基于地表水和地下水联合调控的水资源配置模型研究

基于水库与地下水联合运用的耦合模拟模型,建立了基于河道内与河道外生态环境需水及下游灌溉用水需求双重作用的水资源优化调控模型,研制和开发了集数据库、模型库和人机交互界面等于一体的水资源优化调控模型计算软件,并以沈阳市洗北地区为例进行了实证研究.通过对石佛寺供水系统不同组合方案长系列逐月调算和对比分析,提出了推荐的石佛寺供水系统地表水与地下水联合优化调控模式和设计供水规模.研究结果为沈阳市的协调发展尤其是沈北地区未来的跨越式发展提供了安全的供水保障,且可推动我国地表水与地下水联合优化调控理论研究和应用,为其他地区和流域开展类似工作提供参考.     

海水入侵区地下水管理控制水位划定方法研究

为构建一套服务于当前最严格水资源管理制度建设的海水入侵区地下水管理控制水位划定方法,在对海水入侵区地下水管理控制水位概念界定的基础上,提出了地下水管理控制水位红线-黄线-蓝线分级模式,针对地下水不同阶段的管理需求,构建了基于人工神经网络方法的地下水合理水位计算方法和基于水资源调控模型的地下水管理控制水位计算方法,并以莱州市为例,开展了基于海水入侵预防目标下的地下水管理控制水位划定。结果表明,为有效防止海水入侵,莱州市全市的地下水开采规模应控制在6 850×104 m3以内,全市地下水合理水位(平均值)控制在7.69m以上,同时2015、2020、2030年的地下水管理控制水位应分别达到7.03、7.37、7.69m。     

一种用水总量控制指标的时间分配方法

为加快推进最严格水资源管理制度的实施,基于区域供需规律建立水量优化配置模型,利用动态规划法推求区域年内各月(旬)用水总量控制指标的初步分配方案,并根据每月(旬)的实测资料提出逐月(旬)调控法,滚动调整预留月(旬)的用水总量控制指标。利用该方法,按75%、95%两种设计频率分别对西宁市甘河工业区2015、2020年的用水总量控制指标进行年内分配。     

洮儿河扇形地区水循环综合调控方案与评价

为缓解白城市日益紧张的用水局势,保障经济社会的可持续发展,结合洮儿河扇形地区水资源调蓄条件,制定了以地下水库调蓄为主线、跨流域调水与节水灌溉技术相结合的水循环综合调控方案。利用地下水库调蓄模型对水循环综合调控方案实施后的成效进行了评价,并估算了水循环调控效益。结果表明,通过水循环综合调控,增加了研究区水资源可利用量,极大地缓解了该区水资源危机,经济社会效益显著,在研究区的水资源管理中具有实用价值。     

豫北平原地下水水化学和水质分布特征

豫北平原为河南省重要的农业生产基地，其居民生活用水和农业生产用水主要依赖于地下水。为了保证工农业生产和生活用水安全，根据2018年的105个地下水化学取样分析数据，利用Piper三线图和Gibbs图研究了水化学的主要离子的空间分布特征及水化学形成机制，从而揭示了研究区水化学分布特征和主要形成作用，采用综合指标法和单因子法评价了水质问题，并分析了主要影响因素的超标情况。结果表明，豫北平原地下水类型以HCO3 Ca·Mg、HCO3·SO4 Mg·Na、HCO3·Cl Na型水为主，地下水水化学成因以蒸发浓缩和水岩相互作用为主，浅层、中深层地下水水质Ⅳ~Ⅴ类水分布面积约占90%，深层地下水水质较好，Ⅱ~Ⅲ类水分布面积约占40%。     

美国开式回路地源热泵利用地下水的若干规定

基于保护地下水资源及蓄水层水质的需要,在美国对于采用开式回路地源热泵系统有明确的规定,系统安装前都必须确定用水许可的责任和明确的排放处理方案。美国的作法可供我国在推广应用地源热泵系统时借鉴。     

考虑主体功能需求的地下水资源用途管制模式设计

地下水资源用途管制在缓解区域各行业之间的用水矛盾、实现优水优用及有效保护地下水资源等方面具有重要作用。从我国的基本国情水情出发,提出进行地下水资源用途管制的总体设想,并分析了我国主体功能区划与地下水资源用途管制之间的内在联系。再结合我国地下水资源开发利用状况,比较分析地下水资源承载能力与区域用水需求,提出适应区域主体功能的地下水资源用途分区管制模式,分区域剖析开发利用地下水的限制条件,并给出在考虑主体功能需求下的地下水供水优先次序。     

基于Visual MODFLOW的多情境下地下水位动态特点

地下水作为邯郸东部平原主要供水水源,现已严重超采,为此采用Visual MODFLOW数值模拟模型,结合当地用水规划和地下水压采方案,建立了维持现状开采与规划开采等多种开采情境下的地下水位动态预测模型,分析了浅层地下水和深层地下水开采量与地下水位的各自对应关系,利用多元回归方法建立地下水开采量与地下水水位的相关方程。通过对比可知,规划开采情景下的平均水位普遍高于维持现状开采情景下的平均水位,肥乡、馆陶、临漳和魏县的浅层地下水位均高出3.0m以上,魏县的深层地下水位高出4.1m。     

明水县水资源开发利用现状分析

以1997年为例,分析了明水县地下水和地表水资源的开发利用状况,阐明了明水县水资源工农业用水的分布情况,并分析了地下水动态和地表水工程的供水状况,为合理的开发、规划和可持续利用水资源提供了科学的依据.     

不停水带压治理埋地水管道的裂缝

我厂是以生产焦炭为主,兼营化工产品、化肥、煤气的中型化工企业。全厂年耗用地下水540万t,是个用水大户。水源来自野外三个泵房,8台深井水泵,水经埋地铸铁水管道从厂外几公里处向厂内输送,平均日供水量为1.5万t。该管道已成为我厂生产和生活的命脉,它直接担负着供应锅炉用水、化肥生产用水、焦化冷却用水和生活用水等任务。该管道自1972年敷设运行以来,     

灌区地面水与地下水联合配置模拟模型研究——以泾惠渠灌区为例

考虑了灌区的社会、经济和水资源等系统,采用模拟技术,建立了灌区地面水与地下水联合优化调度的模拟模型,并以泾惠渠灌区为实例,预测了灌区的需水量、来水量、供水量,并通过模拟模型计算及灌区水量供需平衡分析,得出在一般干旱年,河流径流比较丰沛,地下水供水量占总供水量的25%左右,地下水可以得到补充涵养;在干旱年或特旱年,地下水供水量占总供水量的30%左右,可以利用地下水库进行水量调节,地下水主要依靠丰水年的地面水及灌溉渗水进行补充涵养,以确保灌区水资源的可持续利用。     

基于GMS的渠井结合灌区适宜渠井用水比例研究

为实现泾惠渠灌区地下水多年动态平衡,确定适宜的灌溉渠井用水比例,运用GMS中MODFLOW模块建立了月尺度的地下水数值模型;结合灌区地下水位年内变化特征、各灌季农灌用水情况和"丰蓄枯补,渠井结合"的原则,对3种代表年分别设置3种灌季渠井用水方案,并进行模拟比较。结果表明,平水年冬、春、夏灌季和全年渠井用水比例分别为2.1、1.8、0.7、1.36时,能使地下水位大致稳定且实际中较为可行;丰水年冬、春、夏灌季和全年渠井用水比例分别为2.3、2.0、1.1、1.64时,地下水能得到补充;枯水年冬、春、夏灌季和全年渠井用水比例分别为1.8、1.9、0.6、1.14时,地下水位下降较少。灌区的夏灌渠井用水比例对全年渠井用水比例影响最大,应尽可能提高夏灌渠井用水比例,实现地下水位的稳定或小幅上升。研究结果为灌区水资源的高效利用及水位恢复提供了参考依据。     

吉林省西部平原区降水对潜水水质的影响

为研究大流域较高分辨率下的潜水水质分布对气候变化的响应关系,以典型半干旱区吉林省西部平原区地下水为例,基于1980~2013年共计34年的降水和潜水水质监测数据,运用单因子和综合水质评价法对研究区潜水进行水质等级评价,并与年降水量做相关性分析,以分析潜水水质与年降水量之间的变化规律。结果表明,潜水水质与年降水量之间存在明显正相关,总体而言,降水量多的年份,潜水水质较好。该响应规律是制定地下水资源可持续利用和保护措施方案的关键,可预测极端气候场景下地下水水质的变化规律。     

简析浅层地下水降落漏斗区热岛效应及有关概念

采用数据挖掘技术分析出影响地表土层地温的因素依次为日照、地下水埋深、潜水蒸发量、降水入渗补给量等,因而得出了在一定深度范围内地下水位变化对近地表地温影响较大,从而提出了地下水热岛效应的概念.基于突变理论给出了漏斗区地下水热岛效应临界埋深的判据,提出了热岛效应临界埋深及临界面的概念,据此确定了热岛效应临界埋深值,最后给出了地下水热岛效应图.     

郑州市沿黄地区地下水源地的地下水水质评价

为掌握水源地地下水的变化趋势,根据郑州市沿黄地区地下水源地的水文地质条件,对该区约100 m和300 m深度的地下水水质进行化验和取样分析,采用标准指数法研究了源水水质超标的项目,并采用综合污染指数法综合评价了水质超标项目。结果表明,郑州市沿黄地区地下水源地水化学动态基本稳定,自西向东100 m左右的浅层地下水的铁、锰含量较高,表明该区域浅层地下水已遭到一定程度的污染,但总体状况良好;自西向东300 m左右的深层地下水铁、锰含量变化基本呈上升趋势,但区域地下水整体状况较好,是郑州市供水的安全水源地。     

地下水资源保护与地下水环境影响评价研究

在人类生存与发展中,水资源起到了非常重要的基础作用,其管理质量不但会影响到人们生活与生产质量,还与社会经济发展之间有非常密切的联系。因此,一定要全面认识到水资源保护工作的重要性,对目前水资源使用中存在的质量问题进行深入分析,在此基础上开展严格的地下水环境影响评价工作,从而在更大程度上提升地下水资源质量。针对地下水资源保护与地下水环境影响评价进行了深入分析,并结合实际情况提出了一些有效的地下水资源保护措施,希望能为相关人员完成工作提供参考。     

基于人工调蓄的石川河河谷疏干含水层恢复效果分析

石川河河谷阶地区地下水资源长期大量超采,致使一定区域的含水层被疏干,利用疏干的含水层储水空间进行水资源的人工调蓄对恢复区域地下水位意义重大。对此,设计并模拟了在维持开采、压缩开采和增加开采的基础上进行人工回灌等调蓄方案,对石川河河谷区阶地区进行水资源人工调蓄,并分析了各方案下的地下水位恢复情况。结果表明,地下水调蓄可显著改善该区域地下水的失衡状况,增加回灌量与减少开采量相结合的调蓄方案,使地下水环境的恢复效果明显。在压缩开采量的基础上,可采取分季节人工回灌4.6×107 m3/a的方案;在增加开采量的基础上,可采取分季节人工回灌5.4×107 m3/a的方案。研究成果可为区域地下水资源恢复工作提供决策依据。     

保定市平原区地下水位变化规律及影响因素分析

基于保定市平原区地下水位、降水量、开采量等资料,采用Mann-Kendall趋势法和数值分析法分析地下水位年际及年内的变化规律,并运用灰色关联分析法研究降水量、开采量与地下水位变化的关联程度。结果显示1975~2010年研究区地下水位总体为下降态势,且降落速率持续加快;年内地下水位呈波动变化。通过灰色关联分析法计算得出,年际地下水位变化与开采量的关联度大于与降水量的关联度,同样年内地下水位变化与开采量的关联度也大于与降水量的关联度,说明研究区年际、年内地下水位变化的主导影响因素是开采量。     

马莲河下游河水与地下水转化的环境示踪

为深入了解马莲河下游河水与地下水转化关系,沿河采集河水与地下水样品各15组,利用水化学分析、数值模拟等方法揭示了地下水与马莲河水的转化趋势及空间变化,并评价了转化强度。结果表明,河水Cl-质量浓度、总溶解固体(TDS)和电导率均高于地下水,沿流向呈降低趋势。地下水以补给河水为主,补给强度为0~4.66m2/d,累计补给量为1.65m3/s。补给强度受岩性分布影响存在空间变异,R12~R13、R14~R15段为地下水强补给段,R04~R09段补给较弱。地下水样品的代表性、水均衡要素的完整性和采样密度可能影响环境示踪方法的评价精度。应采用多方法示踪对比、加强支流的调查监测及增加采样密度等手段降低评价的不确定性。研究成果可为水资源统筹利用提供参考。