱承压水区,H2d=10. 0m(埋深)。同时,给出了增加地下水的3类工程:排水沟、工程化小河流和抽取过境水。     

基于GIS的昌平区地下水位现状分析

随着北京市昌平区社会和经济的发展,地下水的需求量日益增加,过量开采导致地下水位持续下降.在对北京市昌平区水文地质条件分析基础上,基于GIS技术分析了地下水位的年内变化、年际变化以及地下水位动态的空间分布特征和变化规律.结果表明昌平区地下水2001-2011年,年内变化较大,总体上与多年年内变化一致;年际变化较大,呈不断增加的趋势.昌平区2011年的平原区松散孔隙浅层地下水位埋深最大为89.8 m,最小为2.0 m左右;与2001年相比水位埋深普遍增大,平均地下水位埋深较2001年增加了12.55 m,降深最高达到22.0 m,年均降速为1.1 m.平原区中部和东部开采强度大,地下水位降深较大,而山区以及山前平原一带开采力度小,水位降深不大,部分地区有回升趋势.     

张掖湿地土壤-地下水环境对天然植被生态系统的影响

进行张掖湿地地下水位不同埋深深度对土壤有机质和植被生长发育的调查,对生态环境保护、植被修复等生态环境具有重要指导意义。基于张掖湿地浅地表层内的土壤有机质、含盐量、含水量和地下水埋深特征、植被多样性等数据,文章采用相关性分析法、综合分析法对地下水与植被生长环境之间的关系进行分析研究。结果表明,研究区植被整体覆盖度良好,优势种群为沙蒿、沙柳、红柳种群等,植被总覆盖度与地下水水位埋深相关关系并不显著。     

干旱区不同地下水位对棉花膜下滴灌灌溉制度的响应研究

地下水埋深对作物灌溉制度的制定及土壤次生盐碱化的防治具有重要影响。为研究不同地下水位对棉花膜下滴灌灌溉制度的影响,本文以新疆孔雀河流域为研究区,利用HYDRUS-2D软件对不同地下水位下的土壤含水率动态进行模拟,结果表明:地下水埋深为1m时,地下水对土壤水的补给作用较强,灌溉定额3000m3/hm2较为适宜;地下水埋深为2.0m时,灌溉定额4500m3/hm2较为适宜,此时棉花基本不受水分胁迫;地下水埋深为3m时,地下水对土壤水已无补给作用,灌溉定额5550m3/hm2较为合适,此时水分胁迫时间累计14d。研究结果为指导当地水资源开发利用及棉花种植业提供了重要参考。     

地下水控制性临界水位及确定方法

地下水位及其变化趋势是衡量地下水资源开发是否合理的重要评判依据,为了充分反映地下水系统的功能属性和水资源管理要求,在辨析地下水控制性临界水位与上限、下限临界水位相关概念的基础上,以维系地下水资源功能、生态功能和地质环境功能可持续为目标,考虑地下水流动系统的整体性和协调性,通过构建多元量化关系模型,由各功能和类型分区单井临界水位划定成果加权得到各管理分区面水位阈值。以地下水开发利用问题较为突出的河北省平原区为研究对象,基于各代表性监测井2001—2013年水位数据构建量化关系模型,地下水控制性临界水位划定结果表明:河北省平原区浅层地下水控制性上限临界埋深阈值为1.93~13.19 m,控制性下限临界埋深阈值为10.94~27.06 m;深层地下水控制性临界埋深阈值为12.15~49.09 m。     

高开采强度下库尔勒市地下水位埋深动态与影响因素浅析

库尔勒市社会经济快速发展对水资源的需求使其地下水开发经历了临界超采期(2000—2006年)、超采增长期(2007—2011年)和高位超采稳定期(2012—2015年)过程。为探究高开采强度下的地下水位埋深动态特征,以库尔勒市地下水监测网覆盖区作为研究区,对以上3个开采强度时段地下水位埋深进行线性趋势分析。所有监测井地下水位埋深均呈持续增大趋势,研究区2000—2011年地下水位埋深总体呈“加速”增大状态;2012—2015年转变为“减速”增大状态。地下水长期超采已使山前倾斜平原地下水位埋深累计增大4.10～12.67 m,冲积平原累计增大9.07～22.26 m,天然生态受到威胁。逐步回归分析表明,研究区监测井地下水位埋深与径流量呈负相关关系,与地下水开采量呈正相关关系,径流量、开采量实质是研究区地下水补给项与排泄项的综合反映。地下水位埋深持续增大是地下水补给量减少、地下水开采强度增大共同作用的结果。研究成果可为库尔勒市水资源开发利用与保护提供一定的参考。     

下辽河平原区浅层地下水水位特征分析

依据2011年下辽河平原区浅层地下水水位统测资料,利用MAPGIS软件绘制了区域浅层地下水水位及埋深图,分析水位分布规律,即由中部平原向两侧山前倾斜平原逐渐增高,由南部滨海地带向北部新民台安冲积平原递增。分析1996—2011年多年地下水水位监测数据,可知区域浅层地下水位多年来呈波动起伏状,近年来有所抬升。     

长治盆地浅层地下水位动态分析

地下水位控制与水量控制关系十分密切,针对地下水水量-水位双控管理,以长治盆地为研究对象,分析降水量、地下水位动态变化规律及其影响因素,通过建立的3种地下水数理统计模型,运用水均衡法进行水位变幅校核,结果表明:长治盆地地下水属于采补均衡区,降水是当年地下水位变幅的主要影响因子,而当年开采量可能对下一年地下水位变化有影响,将地下水位变幅作为因变量的数理统计模型更加合理;根据浅层地下水非超采区水位控制标准,当长治盆地丰水年地下水位年变幅ΔH≥0.97 m,平水年地下水位年变幅ΔH≈0 m,枯水年地下水位年变幅ΔH≤0.83 m时,可以满足该盆地浅层地下水采补均衡的要求。     

黑河下游地区地下水与植被生长的关系

借助遥感方法,结合地下水水位观测数据,在区域尺度上定量地研究了我国黑河下游额济纳地区地下水水位埋深及与植被生长的关系。结果表明:影响植被生长的临界地下水水位埋深为4.0 m,适宜植被生长的地下水水位埋深范围约为2.6~4.0 m,当地下水水位埋深为2.8 m左右时,植被长势最好。     

近30年吐鲁番盆地地下水动态特征及影响因素分析

本文利用吐鲁番盆地1987—2017年降水数据,分析了近30年该地区降水年内、年际变化特征,并对降水的趋势性进行了分析。对吐鲁番盆地1988—2016年地下水位埋深数据进行了年内、年际变化特征分析,并运用克里金插值法进行空间插值,得出地下水位埋深分布及变幅。利用pearson相关分析方法分析了影响吐鲁番盆地地下水水位动态的因素。分析结果显示:近30年吐鲁番盆地多年平均降水量为16.5 mm,降水主要集中在6—8月(夏季),夏季降水总量占全年降水的50%以上;降水的年际变化没有明显的趋势性。地下水位埋深在空间上由南向北逐渐增大,南盆地地下水位埋深0～50 m,北盆地埋深在50 m以上。不同地貌区年内地下水位埋深变化呈现出不同形态,整个盆地范围内地下水位埋深逐年增大,近30年吐鲁番盆地地下水位埋深增加了5.5 m。降水和潜水蒸发与地下水位埋深不存在相关性,开采量是影响吐鲁番盆地地下水位埋深的主要因素。     

海河流域平原区降雨产流模型研究

通过对海河流域平原区降雨产流机理进行研究,得出耕地灌溉率提高、地下水埋深增加是影响平原区产流的主要下垫面要素.根据下垫面要素的变化特点,建立了模拟地下水埋深变化和灌溉耕地产流特点的蓄满-超渗产流水文模型.并通过在海河平原的大清河山前平原、大清河中部平原、黑龙港中部平原3个类型区7个田块的灌溉入渗实验,分析给出了产流模型的重要参数——耕作层下层稳定入渗率.模型在牤牛河等7个典型流域进行应用,均得到较高的模拟精度.     

江苏省地下水水位控制红线划定研究

根据江苏省水文地质条件、开发利用状况及地质环境现状,确定全省红线水位划定总体以第Ⅱ承压、第Ⅲ承压含水层为主要管理目标层,盐城滨海平原区兼顾第Ⅳ承压含水层。其中苏锡常地区以第Ⅱ承压含水层、南通地区以第Ⅲ承压含水层、徐州中部以碳酸盐岩类裂隙岩溶含水层为管理目标层。在管理目标层划定的基础上,根据江苏省地质环境背景条件及现有调查研究结果,提出全省水位控制红线划定主要考虑控制岩溶地面塌陷、控制地面沉降、防止疏干开采三种约束条件,同时给出各类约束条件下的红线划定参考方法。最后根据建议划定方法,提出了全省平原区第Ⅱ承压水红线水位埋深为27~53 m,第Ⅲ承压水红线水位埋深为35~53 m,第Ⅳ承压水红线水位埋深为45 m,徐州市区岩溶水红线水位埋深为25~40 m。     

海河流域平原区浅层地下水超采量估算

收集整理了海河流域平原区浅层各省市几种来源的地下水位数据,利用ARCGIS技术,矢量化《华北平原地下水可持续利用图集》作出1959年、1984年、2005年6月地下水等水位图,利用《中国地质环境监测地下水位年鉴》2005年-2013年末及2005年6月数据,计算了时段变化率,推算出2005年-2013年地下水等水位图,并利用"华北平原地下水演变机制与调控项目"地下水位数据对估算水位进行检验,说明推算的地下水位分布是可靠的,进一步结合地下水开采漏斗和含水层给水度对超采量进行了估算。计算结果表明,1959年-2013年,海河流域平原区浅层地下水累计超采979.45×10~8 m~3,水位平均下降9.62m。其中1959年-1984年年均超采16.34×10~8 m~3,水位平均累计下降3.93m、年均下降0.141m;1984年-2005年年均超采21.21×10~8 m~3,水位平均累计下降6.28m、年均下降0.299m;2005年-2013年年均超采15.67×10~8 m~3,水位平均累计下降1.05m、年均下降0.131m,2010年以后已呈平稳状态。超采漏斗主要存在于山前地区且用水量较大的城市,尤以子牙河平原西部石家庄、邢台一带最为严重。     

地下水埋深对玉米生长及地下水补给的影响

为研究地下水埋深对玉米生长发育及作物系数的影响,选择宁夏彭阳县红河镇玉米为研究对象,借助试坑模拟对比试验,通过试坑旁的马氏瓶控制地下水位,探讨了地下水埋深对玉米生育期株高、干物质积累量、土壤含水率、产量、地下水补给量和作物系数的影响。结果表明:地下水埋深对玉米生长指标影响显著,地下水埋深为0.9 m时地下水补给量最大为83.5 mm,地下水埋深为1.2 m时地下水补给量最小为54.7 mm。     

新疆玛纳斯河流域典型剖面地下水位动态分析

新疆玛纳斯河流域是水资源开发力度较大、经济发展水平较高的地区。对玛纳斯河流域13眼监测井组成典型剖面的2010年-2014年监测数据进行趋势性分析得出,整个监测剖面地下水位呈持续下降趋势,上部冲洪积平原单一潜水区地下水位下降速率为0.65~0.83m/a(平均0.74m/a);中部潜水溢出带地下水位下降速率为1.12m/a;冲积细土平原区上部、下部地下水位下降速率分别为0.59~3.07m/a(平均1.77m/a)和0.35~3.98m/a(平均2.41m/a);地下水位年下降速率由上游至下游呈增大趋势。在年内变化上,冲洪积平原单一潜水区埋深变化为"降-升-降";潜水溢出带及以北区域为"升-降-升"。地下水动态类型除上部冲洪积平原单一潜水区为入渗-径流型外,潜水溢出带至冲积细土平原区均为开采型。区域地下水位持续下降使现状地下水埋深(5.89~67.46m)远大于6.0m荒漠化临界埋深,生态环境面临恶化。通过对石河子市、玛纳斯县水资源利用分析得出,地下水位持续下降的因素是地下水超采、区域水资源高效利用使地下水补给量减小双重作用下形成的。提出必须科学规划用水,缩减灌溉面积和地下水开采量,开展生态补偿机制,使流域经济社会可持续发展。     

稻城高海拔宇宙射线观测站场区水文地质条件及截排水方案对比

针对高海拔区花岗岩弱透水和松散堆积层厚度及地下水位变化较大等特征,采用过水断面测量、高密度电法物探、钻探等技术手段,对稻城海子山高海拔宇宙射线观测站(LHAASO)场区进行水文地质研究,分析河水流量、地下水位变化及其与覆盖层厚度和基岩面埋深等关系。结果表明:盆地中地下水埋深基本在5 m以内,水位高程与地面高程呈线性关系,基岩面埋深小的部位往往地下水位较低,说明基岩面起伏对地下水位影响较大;地表水质属矿化度低、硬度低的I型水(HCO_3-Na+K-Ca型水),显示花岗岩岩性对水质影响明显;基于上述认识提出既保护LHAASO场区安全同时又便于利用优质水源的地表截排水方案。研究结果已被场区排水工程设计和施工采纳,并取得了较好的工程和环保效果。     

张掖市甘州区代表性观测点地下水位变化特征分析

张掖市区近年来地下水位的变化幅度较大,由于长期的周期性的地下水位变化引起了建筑物的各种工程问题。针对张掖市地下水资源丰富且近年来地下水位持续上升的现状,开展地下水位变化监测及统计分析。结果表明,黑河河床过水时间增加和祁连山冰雪的消融使地下水补给量增大,导致地下水位上升,在2015年6月至2016年6月期间,张掖市区地下水位最高水位点为1 423.988 2 m,最低水位点为1 418.124 3 m,3个代表性点地下水位的年内变幅最高为2.039 8 m,最低为0.880 6 m。     

SURFER软件在昌邑市地下水位分析中的应用

应用Surfer软件对昌邑市地下水位进行埋深等值线插值及3D仿真模拟。模拟结果表明,昌邑市地下水漏斗区主要集中在该市的中部地区,2002—2012年该地区的地下水位基本呈下降的趋势,漏斗区面积逐步扩大;该软件绘制的埋深等值线图及3D图具有较好的可视化效果,可直观的表述地下水位变化情况,对地下水资源评价及管理具有指导意义。