淄博市地下水水位动态分析

在对淄博市地下水的径、补、排条件及地下水水位动态特征和地下水水位的变化情况进行分析评价的基础上,建立了地下水位与开采量、降水量的二元非线性回归模型,并进行了模拟精度分析.结果表明:该模型用于地下水水位与地下水开采量、降水量之间定量关系的分析,符合实际,适用性好,可作为对淄博市地下水多年动态进行预测的一种方法.     

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。     

GMS在地下水流场预测中的应用研究

文中以内蒙古某地地下水含水层为例,建立了地下水含水层水文地质概念模型及数学模型,采用GMS软件MODFLOW模块对模型识别验证求解,对不同开采条件下的地下水流场变化情况进行模拟发现,在现状开采强度每年增长2％的基础上,研究区地下水位较为平稳,能够较大地发挥地下水开采潜力,对该区未来地下水资源开发利用提供技术支持.     

超采区浅层地下水数值模拟及预测分析

超采区的地下水变化趋势分析对于区域水资源可持续管理具有重要意义。本文以大同盆地浅层地下水超采区为研究对象,分析了含水层结构和地下水的补给、径流、排泄条件,明确了潜水含水层为影响地下水变化的主要区域。基于GMS与MODFLOW软件,建立了大同盆地潜水含水层各向同性非均质二维非稳定流模型,利用实测地下水流场对模型进行了验证,开展了未来不同场景条件下地下水位预测模拟与分析。结果表明,大同盆地2010—2019年平均地下水开采量(6.0861亿m³)大于2001—2016年平均地下水补给量(5.6254亿m³),地下水位下降趋势明显。若地下水开采量下降至2019年开采量的85%,至2035年平均地下水位可回升11.6 m,恢复速度约0.68 m/a;若综合考虑未来水源替换工程,至2035年地下水位可显著回升,恢复速率可达1.4 m/a。本文研究成果可为大同盆地地下水管控提供科学依据,同时对于我国北方类似地下水超采区的水资源管理和评价具有一定参考价值。     

华北典型灌区气候变化条件下地下水响应研究

基于MODFLOW模型,以华北平原人民胜利渠灌区为例,结合研究区水文地质条件,建立地下水运动数值模拟模型,通过参数校准和模型验证,表明建立的地下水运动模型能够合理地反映研究区2012-2013年的地下水运动状况,模拟结果表明该灌区地下水处于负均衡状态。基于模拟结果,进一步预测了气候情景(选取RCP4.5情景NorESM1-M模式)下灌区2030年地下水水位情况。结果表明与1997-2013年相比,2030年灌区地下水位持续下降,漏斗面积逐渐扩大。以此为基础,开展地下水开采量情景分析,将开采量分别增加和减少20%,预测2030年在不同开采量情景下地下水水位变化情况。最后根据预测结果初步提出地下水开采量减少20%的调控方案,以保证地下水水位有所上升,漏斗面积减少。     

基于GMS的沧县地区浅层地下水控制性管理水位研究

由于地下水的超采,已在沧县地区引发一系列环境地质问题。通过确定地下水控制性管理水位,来控制地下水的开采量,实现沧县地区浅层地下水资源的可持续利用。根据沧县地区浅层水位观测井的观测资料,分析了沧县地区浅层地下水位动态特征,发现地下水位呈周期性变化。在充分了解沧县地区水文地质条件的基础上,利用GMS软件建立沧县地区地下水水流模型。在现有的开采基础上,预测不同频率降水量情景下沧县地区浅层地下水控制性管理水位,并确定其阈值。四种情景下沧县地区浅层地下水控制性管理水位阈值分别为:-6.40~7.00m、-4.30~7.30m、-4.70~7.10m、-4.50~7.00m。最终确定沧县地区浅层地下水控制性管理水位阈值为-6.40~7.30m。     

基于ARIMA模型的灌区地下水动态预报

针对陕西省泾惠渠灌区地下水不合理开采引起的环境地质恶化问题,首先采用平稳性检验、纯随机性检验以及BIC准则对影响灌区地下水位的降雨量、渠灌用水量、地下水开采量以及渠井用水比4个主要因子进行特征分析和预处理,然后利用ARIMA模型对这4个因子的未来变化进行模拟预测。在此基础上,采用Visual MODFLOW三维可视化软件对灌区的含水层结构、水文地质参数、研究区边界条件及源汇项等进行概化。利用灌区2001~2008年各观测井点地下水位对模型进行模拟识别,采用灌区2009~2010年的地下水位进行模型验证。结果表明,模型训练结果与实测水位较吻合,误差满足要求,对未来地下水位的预测也较为合理。     

间歇性输水条件下塔里木河下游地下水时空变化模拟

为确定适宜的输水策略以实现塔里木河下游地下水位的快速抬升,提高生态系统的恢复力,运用GMS软件构建了塔里木河下游地下水动态模拟模型,设计单阶段、双阶段和多阶段输水情景模拟预测了地下水对不同输水情景的时空响应特征。结果表明：制定输水策略时应保证年输水量大于有效水量,当输水总量一定时,延长输水时间、扩大输水间隔有助于地下水位的快速抬升;最佳输水策略是以1月和3—11月为输水期分两个阶段输水4 500万m³;地下水埋深和水位变化量沿河道对称分布,地下水埋深与距河道两侧距离成正比,地下水位变化量和抬升量与时间成反比。     

徐州市2012—2021年地下水动态分析

基于徐州市地下水开发利用现状，分析地下水埋深特征，结合徐州市近10年降水量、地下水开采量和承压地下水水位埋深资料，运用数理统计和曲线拟合等方法，分析降水量和地下水开采量与地下水埋深变化的影响程度及相关关系。结果表明，徐州市承压地下水埋深整体呈上升态势，承压地下水埋深变化与降水量和开采量均有关系，与降水量呈负相关，与地下水开采量呈正相关，地下水开采是造成地下水埋深变化的主要因素，影响程度大于降水量。通过探求承压地下水动态规律，为徐州市地下水资源利用与保护提供科学依据。     

上海地下水流场变化及对地面沉降发展的影响

地下水开采导致水位下降是含水层系统流场变化的关键,也是地面沉降形成与发展的重要因素。上海目前深部含水层开采日趋集中地下水位持续降低、浅部含水层大规模工程降水以及邻省地下水开采等,使地下水渗流场出现新的变化,并对地面沉降控制造成不利影响。切实加强地下水系统管理,严格控制地下水位,是深化地面沉降防治的重要环节。     

三江平原典型区地下水流场变化及主要影响因素分析

为了进一步探明三江平原地下水流场变化及主要原因,本文以三江平原典型区为研究区,分析了2001—2019年地下水流场变化情况,基于地下水位变化空间差异,采用交叉小波分析、皮尔逊相关分析和灰色关联度分析等方法,定量研究了降水及地下水开采对不同区域地下水位的影响程度。结果表明：研究区2001—2019年间地下水大体流向未发生明显变化,但地下水位呈现整体下降趋势,下降区域面积为1.86万km~2,占整个研究区的83.97%,地下水位的整体下降与水田面积迅速扩张有关。水位上升区地下水位与降水在年周期上存在显著共振关系,二者皮尔逊相关系数为0.485,而水位与地下水开采间不存在稳定的周期性相关,相关性较差;中东部水位明显下降区地下水位与降水之间不存在稳定的周期性相关,相关性较差,而水位与地下水开采在年周期上存在显著共振关系,二者皮尔逊相关系数为-0.409。研究区中部地下水位大幅下降区域水位受地下水开采影响程度明显大于受降水影响,灌区内地下水位小幅下降区域水位受地下水开采影响程度略大于受降水影响。本研究对于深入探究区域地下水资源变化和指导该地区地下水资源合理开发利用具有重要意义。     

石家庄平原区浅层地下水位变化研究

通过对石家庄平原区浅层地下水位动态特征分析,揭示了地下水位年际及年内变化规律及其主要影响因素(开采和降水)。结果表明,石家庄平原区地下水位年际下降明显,但不同月份的地下水位年际下降速率不等,雨季前的1月-5月年际平均下降幅度比雨季及其之后的6月-12月年际平均下降幅度大。地下水位的变化主要是受到开采量和降水量的共同作用。在年际变化上,开采量增大导致地下水位下降;而降水量对地下水位的年际影响主要表现在丰水年时地下水位出现回升或下降速度减缓,枯水年时地下水位下降速度增加。在年内变化上,3月份之后开采量增加和降水量较小导致地下水位下降较快,而从6月份开始降水量增大和开采量减小导致地下水位开始回升。     

近30年吐鲁番盆地地下水动态特征及影响因素分析

本文利用吐鲁番盆地1987—2017年降水数据,分析了近30年该地区降水年内、年际变化特征,并对降水的趋势性进行了分析。对吐鲁番盆地1988—2016年地下水位埋深数据进行了年内、年际变化特征分析,并运用克里金插值法进行空间插值,得出地下水位埋深分布及变幅。利用pearson相关分析方法分析了影响吐鲁番盆地地下水水位动态的因素。分析结果显示:近30年吐鲁番盆地多年平均降水量为16.5 mm,降水主要集中在6—8月(夏季),夏季降水总量占全年降水的50%以上;降水的年际变化没有明显的趋势性。地下水位埋深在空间上由南向北逐渐增大,南盆地地下水位埋深0～50 m,北盆地埋深在50 m以上。不同地貌区年内地下水位埋深变化呈现出不同形态,整个盆地范围内地下水位埋深逐年增大,近30年吐鲁番盆地地下水位埋深增加了5.5 m。降水和潜水蒸发与地下水位埋深不存在相关性,开采量是影响吐鲁番盆地地下水位埋深的主要因素。     

基于偏联系数的地下水开采强度动态评价研究

为减少人类活动对地下水环境的影响,实现地下水资源可持续利用,需从时空尺度上对地下水开采强度进行动态评价。基于集对分析构建了地下水开采强度时空动态评价模型,并基于二阶偏联系数挖掘了同一度、差异度、对立度的动态演化过程,识别了影响地下水开采强度等级的主要因素。结果表明：2006-2016年,北京市大兴区地下水开采强度趋于增大,空间分布上中部地区>南部地区>北部地区;人口数、工业产值、第三产业产值对地下水开采强度等级影响的时空分布特征为北部地区>中部地区>南部地区。农业种植面积、机井数对地下水开采强度等级影响的时空分布特征为南部地区>中部地区>北部地区。依据二阶偏联系数识别结果,人口数、工业产值、第三产业产值对地下水开采强度的影响程度在增强,农业种植面积、机井数对地下水开采强度的影响程度在减弱。本文构建的地下水开采强度时空动态评价模型能够较好地反映研究区的地下水开采强度等级及动态演化过程,且计算简便,有一定的应用推广价值。     

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。     

基于球状模型参数的地下水水位空间变异特性及其演化规律分析

根据宁夏青铜峡灌区169眼观测井的20世纪90年代逐月地下水埋深观测资料,应用地质统计学方法,结合GIS技术,研究了灌区地下水水位的空间变异特性在年际和年内的演变规律.地下水埋深样本呈对数正态分布,利用球状模型拟合变异函数,通过研究球状模型参数中短轴变程与长轴变程的比值,发现样本存在不同程度的几何各向异性,但逐年趋于各向同性;各向异性程度的年内变化与灌溉过程有关,地下水埋深越浅,其各向异性程度越强.球状模型参数中的块金值与基台值的比值反映地下水埋深样本具有中等的空间相关性,其大小与灌溉活动关系密切,地下水埋深越浅,空间相关性越大,反之亦然.克里金插值结果表明,灌区地下水埋深总体上逐年增加,在年内变化上,顺着地下水自南向北的流向,地下水位随灌溉呈周期性涨落变化.     

湛江市城区地下水动态分析及保护措施

利用湛江市城区历年地下水水位动态观测资料及雨量资料,研究湛江市地下水的流动特性,分析湛江市城区地下水水位年内和年度变化特征,提出合理开发利用以及保护湛江市地下水的建议和措施。     

基于 Topsis 法的浅层地下水系统韧性评价

地下水在大气降水、人工开采等作用下表现出一定的韧性,为定量刻画浅层地下水系统韧性程度,以安徽省涡阳县为研究区建立了地下水资源系统韧性评价指标体系,并运用 Topsis 法对研究区地下水系统韧性进行评价。结果表明：研究区2011—2020年地下水系统韧性总体呈增强趋势,其中2013年韧性水平最弱,2018年韧性水平最强;韧性水平主要受降水量、地下水开采程度以及含水层自调节作用的制约与影响。研究成果可以为地下水科学系统的开发利用与管理提供技术支撑。     

德州市浅层地下水漏斗区现状分析及保护对策

根据山东省德州市年降水量和当地水资源量年内、空间分配不均,年际变化幅度大的特点,分析该市浅层地下水漏斗区的逐年发展动态和现状,揭示出近年来工农业的发展、气候持续干旱、降雨量偏少,地下水采补失衡、粗放的农业灌溉方式等是造成浅层地下水超量开采,浅层地下水漏斗区逐年增大的主要原因,指出只有提高水危机意识,广泛宣传有关水资源保护的知识,遵循"多年调节、采补平衡"的科学原则,加强水资源的统一管理和调度才能保护和合理利用浅层地下水。