基于Visual MODFLOW的某尾矿库地下水污染模拟

以甘肃省合作市某尾矿库库区作为研究区,应用Visual MODFLOW建立了地下水水流模型和溶质运移模型,模拟了4种特征污染物在尾矿库无防渗和尾矿库人工防渗层破损两种非正常工况下的运移情况。数值模拟预测了污染物的影响范围、超标范围和最大运移距离。由预测结果可知:污染物主要沿水流方向运移,对水环境的影响随时间逐渐增大;氨氮和总磷对水环境的影响较大,总砷和六价铬影响较小;两种工况中,尾矿库无防渗对水环境造成的影响更为恶劣。     

净水厂沉淀池排泥水回用及其生物稳定性

基于净水厂沉淀池排泥水回用的中试试验,探析排泥水回用工艺出水水质安全和生物稳定特性,探讨净水厂排泥水回用的可行性。试验表明:排泥水的AOC和BDOC浓度均值分别为98. 16μg/L和1. 92mg/L,且AOC和BDOC浓度与水温呈显著线性相关特性;污泥回流比(泥水∶原水)为3%时,出水未检出细菌总数,且出水浑浊度、氨氮、CODMn等指标均满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006);出水的AOC和BDOC浓度均值分别为88. 67μg/L和0. 21 mg/L,保障了水质的生物稳定性。因此,净水厂在合理控制回流比条件下,排泥水回用不仅具有可实施性,而且实现了净水厂节能减排的可持续发展理念。     

基于地统计学的伊犁-巩乃斯河谷渗透系数空间变异性研究

渗透系数的空间变异性研究是水文地质领域研究的热点问题之一,然而伊犁-巩乃斯河谷区渗透系数的变化规律尚不清楚,一定程度上制约了该地区地下水形成演化和资源评价的研究进程。运用地统计学理论和方法,进行了伊犁-巩乃斯河谷含水层渗透系数的空间变异性分析。结果表明:伊犁河谷西部平原区的潜水含水层的渗透系数服从Box-Cox变换的正态分布,承压水的渗透系数服从对数正态分布,变差函数均符合高斯模型;采用Kriging最优值理论进行了插值空间分析,潜水渗透系数插值结果表现为霍城县西部渗透系数偏高,伊宁县北部为渗透系数最小的区域,巩乃斯河谷地渗透系数较稳定;承压含水层渗透系数除察县附近外,总体呈现自东向西逐渐变小的特点;结合该区地形地貌和水文地质条件,划分了潜水和承压水的渗透系数分区,为地下水资源评价提供了关键水文地质参数。     

水—力耦合条件下灰岩渗透性试验研究

为了研究围压与渗透压差对灰岩渗透性影响,通过水—力耦合试验对不同条件下的岩石破坏过程的渗透性进行了测定。结果表明:在岩块破坏之前的压缩、变形阶段,岩石渗透率低,难以测出;在岩块达到峰值强度后,渗透率突增,在应变软化阶段渗透率最大;随着围压的增高渗透率减小,高围压状态下围压对灰岩渗透率的影响程度降低;随着渗透压差的增加,灰岩渗透率增大,高围压状态下,渗透压差对渗透率的影响程度较弱,试块的破坏位置集中在进水端位置附近。研究成果有助于深化对深部开采高地应力高水压条件下突水演化过程的认识。     

滴头选型对玉米生长发育及产量的影响

以分析滴头流量对玉米生长发育及其产量的影响为目标,在石河子科学观测实验站选择郑单958开展玉米膜下滴灌试验,选择四种内镶式滴头和一种迷宫式滴头,从出苗率、株高、叶面积指数、叶绿素含量、干物质、产量等方面分析滴头流量对玉米生长的影响。结果表明:一周后新疆大田作物普遍采用的迷宫式2.4 L/h出流量滴灌带(L5)和内镶式1.38 L/h出流量滴灌带(L4)出苗率较高,但内镶式3.0 L/h出流量滴灌带(L1)总出苗率最高;内镶式2.4 L/h出流量滴灌带(L2)株高最高,内镶式2.0 L/h出流量滴灌带(L3)叶面积指数最高,内镶式滴灌带处理的产量均高于迷宫式滴灌带。滴灌玉米拔节期、吐丝期和成熟期整株生物量均随着滴头流量减小而呈现单峰增长趋势;L2处理产量最高,较L1增产幅度为27.29%。本试验条件下,滴头流量2.038 L/h时滴灌玉米理论产量最高为15 377.66 kg/hm~2,建议玉米膜下滴灌滴头流量选择内镶式2.0~2.4 L/h之间的滴灌带。该试验结果对干旱区发展高效农业节水灌溉具有参考价值。     

格尔木河流域山前冲洪积扇地下水动态研究

通过分析2012年格尔木河流域山前冲洪积扇区地下水水位动态的变化特征,得到影响该区地下水动态变化的主要影响因素有:河流、蒸发、水库、开采4种因素,并在研究典型钻孔地下水位动态过程曲线的基础上,将该区的地下水动态类型划分为:水文型、径流型、蒸发型、人类活动影响型4种。在此基础上,探讨了格尔木河流域山前冲洪积扇区地下水资源开采的合理方式,为地下水资源的可持续开发利用提供科学依据。     

渭河漫滩饱和带垂向渗透系数研究

采用竖管法现场测定渭河漫滩饱和带渗透系数,为测定漫滩沉积物渗透系数提供一种更为简便的方法。分析渗透系数各排内的变化以及各排之间的差别。应用Matlab软件检验实验数据的统计分布规律,应用地质统计原理计算渗透系数的变异函数并分析其空间变异性。分析得出各排的渗透系数属于对数正态分布。结果表明:①78个采样点测定垂向渗透系数平均值为11.35m/d,沿河岸线方向渗透系数相近,与河岸线垂直方向渗透系数差异较大;②渭河漫滩饱和带垂向渗透系数具有较强的空间变异性。     

金陵河洪水入渗对地下水调蓄能力影响的数值模拟研究

为了保障金陵河的生态基流量,同时增强地下水的循环速率与强度,本文以金陵河引洪入渗试验为例,运用数值模拟手段,研究洪水入渗地下的调蓄能力。结果表明:①约有24.9%的调蓄洪水增加了含水层的储存量,36.3%的调蓄洪水最终随地下水流排泄到金陵河,增加了金陵河的生态基流量;②调蓄洪水在含水层中储存并滞后了200 d。由此可见,洪水入渗地下充分利用了洪水资源,对研究区内水资源进行了时空上的再分配,调蓄效果显著。     

关中地区近十年经济发展与用水效率分析

近年来关中地区发展迅速,对水资源较为贫乏的关中地区带来了巨大的挑战,对关中地区的用水效率进行分析十分必要,本文选取了近10年(2004-2013年)的产值和用水量以脱钩分析的方法和万元产值用水量指标进行综合比较分析,发现关中地区经济增长迅速,用水效率在不断提高,总体上优于全国平均水平,但距离发达国家仍有差距,其中第一产业用水效率不断提高,且对整体影响巨大;第二产业进步显著,趋势有所减缓;第三产业是万元产值用水量最少的产业,但其指标呈回升趋势并出现了扩张性复钩的情况,需引起重视。建议采取有效措施合理产业布局,提高关中地区的用水效率。     

西安市城市化与水资源环境耦合关系研究及预测

基于西安市2005-2017年的统计数据,构建了城市化与水资源环境间的耦合模型,对二者间的耦合关系及影响因素进行了分析、预测。结果表明:2005-2017年西安市城市化与水资源环境的耦合协调度介于0. 3299～0. 9675之间,整体呈波动上升趋势,70%的年份属于高协调度耦合; 2005-2012年为城市化发展滞后于水资源环境阶段,2013-2017年为城市化发展超前于水资源环境阶段,得益于西安市采取一系列富有成效的措施,使水资源环境状况不断改善,但与城市化的高速发展相比还是显得不够,水资源环境指数将长期低于城市化综合指数; 2020年水资源环境状况虽有所改善,但仍不能满足未来城市化的快速发展,水资源短缺将是西安市城市发展长期面临的重大问题,因此加强水资源保护、提升市政供水和污水处理能力及增强市民节水意识刻不容缓。