敦煌月牙泉地区人工回灌下的地下水动态模拟

在研究敦煌盆地水文地质条件的基础上,应用FEFLOW软件建立月牙泉地区浅层地下水三维不稳定流数值模型,重点分析人工回灌场(A场、C场)对月牙泉地区地下水系统的影响,探讨影响月牙泉湖水位动态的主要因素,预测最佳人工回灌方式。结果表明:区内水位的抬升和波动主要由渠系渗漏和C场注水引起;人工回灌并未宏观改变模拟区原有地下水渗流场补径排条件,只是局部促进或阻碍地下水径流;A场以回灌量2500m³/d为最优方案。     

嶂山闸提前预泄在骆马湖洪水调度中的作用

骆马湖是沂沭泗流域下游主要调蓄水库,可将沂河、南四湖及邳苍地区南下的洪水经调蓄后,主要由嶂山闸排入新沂河.骆马湖库容较小,从汛限水位到退守宿迁大控制二线堤防之间的调蓄库容只有60亿m³,汛限水位到黄墩湖滞洪之间的调蓄库容只有9.9亿m³,黄墩湖滞洪的机遇较大.经调洪演算分析,通过科学调度洪水,充分利用从上游降雨到洪峰入骆马湖的有限时间,利用嶂山闸提前预泄腾容,对提高骆马湖的调洪能力具有显著的作用,能有效降低骆马湖最高洪水位,减小黄墩湖滞洪的几率.     

石川河地下水库建库条件分析及地下水位动态预测

通过分析富平县石川河河谷阶地区的自然地理、气象、水文、地质等条件以及地下水资源开发利用情况,建立了水文地质结构三维模型,论证了建立石川河地下水库的可行性,初步计算了地下水库库容约为4.95亿m~3。利用Visual MODFLOW软件建立了地下水库库区的地下水数值模型,预测了不同降水和开采条件下,进行人工回灌0.52亿m~3/a、10年后地下水库库区的地下水位变化情况。结果表明,库区内的地下水位将大范围的抬升,大部分地区与1959年的水位相近,可基本满足当地的用水需求。     

利用黄河水回灌某漏斗区浅层地下水条件分析

在研究滑县—内黄—清丰—濮阳—南乐地下水降落漏斗分布范围内水文地质特征和调蓄空间的基础上,探讨利用黄河及其支流等地表水源,通过天然河道、人工渠道、回灌渗井等回灌调蓄补给当地地下水的可行性。通过分析认为,漏斗区地表岩性渗透性强,垂直变水平管井施工技术成熟,因此,利用黄河水回灌调蓄漏斗区地下水经济合理、技术可行。通过调蓄可以缓解区内水资源紧缺的形势,控制地下水降落漏斗的加深、扩大,改善生态环境,有效防止地面沉降、土地沙化、地裂缝的发生。     

沙颍河干流与地下水水量交换研究

以沙颍河干流界首至阜阳段为研究区,建立河流与地下水水量交换的数值模型,研究其主要河流与地下水之间的水量交换关系。在研究中发现：排泄河流是地下水的主要排泄方式之一,地下水与地表水的水量交换主要表现为地下水补给地表水。河流与地下水的交换水量与河流水力传导系数C直接相关,基本呈指数关系。当C值为100 m²/d,沙颍河干流高洪水位期间,河流对地下水的补给强度为4.77×10^-6m³/（s·km）,在距离河流小于1000 m范围内的潜水水位受补给影响明显;在枯水季节,地下水对河流平均补给强度为7.26×10^-3m³/（s·km）。枯水季节地下水对河流的补给强度较大,过度开采可能引起地下水对沙颍河的补给量减少,对枯水季节沙颍河河道流量产生重大负面影响。     

辽阳平原区地下水漏斗特征及人工回灌研究

利用辽阳平原区地下水水位监测资料,绘制了2012—2015年地下水流场,分析了地下水漏斗的特征,建立了地下水回灌模型,并对不同回灌方案下地下水的回灌量以及回灌效果进行了预测分析,结果表明:①2012—2015年研究区地下水漏斗面积分别为99.76、124.43、151.85、156.15 km~2;地下水漏斗中心区域地下水水位降速为1.0 m/a,地下水漏斗面积扩大速率为14.09 km~2/a。②利用沙坑和拦河坝工程回灌5 a,地下水水位升高了9.5 m,漏斗区面积缩小了117.07 km~2,漏斗区地下水水位平均升幅约为2 m/a,但在回灌后期,地下水水位回升速率减小,漏斗区面积缩小速率减小。③沙坑、拦河坝工程回灌和漏斗区缩减地下水开采量方案下,回灌5 a,漏斗中心地下水水位升高了12 m,平均每年地下水水位升高2.4 m,地下水漏斗区缩减速率为31.23 km~2/a。④沙坑回灌工程中回灌初期渗漏速率大于渗漏后期的,渗漏开始至渗漏0.5 a是渗漏速率最快的阶段。     

海河平原区地下水累计可恢复超采量评价

地下水累计可恢复超采量评价对于地下水超采态势评判和超采综合治理实施都具有重要意义。本文以海河平原区为研究对象，提出超采量评价方法，旨在客观准确评价地下水累计可恢复超采量。针对浅层地下水超采量，提出生态临界水位作为传统“水位动态法”评价浅层地下水超采量的临界水位，据此得到研究区1959-2019年累计浅层超采量为869亿m³；针对深层地下水超采量，提出“不可恢复超采量”评价指标，采用地面沉降体积法评价深层地下水超采量，根据地面沉降体积计算深层承压含水层系统压密释水量体积，据此估算1970-2019年深层累计超采量为756亿m³；通过建立的一维非线性压密释水数值模型，模拟了深层承压含水层系统压密释水过程，计算得到非弹性压密释水量，评估研究区累计不可恢复超采量为558亿m³。因此本文认为，自1960年代以来，海河平原区地下水浅层和深层累计超采量1625亿m³，其中可恢复的超采量仅为1067亿m³。该研究结果可为未来地下水回补水量和南水北调规划调水量的确定提供参考。     

基于地下水安全的井渠结合灌区节水潜力分析——以永定河流域张家口段为例

农业节水潜力是确定节水灌溉发展方向以及解决水资源短缺问题的关键参量。为探究永定河流域张家口段井渠结合灌区的节水潜力,将农业节水潜力分为管理节水潜力与工程节水潜力两类,通过引入地下水安全性检验方法,避免井渠结合灌区实现节水潜力后存在地下水超采风险,建立了满足地下水安全的井渠结合灌区节水潜力分析方法。结果表明：永定河流域张家口段大中型灌区现状灌溉用水总量为1.62×10⁸ m³,以常规方法估算的地表水节水潜力为0.805 9×10⁸ m³,考虑地下水安全的地表水节水潜力修正为0.795 4×10⁸ m³,其中管理节水潜力和工程节水潜力分别为 0.610 5×10⁸和0.185 0×10⁸ m³,分别占比76.7%和23.3%,管理节水潜力所占比重较大。永定河流域张家口段大中型灌区的管理必须改变以往重工程建设轻灌溉管理的理念,才能更大程度地挖掘管理节水潜力。研究结果可以在保证井渠结合灌区地下水安全的前提下,对灌区的管理节水潜力与工程节水潜力的占比进行科学评价,对未来灌区灌溉工程规划和建设等方面具有现实的参考意义。     

地下水库综合效益评价研究

地下水库综合效益评价对地下水库的规划、建设和管理具有重要的科学意义和应用价值。为研究地下水库在修建和运行过程中对水资源、生态环境、社会经济的影响,在对地下水库综合效益内涵探讨的基础上,从整体角度构建地下水库综合效益评价指标体系,以拟修建的陕西省石川河富平地下水库为例,选取适宜的指标,采用实数编码的加速遗传算法优化投影寻踪分类模型,对基准年2018年和规划年2030年石川河富平地下水库综合效益进行评价。结果表明：石川河富平地下水库效益良好,地下水库修建后运行至2030年时,具有较好的生态维护价值和水资源恢复效果,间接论证了修建该地下水库的必要性,为其后续规划设计和管理运行提供了重要的决策支持。该评价指标体系切实可行,可广泛应用于地下水库综合效益评价。     

基于数字遥感影像的呼伦湖水量平衡分析

利用多源、多时相的数字遥感影像和呼伦湖周边地区水文气象资料,采用基于卷积神经网络的高分辨率图像重构方法研究了1999—2019年呼伦湖面积、库容变化情况。结果表明:2003—2012年呼伦湖的面积逐年减小,湖泊水量逐年下降,2003—2012年补给呼伦湖的乌尔逊河与克鲁伦河的多年平均径流量分别为1.30亿m³与1.41亿m³,分别只有1991年以前多年平均径流量的21%与24%;而2003—2012年呼伦湖平均水面年蒸发量为17.5亿m³,平均年湖面降水量为3.25亿m³;地下水补给呼伦湖的年平均水量为5.3亿m³,主要来自新生代玄武岩地下水,哈拉哈河源头火山玄武岩地下水通过熔岩管道集中外泄,据此推断补给呼伦湖的地下水来自跨流域的外源水。     

马鞍山市地下水水源地应急供水水流模拟研究

为评估马鞍山市应急水源地的供水能力,结合现场水文地质勘察成果,概化了区域水文地质模型,采用GMS软件进行应急开采条件下的地下水渗流场模拟预测。计划布置抽水井75口,模型预测了总开采量15万m^3/d时区域地下水流场的时空分布特征。计算结果表明各水源地应急开采过程中,水源地周围降落漏斗中心降深逐渐增大,胡庄和秦河村水源地由于含水层相对较薄,远离区域主要的补给水源(长江),供水能力较差,降落漏斗中心埋深最大;新锦村靠近长江,抽水井数量相对较少,降落漏斗中心埋深最小。经过365 d抽水,区域降落漏斗最大降深达4.61 m,降落漏斗最大半径达3 000 m。马鞍市拟选应急水源地的供水能力可以达到15万m^3/d,但是水源地应布置在含水层厚度大,补给可靠的区域。     

兰州市城市化对地下水系统的影响研究

以地下水污染调查数据为基础,结合历史观测资料,揭示兰州市城市化过程中地下水水位、水质的变化特征及其影响因素。城市污水排放、蓄水设备修建及农业灌溉等因素使垂直渗入补给量增加,引起地下水上升,其中西固区地下水位上升剧烈,受地下水开采的影响,水源地地区形成大面积的地下水降落漏斗,水位下降显著;兰州市区地下水水质影响因素较多,土地利用类型的改变带来污染源强的增加、城市垃圾处理方式以及水位下降等是直接或间接地造成地下水质恶化的重要因素,老城区和工业区地下水总硬度、NO-3、氟离子、有机组分等指标呈逐年上升趋势,污染形势严峻。     

靖边县水源地区域地下水环境变化研究

靖边县饮用水源多为地下水,地下水环境的变化严重影响着当地供水量。为了进一步厘清研究区地下水环境在时间和空间上的变化情况及其影响因素,利用统计学及水文地球化学方法,对研究区地下水位统测结果和90组地下水水样检测结果进行分析。结果表明:1995-2017年研究区内大部分地区地下水位显著下降,在郭家庙等地已经形成较大规模的降落漏斗;地下水中TDS浓度明显增加;部分区域TDS、NO3-超标,尤其是农灌区常年施用含氮肥料导致地下水中NO3-浓度超标且范围不断扩大。因此,当地应及时控制地下水开采量,采用新型灌溉、合理施肥等措施来减缓地下水位的持续下降与水质恶化。     

沈阳市地下水库建设的技术可行性分析

地下水在我国尤其是北方地区城乡供水中占较大比例。地下水库因具有地表水与地下水资源联合调控、多年调蓄、水资源战略储备及应急供水等功能而受到越来越广泛的关注。在分析地下水库基本结构的基础上,提出了建设地下水库的基本条件,并以沈阳市为例进行分析,给出了论证地下水库补给水源、补给区、地下水库储水空间估算及开采条件的具体分析与计算方法。最后利用建立的地下水流数值模型,模拟预测了地下水库建成后分别按常规水源与应急水源两种方式所产生的供水规模。结果表明,在研究区建设地下水库具有较高可行性。     

2000—2014年塔里木河下游地下水补给量及合理需求量

以塔里木河下游为研究区,以区域内9个固定监测断面为基础,依据断面内各个地下水监测井,收集了输水前和第15次输水后的地下水位数据,结合土壤饱和差计算方法,分析了第15次输水后的地下水补给量,并联系植被生长所需的合理水位探讨了地下水到达合理水位所需的水量,以期评价生态输水的阶段性效果,为调整生态输水方案提供理论参考。结果表明:(1)生态输水前地下水埋深在6~13 m之间,第15次生态输水后,地下水最大升高幅度达到8.26 m;(2)第15次生态输水后,塔里木河下游地下水补给量约为20.44亿m3;(3)为使地下水达到植被生长所需适宜水位,塔里木河下游地下水的合理需求量约为24.08亿m3。     

基于地下水回灌试验及数值模拟的秦岭山前洪积扇地下水库调蓄功能研究

实施秦岭山前截洪引渗工程,充分利用地下水库调蓄能力,对于解决水资源时空分布不均、改善关中地区水资源短缺、提高水资源利用率有重要意义。为进一步研究秦岭山前洪积扇地下水库调蓄功能,选取太平河洪积扇进行地下水回灌试验,并使用Visual MODFLOW软件对调蓄功能进行数值模拟。结果表明:在所设计的4种调蓄方式下,平均调蓄深度约为10 m,太平河、秦岭山前洪积扇调蓄估算量分别为3374.8万m3、27.04亿m3,如适度加强补采,可激发更大调蓄潜力。     

新疆温宿县台兰河坎儿井式地下水库水量分析

由于地质构造挤压运动的影响,新疆台兰河流域上游山区地形抬升,山前地形凹陷,导致凹陷区沉积了大量的砂卵石松散层,形成良好的地下水库建设条件。为了更好地利用台兰河洪水期及冬闲期的水资源,经研究,决定在台兰河山前区修建地下水水库。在分析台兰河流域水资源情况的基础上,分析了地下水库工程的布置方案、水库蓄水能力以及水库的灌溉经济效益。水库的建成将有利于促进当地的社会经济发展。     

石川河河谷区地下水人工补给潜力与补给方式

为实现石川河地下水位的有效回升进而维持采补平衡,需在该区实施地下水人工补给工程,并确定合理的 补给位置及有效的补给方式。选取地下水埋深、坡度、含水层厚度、含水层渗透系数、与环境敏感区距离和给水 度 6 个指标,运用空间分析技术对人工补给地下水地点适宜性进行评价;在此基础上建立三维地质模型分析典型 人工补给潜力区的地层结构,探索可行的地下水人工补给方式。结果表明：适宜进行人工补给的高潜力和较高潜 力区域主要分布在研究区中部及东南部,面积达 48.01?km2,占研究区总面积的 32.0%。建议：在石川河河道中上 游高潜力和较高潜力区域的北部修建地表入渗池或渗坑;在河道中上游高潜力和较高潜力区域南部和河道中下 游的较高潜力区域布设反滤回灌井群;可沿石川河河道中上游高潜力与较高潜力区域之间布置一条长约 4.5?km 的渗渠,利用河道进行入渗补给。研究结果可为地下水库的修建提供参考。