基于时间序列分析的地下水动态研究

根据济南市区多年地下水监测资料,采用多元回归模型研究济南岩溶水地下水位动态特征,地下水位年内动态呈明显季节性变化;随时间的推移,年际动态呈现降雨量对地下水位的影响程度逐渐减小、开采量的影响程度逐渐增加的特点。采用时间序列分析法分离了地下水位序列的趋势项、周期项和随机项,建立地下水位预测模型,计算结果与实测值相吻合。为济南岩溶水的合理利用、泉水保护、地下水的监测管理提供了科学依据。     

农业节水缓解地下水位下降效应的模拟

本文结合河北省栾城县农业节水措施的实施，在分析研究区地下水赋存及运移规律的基础上，采用FELLOW软件和有限差分方法进行了农业节水措施的实施对地下水影响的模型研究。在模型中设计了两个水资源开发利用方案：方案Ⅰ，保持现有的地下水开发利用模式；方案Ⅱ，根据中国科学院石家庄农业现代化研究所在研究区所作的试验研究，将不同节水技术配套组装后的地下水开发利用模式。通过这两个水资源开发利用方案的模型研究表明：采取综合农业节水措施后，地下水位下降速率明显减缓，10年后水位减缓下降达10．18m，农业节水缓解地下水位下降效果明显。     

RD预报模型在渠井结合灌区地下水位动态预测中的运用

陕西省泾惠渠灌区是一个典型的渠井结合灌区。以Visual Modflow地下水数值模拟软件为开发平台,在建立的灌区地下水数值模型的基础上,利用时间序列及神经网络等理论,建立了基于随机——确定(random-determination简称RD)耦合方法的地下水预报模型,并对灌区未来10年的地下水位动态进行了分析和预测,以指导灌区未来地下水资源可持续开发利用。     

强降水条件下豫北平原地下水动态响应研究

为掌握强降水条件下豫北平原地下水动态响应规律,利用豫北平原水文地质、地下水位和水质动态监测资料等,建立了豫北平原强降水条件下地下水流系统数值模型,对地下水位、水质动态响应和地下水位变化趋势进行了研究。结果表明:受强降水影响,研究区地下水位变化可分为基本平衡区、缓慢下降区、急剧下降区、缓慢上升区和急剧上升区5个水位变幅分区,受7—9月强降水影响,地下水位埋深明显减小;受强降水影响,地下水化学类型和水化学组分均发生变化,地下水水质超标率减小;保持当前地下水开采量和降水量不变,7—9月增加降水量30%,其他月份降水量减少30%情景下,10 a后,地下水位整体有所下降,出现一定面积的疏干,但深层地下水未疏干;濮阳、内黄县和留固镇典型漏斗区浅层地下水和深层地下水均出现不同程度的下降,但后期地下水位下降速率趋于稳定。     

内蒙古干旱地区地下水流模拟及管理模型研究

本次研究以地下水流模拟模型为背景,以展旦召水源地及树林召镇为重点研究区,在综合分析树林召镇发展规划的基础上,考虑水源地地下水资源系统的开发利用与社会、经济和环境协调发展,使有限的地下水资源发挥最大效益,建立了以开采量、井出水能力、地下水位、需水量等约束条件的、以经济效益最大为目标函数的地下水资源系统管理模型,通过运用LINGO软件进行求解,确定了研究区地下水的最大可开采资源量,提出了最优开采方案,并将优化结果代入到已建立的数值模型中,预测了最大可开采资源条件下的地下水动态变化趋势。     

基于非列线数据的泛克立格法在地下水位空间变异性研究中的应用

考虑研究区地下水位在流向和垂直流向方向有明显变化这一特点,选用正交多项式方法利用2002年9月到2006年9月地下水位的非列线观测数据确定了地下水位的二次漂移式,进而确定出地下水位剩余R(x)的变差函数γR(h),用泛克立格方法研究了月平均地下水位的空间变异规律。对变异程度的估值进行了统计检验。将其成果应用于流域地下水资源数值模拟评价中,收到满意的效果。     

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.     

基于多元回归分析的宝鸡市区地下水位动态预报

在简要介绍回归模型的建立、求解及检验的基础上,以1990年~2007年宝鸡市区年降水量、年开采量和天然河道渗漏量作为自变量,宝鸡市地下水水位埋深为因变量,建立了宝鸡市区地下水位动态预报模型。通过对2008年的地下水位埋深进行预测,精度较为理想;并应用F检验法、相关系数r的评价和p值检验法对模型进行检验,结果表明所建立的模型能够反映因变量与自变量的线性关系,因而,可以应用于宝鸡市区地下水位动态预报。     

基于“水位、开采量”双控的地下水考核办法研究——以平谷区为例

基于最严格水资源管理制度的要求,以及单一取水总量控制计量的难度,以北京市平谷区第四系地下水为研究对象,使用水文地质学方法,确定了地下水考核控制站网;采用数值法和统计学方法相结合,建立了地下水位考核模型.通过模型确定了丰、平及枯降水条件下的地下水位控制管理(埋深);根据管理目标,建立了“水位、开采量”二元考核指标体系,并制定考核评分办法,为地下水考核提供全面的技术服务,对建立严格的水资源管理制度具有重要意义.     

时间序列模型在北京西山地区岩溶地下水位预测中的应用

作为北京水资源储备区,北京西山地区地下水位动态变化对北京市水资源管理具有重大意义。时间序列模型是研究预测地下水水位动态变化特征的有效方法。为了解北京西山地区地下水位未来变化趋势,本文选用北京西山地区地下水位长观序列,通过拟合序列的趋势项、周期项及随机项分量,建立地下水位动态变化模型。模型精度检验表明模型拟合程度良好,预测结果显示西山地区未来五年内地下水位呈现动态平衡状态。     

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。     

河南省浅层地下水动态演变分析

20世纪80年代以来,河南省地下水开采量持续增加,导致地下水补排关系失衡,地下水位持续下降,其中:海河流域平原水位下降了7.25 m,下降速率为0.24 m/a;黄河流域下降了3.14 m,下降速率为0.10 m/a;淮河流域与长江流域地下水位基本保持稳定。1980—2010年河南省平原区地下水位下降了1.65 m,地下水蓄变量减小了51.5亿m3,其中海河流域与黄河流域蓄变量大幅减小,部分含水层已疏干。     

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。     

西辽河流域地表地下复合生态需水研究

针对西辽河流域水资源开发利用强度大、地下水超采、平原河流断流等严重的生态问题,将河道生态流量与地下水位作为整体来考虑,系统地确定复合型生态需水。首先以河道为对象,计算了最小生态流量、适宜生态流量;其次,以河岸为对象,以地下水与河流补排关系和避免盐碱化为依据,以河道生态流量为边界条件,确定了支撑河道生态需水的生态地下水位。西辽河流域的地表地下复合生态需水指标由河道最小生态流量和适宜生态流量以及地下生态水位构成,可为流域水资源规划和管理、生态系统保护和恢复提供科学依据。     

江汉-洞庭平原地下水功能评价与区划

为了合理开发利用江汉-洞庭平原的地下水资源,通过资料收集、野外调研,构建了包括资源功能、生态功能与地质环境功能属性指标数据层的评价体系。将江汉-洞庭平原划分为4个地下水功能评价区与17个评价亚区,运用层次分析法与Map GIS软件空间分析功能,对江汉-洞庭平原地下水资源功能区、生态功能区与地质环境功能区进行了划分。最后,综合分区与主导功能性分析结果,将江汉-洞庭平原地下水功能划分为可持续性强、较强、一般、较弱与弱5个等级并确定了分布范围。研究成果可为江汉-洞庭平原地下水资源可持续利用、地质环境及生态环境保护规划提供科学依据。     

Can Contingent Valuation be Used to Measure the in Situ Value of Groundwater on the North China Plain?

The over-exploited groundwater resources on the North China Plain have caused ecological problems, including lowering of the groundwater table, enlarging the depression zone and land subsidence. The contingent valuation method, a technique that reveals peoples’ preferences, is applied to measure the in situ value of groundwater in order to provide policy makers information on protection and restoration of groundwater in the region. It was found that only 28% of households were willing to pay some amount of money to preserve ground water. The estimated mean willingness to pay for each household was found to be only 1.26 Yuan/m³ annually. The in situ non-use value of groundwater subject to over-exploitation was estimated to be 0.014 Yuan /m³. These amounts are insignificant when compared to the cost of protecting and restoring the groundwater, which are several hundreds times higher than the estimated willingness to pay. While some discrepancy was expected, the extent of this difference was unexpected. Thus, it would appear that the contingent valuation method does not provide an adequate estimate of the in situ value of groundwater on the North China Plain. It is hypothesized that one reason for this result may be the very low income and education levels of respondents in this area. An integrated economic-ecological modeling technique is recommended as an alternative option to the contingent valuation method in this case.     

我国结构抗浮水位研究现状与展望

目前我国结构抗浮水位方面研究成果虽然很丰富, 但分歧很大, 不仅直接影响了实际工程中的应用, 同时也造成了研究工作自身缺乏系统性和延续性。为解决这一问题, 利用水文学、水力学和土力学等科学理论, 分别从抗浮水位基本概念、抗浮水位分析中两个基本问题(孔隙水压力和远期最高水位)的方法论和抗浮水位分析的技术体系等3个角度对既有研究成果进行了系统综述与客观分析。在抗浮水位基本概念方面, 根据地下水赋存和渗流理论, 将目前研究成果划分为二维、准三维和三维等3种类型, 提出了各自的数学表达式, 分析了三者之间逻辑关系, 讨论了各自的科学性和适用性。在孔隙水压力分析方法方面, 尤其是孔隙水压力折减问题, 对基于渗流理论和有效应力原理的经典分析方法进行系统评述的同时, 还对当前讨论热烈的基于结合水理论的分析方法进行了梳理评价。在地下水远期最高水位预测方面, 着重讨论了历史最高水位法、基于宏观数据反演法和数值分析法等3种方法的优缺点及需要完善之处。在抗浮水位分析技术体系方面, 以北京地区为例对该类问题作了简要总结与评述。最后, 对抗浮水位研究与应用现状进行了概要性评述, 并结合我国国情, 对未来工作提出了展望与建议。     

地下水取用水总量与水位双重控制刍议

为促进地下水资源可持续利用,有效预防或解决因地下水不合理开发利用引发的环境地质问题,维系区域生态系统良性循环,2012年颁布的《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》明确提出,实行地下水取用水总量控制和水位控制。通过对地下水取用水总量控制和水位控制制度内涵分析,论述了实行水量和水位双重控制管理的重要性,探讨了制度实施过程中主要的技术问题,提出了加快推进制度实施的措施建议。     

吐鲁番盆地平原区地下水控制性指标研究

为了解决吐鲁番盆地地下水水位变化引发的生态环境问题,本文基于吐鲁番盆地地下水补给、径流、排泄特征,利用pearson相关分析法和标准化系数分析了各因素对地下水位的影响特征,提出了吐鲁番盆地平原区地下水水量水位控制指标.结果 表明地下水开采量、田间灌溉入渗补给量和渠道渗漏补给量对地下水位的影响较大,并且确定了地下水开采量...     

加强地下水管理与保护工作的思考

分析了地下水资源对我国经济社会发展的重要作用和当前地下水开发利用中存在的主要问题,概要介绍了国外地下水管理与保护的主要做法。针对当前地下水超采、水质恶化和地下水开发利用引发的生态和环境问题,结合国外地下水管理经验,提出以地下水管理单元为基础,按水量管理、水质保护和地下水生态治理与恢复三个方面开展地下水管理与保护工作的建议。