玛纳斯河流域山前平原区地下水资源动态变化分析

地下水是玛纳斯河流域山前平原区的主要供水水源,该区内地下水资源动态变化的研究对于指导当地水资源合理开发利用以及生态环境保护具有重要意义。在收集流域多年研究资料的基础上,通过水均衡法评价了地下水资源量和构成,剖析了地下水资源及地下水位动态变化特征及其驱动力。结果表明:(1)自20世纪80年代以来,地下水均衡状态由正均衡演变为负均衡,地下水储存量在逐渐减少;地下水资源构成发生了变化,河道渗漏补给量、田间灌溉入渗量及渠系渗漏补给量占总补给量的比例分别由20世纪80年代的23.69%、12.03%、37.74%降低为21世纪10年代的18.36%、11.46%、36.91%,人工开采量占总排泄量的比例增加了42.94%;(2)地下水位动态监测资料表明,地下水位年内动态与河流流量、农田灌溉及地下水人工开采紧密相关,年际动态表明地下水位在过去21年内呈下降趋势,且冲洪积扇地下水位下降速率大于细土平原;(3)渠系硬质化、大面积引河水灌溉以及人工开采的增加是地下水资源量组成改变和地下水位下降的主要驱动力。该研究为玛纳斯河流域地下水资源合理开发利用提供了支持。     

新疆阿图什哈拉峻地区地下水系统模型研究

根据阿图什哈拉峻地区地下水系统水文地质特征，采用系统分解合成方法，在单一的潜水、承压水地下水模型子系统基础上，建立了冲洪积扇地区地下水数学模型。用有限元方法对模型进行数值离散，利用Develop Studio软件编制计算程序，对边界条件及垂向水交换量进行动态模拟，对潜水和承压水稳定流静态流场、非稳定流动态流场进行了拟合，得到了该地区地下水系统水文地质参数，参数分布与水文地质勘察所得含水层结构特点及富水区分布基本相符。     

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。     

新疆玛纳斯河流域水资源合理化配置与对策

随着乡村振兴战略的开展及生态文明建设的发展,我国经济发展与布局发生重大改变,在水资源保护与利用方面也提出新要求。文章旨在探究玛纳斯河流域现状的同时优先保护玛纳斯河流域资源,通过健全水资源利用制度体系、合理运用地下水、实行二次供水、保护水资源、加强监管工作等对策,提高水资源利用效率,使水资源得到合理化配置,继而实现玛纳斯河流域的可持续发展。     

玛纳斯河流域地下水资源及其保护措施

玛纳斯河是天山北坡最大的河流,其地下水的补给源来自于山区,消耗于平原。目前地下水资源存在污染情况,所以就应开展玛纳斯河流域地下水资源及其保护战略的研究。文章首先介绍了新疆玛纳斯河概况,其次分析了玛纳斯河流域地下水资源及污水来源,最后从防污措施与治污措施两个方面论述了玛纳斯河流域地下水资源保护对策,希望有所裨益。     

叶尔羌河流域地下水特征及利用对策研究

对地下水资源进行合理的开发利用，是一个地区社会经济可持续发展的关键。本文在阐述叶尔羌河流域地下水特征的基础上，依据水资源可持续利用原则，结合本区的水文地质条件，提出了科学合理开发利用本区地下水的对策，具有一定的参考意义。     

河西走廊（疏勒河）项目灌区地下水动态预测研究

在充分收集以往研究成果资料基础上，利用现代综合勘察手段，查清了流域水资源形成条件以及盐碱土分布和演化规律，运用先进的数值模拟技术，开发了流域三维地下水水流、溶质运移模型和灌区土壤水一地下水联合模拟预测模型。利用数量化理论估计方法确定区域水文地质参数，建立了基于遗传人工神经网络的二元土壤盐渍化敏感性分析，开展现状条件和规划条件下流域三个灌区的地下水水位和水质预测以及地下水可开采量的评价。研究项目为流域农业和社会经济的可持续发展及水资源的合理开发、调配和利用、灌区输、排水工程设计、土壤盐渍化改良及环境影响评价等提供科学依据。     

SWAT模型参数敏感性分析与自动率定的重要性研究——以玛纳斯河径流模拟为例

介绍了SWAT2005模型参数敏感性分析和自动率定模块的原理,并在新疆玛纳斯河流域中进行应用,通过敏感性分析及参数率定前后的结果对比,证明该模块对模型应用的重要性。根据LH-OAT敏感性分析法,辨析出影响玛纳斯河流域径流模拟结果精度的主要参数因子:积雪温度滞后因子(Timp)和基流回退系数(Alpha_Bf)。根据SCE参数自动率定法,确定出对径流模拟结果影响较大的11个参数值,并采用连续5年的实测日径流数据对模型进行了验证。结果表明:模型对日流量模拟的相对误差在模型校准期和验证期均小于20%,相关系数R2高于0.8,Nash-Suttcliffe系数Ens高于0.7,SWAT模型在玛纳斯河流域产流的模拟结果良好,值得进一步推广。     

锡林浩特市地下水数值模拟模型建立

以锡林浩特市为研究区,在详细分析研究区的区域地质、水文地质、水资源开发利用动态等的基础上,通过水文地质补充调查与勘查,全面系统地掌握研究区的水文地质条件,划分含水层,确定模型边界条件,应用Rock Works16构建研究区水文地质概念模型。在此基础上,应用Visual MODFLOW软件建立起锡林浩特市地下水三维数值模拟模型,通过流场拟合和单井地下位过程线拟合进行模型的参数识别和验证,以检验所建立模型的适用性和准确性。     

三江平原挠力河流域地下水流数学模型的建立及仿真

以三江平原挠力河流域作为研究对象,根据挠力河流域的地质和水文地质资料,建立了挠力河流域水文地质概念模型.在水文地质概念模型的基础上,建立了挠力河流域地下水三维数学模型,并采用国际通用的地下水数值模拟软件Visual Modflow进行求解.用改进BP神经网络模型预报降水量和蒸发量,用Elman小波神经网络预报地下水开采量,实现确定性模型和随机模型的耦合,建立了地下水确定性-随机耦合模型.采用该模型对2020年挠力河流域地下水位流场进行预测.结果表明,2007-2020年挠力河流域地下水系统水位平均降深1.48 m,平均年降深0.1057 m.     

基于GIS的地下水流数值模拟参数自动提取

本文根据地下水流数值模拟有关参数的空间分布特点,将其划分为点状、线状与面状空间分布参数三种类型.利用GIS的空间分析功能,研究基于GIS的点状、线状与面状空间分布参数自动提取的技术路线.通过点、线、面三者之间空间位置关系的拓扑分析,确定地下水开采井、水位动态监测井、线状与面状水系、模拟区域边界、面状参数分布区与模型空间离散网格之间的空间位置关系.经过矢量数据与栅格数据互相转换,实现地下水流数值模拟有关参数的自动提取.根据地下水流有限差分数值模拟有关参数数据文件的结构,将基于GIS提取的栅格结构数据文件自动转换成模型所需结构的数据文件,达到模型参数数据文件的自动组织与提高地下水流数值模拟效率的目的.     

北京市海淀区地下水管理水位划定探讨

在分析海淀区地下水位动态变化规律的基础上,根据海淀区的地质、水文地质条件及重要构筑物情况,确定地下水管理水位上、下限划定的原则,建立地下水水质演化趋势与地下水位关系,给出海淀区不同区域的地下水管理水位,并提出相应的管理预案,为海淀区推行"三条红线"的严格水资源管理制度提供技术依据。     

太原盆地地下水数值模拟

在分析太原盆地松散沉积层水文地质条件及钻孔资料(343个)的基础上,确立盆地地下水三维流动特征,建立太原盆地松散沉积层的地质结构模型、地下水的三维流动数学模型,应用数值模拟方法再现了太原盆地地下水流动的时空变化规律。结果表明,太原盆地地下水多年平均补给量在8亿m3左右,近10年每年平均超采量在0.8亿m3左右。     

黑河流域水循环系统的分布式模拟(Ⅰ)——模型开发与验证

从水循环的物理机制着手，在考虑人工侧支循环的基础上，以现代地理信息技术为数据处理平台，开发了黑河流域水循环系统的分布式模拟模型。文中系统描述了模型结构，从水循环过程和能量循环过程2个方面对模型各要素的过程模拟进行了阐述，其中水循环过程包括蒸发蒸腾、入渗与径流、地下水运动、地下水流出和地下水溢出、坡面汇流与河道汇流、人工侧支循环等要素过程。在获取各类输入参数后，采用1km网格、以日为时间步长对黑河流域上、中游地区(36 728个网格单元)进行了1981～2002年的逐日模拟。结果表明，所建立的分布式模型对月径流过程和日平均流量过程具有较高模拟精度。校正期内前后两个验证期均得到良好验证。该模型可用于预测未来环境变化条件下流域水资源演变。     

青海省盐湖集团供水二期水源地数值模拟

针对山前冲洪积扇傍河水源地共有的水文地质条件,建立地下水流数学模型,采用Visual Modflow软件,选取极富水地段进行地下水数值模拟研究。在综合分析格尔木河冲洪积扇水文地质条件基础上,确定三维边界条件,建立水文地质条件概念模型及数学模型,通过对地下水梯度场、降速场与实测资料的识别与验证,模拟的流场形态与观测值及地下水动态拟合度较高,符合研究区水文地质条件。模型对10年内丰、平、枯水期降水频率下的开采方案结果及水均衡状态进行了预测,结果表明,拟建水源地所需的可开采水量(新增13.2万m3/d)基本可行。     

参数率定过程中目标函数选择的不确定性对径流模拟的影响

在水文模型率定过程中,不同目标函数侧重于径流模拟的不同层面。为了探究目标函数选择的不确定性对模型参数和径流模拟的影响,将HyMod模型应用于黄河源区,选择纳什效率函数f_NS、总水量平衡误差函数f_t、低水量误差函数f_d和高水量误差函数f_g作为目标函数,采用遗传算法(GA)分别率定出不同目标函数下对应的最优参数值,并依次代入水文模型模拟水文过程;通过对比分析年尺度及年内各月实测与模拟径流过程、纳什效率系数NSE、决定系数R²和均方根误差RMSE评价指标来探究参数率定的目标函数不确定性对年尺度水资源演变过程的影响。结果表明:当HyMod模型应用于黄河源区水文模拟的率定期和验证期时,目标函数选择的不确定性对各评价指标的影响差异明显,如f_NS目标函数下NSE值最大,在f_g下次之,在f_d下最小,此外率定期模拟精度优于验证期;同样,目标函数不确定性对不同特征时期径流的影响差异显著,其中,f_NS和f_t目标函数下,非汛期分别高估和低估模拟流量。研究成果可为水文模型参数率定目标函数的选择提供理论参考。     

李官堡水源地地下水流场数值模拟及预测

随着工业规模的发展,各城市都面临着地下水资源如何科学利用的难题,北方缺水城市沈阳李官堡水源地就面临着新增工业造成的用水压力,如何对该水源地的水资源进行科学评价是合理取用水的前提。在对模拟区范围、边界条件和孔隙水介质进行概化和对水文地质参数及其他参数确定的基础上,将该区域地下水流系统概化为均质、各向同性、二维、潜水非稳定地下水流系统,运用GMS模型软件对研究区的地下水流场进行了数值模拟预测。通过模型识别和可靠性分析认为,所率定的模型参数符合实际且模型边界条件合理;预测认为该区域地下水资源量不能满足新增企业用水量9.8万m3/d的需求。该评价方法不仅具有应用和推广价值,而且具有为地下水资源科学规划提供科学依据的重要作用。     

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。     

河北省地下水超采区划分及超采状况分析研究

在综合分析河北省水文地质条件、地下水资源量及可开采量、地下水开采状况、水位动态资料及环境地质问题的基础上 ,将河北省平原区浅层、深层地下水超采区划分为轻微超采区、中度超采区、严重超采区 ,对划分依据、划分方法进行了研究 ,给出各超采区在河北省的分布情况 ,分析其超采状况 ,指出河北省已成为全国地下水超采最为严重的省份之一。