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。     

论安阳市区地下水位下降漏斗演变与地下水可持续利用规划

在进行地下水资源评价时,地下水的补给排泄均衡项有许多不确定因素,这大大降低了评价的精度,也影响了地下水可持续利用规划的科学性与准确性.根据不同时期实测的安阳市区地下水位数据,研究地下水位演变过程,得出地下水位下降漏斗形成的初始与现状地下水位变幅值(1965年-2005年或1980年-2005年),利用给水度μ值,可以较精确的计算这个时段的地下水超采量.安阳河冲洪积扇具有较大的含水空间,该地区已形成稳定的地下水位下降漏斗,此漏斗是建立地下水调蓄水库良好的场所.在安阳河冲洪积扇漏斗区规划实施地下水人工回灌是一条安阳市区地下水可持续利用之路.     

潮白河冲洪积扇地质结构与地下水库动态模拟研究

文中以潮白河冲洪积扇为研究对象,基于GMS与GOCAD软件平台,构建三维地质模型及地下水库补给与消耗的动态模拟展示模型,形象地模拟及展示了研究区地下水库地质结构特征及地下水库人工调蓄动态演变过程,为地下水库工程前期论证和建设提供了设计依据。结果表明,北京市潮白河冲洪积扇中上部地区现分布有众多水源地,可利用其水文地质条件建设地下水库。在水源地调整开采,人工地下水回灌条件下,潮白河地下水库出现了大面积的地下水位上升,实施调蓄对地下水资源的恢复起到了良好的作用。     

那陵郭勒河冲洪积扇地表水—地下水转化关系

通过分析那陵郭勒河冲洪积扇地区地表水与地下水的氢氧稳定同位素特征,揭示冲洪积扇地区不同地带的地表水—地下水转化关系。研究结果表明:冲洪积扇地区地下水主要补给来源是南部山区的大气降水和冰雪融水。河水与地下水具有同一起源,且二者相互转化,在冲洪积扇地区不同地段表现出不同的转化方式:上游山区河水与地下水水力联系较弱;中游山前隆起带地下水补给河水;下游冲洪积扇中部河水补给地下水;在冲洪积扇前缘溢出带,河水主要由地下水溢流形成的泉水汇流而成。     

赵县地下水资源状况浅析

一、水文地质情况赵县地处太行山中段东部的冲洪积平原，松散的覆盖层深达９００米左右。地下水主要储存于松散岩类的孔隙中，水文地质条件受冲洪积扇控制，含水层厚度由大变小，颗粒由粗到细，富水性由强到弱，在垂直方向上，上部含水层岩性纯，富水性好，下部含水层含粘...     

大沙河流域地表地下水化学特征与演变规律

综合运用数理统计法、Piper三线图法,全面分析大沙河流域地表水与浅层地下水的水文地球化学特征,识别流域不同地貌单元地下水与地表水的相互转化关系,并判定了区域的水化学类型演变规律.研究结果表明:(1)在洪积扇区域,地表水以季节性洪水的方式补给地下水;在交接洼地与洪积扇交接处,洪积扇区地下水补给交接洼地地下水,(2)Na+、Cl-、Mg2+、SO42-的变异系数较大,是随环境因素变化的敏感因子,决定水的盐化和地下水的水化学类型,并从水化学特征分析结果得出区域水化学类型的演变规律,从而为焦作市水资源的可持续利用和管理提供依据.     

巴音河冲洪积扇前缘地下水位上升灾害特征及影响因素

针对柴达木盆地巴音河冲洪积扇前缘地下水位上升,严重影响到该地区百姓日常生活及生命安全的问题,开展了水资源利用现状调查、水文地质补充钻探、水文物探及水土样测试等勘察工作,阐明了研究区地下水位上升的灾害特征,并从水文气象、地形地貌特征、水文地质条件和人类活动等方面,采用层次分析法计算导致地下水上升灾害的各影响因素权重。结果表明,研究区径流量、降水量、引水灌溉和地下水动力条件是地下水位上升的主要因素,4者权重之和为0.7642。     

快速城镇化进程中典型冲洪积扇地下水化学演变特征及影响因素解析

滹沱河冲洪积扇含水层是石家庄市重要的地下水源,在城市供水安全保障中发挥着重要作用。开展地下水化学演变特征及影响因素分析,可科学的识别人为活动对地下水化学的影响,从而为保障地下水安全提供重要依据。通过水化学方法和多元统计方法,对研究区109组地下水和7组地表水样品的16组化学指标进行分析研究。结果表明,地下水HCO_3和HCO_3·SO_4型水在全区分布广泛,HCO_3·Cl和Cl·HCO_3型水主要分布在滹沱河冲洪积扇顶部的南部区域及滹沱河以北的藁城-无极一带。不同时段地下水化学数据对比分析结果显示,研究区地下水化学类型种类由少变多,呈现复杂化的演变特征,且受人类活动影响的地下水化学类型分布范围呈增加趋势。主成分分析结果显示,研究区地下水化学演化主要受控于地下水超采和水岩作用,其次为污水入渗和粪肥渗滤。     

沉井施工降水时地下水的动态分析

以泰州长江大桥北锚碇(沉井)周边为研究区,根据地质资料、边界条件和各源汇项,采用网格法与概念模型联合建模的思想,用地下水模拟软件GMS对研究区地下水水流进行数值模拟,预测了北锚碇施工期的涌水量和地下水位的动态变化,计算结果与工程实际相吻合。     

格尔木流域地下水水位对气候变化和人类活动的响应

为有效治理格尔木地区地下水水位的上升, 促进地下水资源的科学利用, 减少地下水位上升对生产生活的影响, 对气候变化和人类活动影响下格尔木地区地下水位的响应进行研究, 对格尔木冲洪积扇 30年来降水量、 地表径流量、 地下水埋深以及格尔木河人类活动进行了逐步回归分析, 结果表明: 近 30 年来, 气候变化和人类活动共同影响着地下 水系统, 致使格尔木地区地下水水位发生了明显变化, 地下水水位呈现逐步升高的趋势, 通过逐步回归分析, 格尔木河 径流量是近年来引起格尔木地区地下水水位升高的主要因素, 径流量对地下水水位影响较为显著, 显著水平为 0 1 038。     

不同土地利用模式下绿洲地下水响应预测模拟

将GIS与专业计算地下水运动的FEFLOW模型结合,建立地下水模型预测不同土地利用模式对干旱区绿洲地下水资源的时空分布产生的影响。研究区域选取三工河流域绿洲区,模型模拟显示绿洲上部主要城镇聚居区地下水位逐渐下降,下部地下水位呈现缓慢上升趋势。耕地作为显著变化的土地利用类型,成为影响区域地下水资源的决定性因素。     

关井限采对民勤绿洲地下水漏斗和植被影响研究

民勤绿洲是西北内陆河流域地下水超采严重、地下水漏斗突显、生态环境恶化的典型区域,寻找有利于地下水漏斗抑制和生态修复的调控方式是地下水管理亟待解决的首要问题。基于2011—2012年观测数据,采用GIS和FEFLOW软件,构建民勤绿洲潜水非稳定流模型,模拟分析不同关井限采方案对地下水漏斗和植被的影响。结果表明:(1)缩减地下水开采量能有效减缓地下水位下降,修复地下水漏斗,改善生态环境;(2)减少单井抽水量和关闭一定数量机井相结合缩减地下水开采量的方式,对于修复区域地下水漏斗,抬升绿洲边缘地区地下水位,增加植被存活面积较为有效;(3)目前已实施的关井方法有利于防治绿洲荒漠化,而相同比例关井方法对于区域地下水漏斗修复效果更明显,生态环境和社会效益更佳。研究成果可为当地地下水调控和管理提供参考。     

潮汐对地下水波动影响的数值模拟

本文从经典的Boussinesq方程出发，在考虑浸润面影响的基础上，建立了基于有限差分法的滨海地区一维地下水运动数值模型。通过将潮汐运动概化为正弦波，模拟了滨海地区地下水水位随潮汐波动的变化。结果显示，地下水水位的波动相对于潮汐波动来说具有不对称性、振幅衰减以及相位滞后等特征。通过比较受潮汐影响的地下水平均水位与不考虑潮汐影响的地下水水位发现，实际的地下水平均水位要高于未考虑潮汐影响的地下水水位。最后数值模拟了浸润面的形成和消失的过程。     

干旱内陆河地区地表水和地下水集成模型及应用

基于水动力学基础建立了地表水和地下水集成模型,分析了地表水和地下水模型集成中的尺度耦合、转化量计算和移动自由液面法等关键技术问题.并采用该模型对一维明渠地表水流、一维和二维饱和一非饱和地下水流典型算例进行了模拟,计算结果符合实际.最后将模型应用于黑河干流中游地区地表水和地下水的转化分析,结果表明,黑河干流在黑河大桥以上约有17%的渗漏,在黑河大桥以下地下水向黑河的排泄量占莺落峡来水的30%左右,而地下水向黑河干流的河泉流量逐年减少.     

A Numerical Simulation Model for Conjunctive Water Use in Basin Irrigated Canal Command Areas

Basin irrigation is a common practice for growing water intensive crops like paddy. Irrigation water, when supplied through a network of canal, is often found to be inadequate to meet the crop water requirement uniformly throughout the irrigated command area. The most deprived are the cultivators of the lower end of the command, who resort to supplementing the crop water requirement by extractions from the ground. This practice is noticeable in irrigation system without a proper canal water distribution schedule and often result in water logging in the upper command regions contrasted with excessively depleted groundwater table in the lower commands. The present contribution attempts to model the conjunctive water use of such a canal irrigated command using physically based numerical sub-models for simulating surface flow, groundwater flow and the interlinking process of moisture movement through the unsaturated zone for a given quantum of supplied water and crop water demand. Individual models are validated to demonstrate their applicability in an integrated framework. Various plausible conjunctive water use scenarios are tested on a hypothetical command area practising basin irrigation to identify the best possible water distribution strategy under given constraints.     

Method of coupling 1-D unsaturated flow with 3-D saturated flow on large scale

A coupled unsaturated-saturated water flow numerical model was developed. The water flow in the unsaturated zone is considered the one-dimensional vertical flow, which changes in the horizontal direction according to the groundwater table and the atmospheric boundary conditions. The groundwater flow is treated as the three-dimensional water flow. The recharge flux to groundwater from soil water is considered the bottom flux for the numerical simulation in the unsaturated zone, and the upper flux for the groundwater simulation. It connects and unites the two separated water flow systems. The soil water equation is solved based on the assumed groundwater table and the subsequent predicted recharge flux. Then, the groundwater equation is solved with the predicted recharge flux as the upper boundary condition. Iteration continues until the discrepancy between the assumed and calculated groundwater nodal heads have a certain accuracy. Illustrative examples with different water flow scenarios regarding the Dirichlet boundary condition, the Neumann boundary condition, the atmospheric boundary condition, and the source or sink term were calculated by the coupled model. The results are compared with those of other models, including Hydrus-1D, SWMS-2D, and FEFLOW, which demonstrate that the coupled model is effective and accurate and can significantly reduce the computational time for the large number of nodes in saturated-unsaturated water flow simulation.     

大区域地下水模拟的理论和方法

大区域地下水数值模拟中，存在时空尺度选择和信息不足问题。本文在融合地质统计、逆问题理论和地下水运动理论的基础上，提出了建立大区域地下水运动模拟的理论和方法。提出了大区域地下水有限元计算的时空尺度理论公式。针对信息不足，提出了大区域地下水位推定的方法。根据推定的地下水位，运用逆解析理论对大区域地下水含水层导水系数进行逆推定。本文将所提出的方法运用到日本北海道Sarobetsu湿地地下水模拟中，结果表明所提方法用于计算大区域湿地不恒定地下水得到较满意的结果。     

格尔木河中游地区植被覆盖与地下水埋深关系研究

在干旱区内陆盆地,地下水对植被的分布有很大的影响。在格尔木河中游地区,同样发现植被依赖地下水分布的特征。通过归一化植被指数(NDVI)的遥感影像数据与地下水埋深的实地观测数据来研究分析植被覆盖对地下水埋深的关系。研究结果表明:当地下水埋深小于4m时,NDVI均值与标准差均随着地下水埋深的增加而减小。当地下水埋深大于4m但小于8m时,植被生长开始逐渐受到影响,对地下水的敏感性开始减弱。当地下水埋深超过8m时,植被覆盖严重下降,并且对地下水埋深变化表现的愈加不敏感。8m被认为是影响研究区植被覆盖的地下水埋深上限,超过该上限,地区生态环境会受到严重影响;不同植被类型受地下水的影响也不同:水柏枝的生长与地下水关系较密切,芦苇盐生草甸与膜果麻黄可能受土壤盐渍化的影响其生长状况与地下水的关系较复杂。对比不同研究区研究成果,由于降雨、蒸散发等气象要素、水文地质条件、人类活动等多方面因素的不同,植被覆盖与地下水的相关性有明显差异。     

南水北调东线一期工程对梁济运河段地下水影响研究

南水北调东线一期工程建成后,输水期间抬高沿线河水位,河水与地下水补排关系必将发生变化,对河道两侧地下水水位和水量产生一定的影响。根据梁济运河段的地貌、地质和水文地质条件,应用地下水非稳定运动数学模型,研究河渠渗漏对地下水水位的变化,从而分析预测影响区盐渍化情况。梁济运河在南水北调通水后,减小了两岸地下水埋深,影响范围约在500～1000m,地下水埋深减小为1.0～3.0m,地下水埋深均大于适宜临界埋深,但还存在盐渍化的潜在可能性。     

EFFECT OF GROUNDWATER TABLE CONTROL ON WATER SAVING IRRIGATION STRATEGIES IN THE QINGTONGXIA IRRIGATION DISTRICT

This paper focuses on the analysis of the effects of groundwater table control under different irrigation water amounts on the water and salinity balance and on crop yield. Two experimental areas, the Pingluo and Huinong experimental sites, were selected to collect the required data. The agro-hydrological model Soil Water-Atmosphere-Plant (SWAP) was used to analyse the water flows and salt transport processes for different groundwater levels and irrigation scenarios. Six scenarios, which resulted from different groundwater table regimes combined with different irrigation amounts, were simulated. The results show that high groundwater tables due to the excessive irrigation are the main cause of the large amount of drainage water and low crop yield;reducing irrigation water without a lower groundwater table will not lead Io a large reduction of the drainage water, and will reduce the crop yield even more; to lower the groundwater table is a good measure to control the drainage water and increase crop yield.