地下水补给对河流污染物浓度衰减过程的影响

在许多河流的上游或者在河流的枯水季节,地下水的补给作用对河流水质有着重要影响.用以忽略弥散的一维水质模型为基础的、考虑地下水补给影响的新的水质模型解析解,讨论其在地下水与河流之间无水量交换和河段起始段面上游没有来水两个特定条件下的数理意义和论证该解析解的正确性.通过对比新解析解和不考虑地下水补给的经典解,讨论点源与线源之间的内在联系和本质区别,论证新解析解不是经典解的简单迭加.利用新解析解,定量研究了地下水补给强度对河流污染物浓度沿河衰减过程的影响规律.以安徽省境内颍河为例,利用实测数据研究地下水补给对河流污染物浓度的影响程度;研究表明,在枯水季节,忽略地下水补给的作用,将导致水质模型计算误差的理论值达到9.3%.     

地下水补给对河流水质扩散影响的数值模拟

为能够实时、量化研究地下水补给对河流水质扩散的影响,论文以某平原河流为研究对象,在地下水线源补给假定的基础上,通过基流分割方法对河流总流量进行了分割,借用MIKE11 AD对流扩散模块,分别建立了不考虑地下水补给作用的传统数值模型和加入分割后流量的新数值模型。通过分析河道沿程各点时间上的水质浓度变化过程,量化研究了两模型的差异及其产生原因。结果表明:在上游各点,两模型浓度曲线增长过程吻合度较高,但最终稳定值存在3%的差异;在下游各点,新模型浓度快速衰减,两模型浓度稀释差异巨大,可达到1000倍。由此得出结论,是否将河流流量进行分割研究对于河流水质扩散结果影响较大,这种影响会随地下水的沿程补给长度增加而快速变大。     

沙颍河干流与地下水水量交换研究

以沙颍河干流界首至阜阳段为研究区,建立河流与地下水水量交换的数值模型,研究其主要河流与地下水之间的水量交换关系。在研究中发现：排泄河流是地下水的主要排泄方式之一,地下水与地表水的水量交换主要表现为地下水补给地表水。河流与地下水的交换水量与河流水力传导系数C直接相关,基本呈指数关系。当C值为100 m²/d,沙颍河干流高洪水位期间,河流对地下水的补给强度为4.77×10^-6m³/（s·km）,在距离河流小于1000 m范围内的潜水水位受补给影响明显;在枯水季节,地下水对河流平均补给强度为7.26×10^-3m³/（s·km）。枯水季节地下水对河流的补给强度较大,过度开采可能引起地下水对沙颍河的补给量减少,对枯水季节沙颍河河道流量产生重大负面影响。     

地下水补给影响下的河流水质模糊模拟

摘 要：基于河流水环境系统的模糊性、不精确性，采用三角模糊数描述和表征沿岸地下水水文地质参数，建立了计算地下水补给量和补给强度的模糊模型。在将水质模型参数定义为三角模糊数的基础上，构建了考虑地下水补给影响的一维稳态河流水质模糊模拟模型。作为案例，将上述模型应用于淮河流域某支流水质模拟研究。采用-截集技术，计算得到各控制断面模糊数形式的污染物浓度值，并与确定性模型计算结果进行比较。实例研究表明，以三角模糊数原理模拟和表征考虑地下水补给影响的河流水体污染物浓度变化规律，理论上可行，计算结果可信，较好地弥补了传统确定性模型的不足。     

地下水补给影响下的河流水质模糊模拟

基于河流水环境系统的模糊性、不精确性,采用三角模糊数描述和表征沿岸地下水水文地质参数,建立了计算地下水补给量和补给强度的模糊模型。并进一步在三角模糊数的基础上,构建了考虑地下水补给影响的一维稳态河流水质模糊模拟模型。将该模型应用于淮河流域某支流的水质模拟研究。计算中采用α-截集技术,得到了各控制断面模糊数形式的污染物浓度值,并将其与确定性模型计算结果进行对比分析。分析结果表明,以三角模糊数原理模拟和表征考虑地下水补给影响的河流水体污染物浓度变化规律在理论上可行,其计算结果可信。     

利用基流测量资料估算测站的枯水特征

水管理决策需要各种枯水的特征。本文介绍了利用基流测量资料估算测站和不完全记载测站的枯水特征的方法。不完全记载测站定义为测站只有基流期间的流量测量(即地下水对河流的补给)。用观测资料举例说明估算枯水流量特征的方法,并讨论了这些估算特征的相对精度。     

北方山溪性河流径流量变化对水质影响分析

在北方地区,降水量时空分布不均,全年降水量的80%集中在汛期,径流量的年内变化与降水量基本一致。在时间分布上,不同时期的河流水质,受补给水源的作用,不同时期有较大的差异。枯季河流水源补给主要以地下水排泄补给,水质受地质结构和地质构造的影响较大;洪水期水源主要以地表径流为主,地表径流携带大量污染物进入水体,河流水质主要与流域下垫面因素有关。     

山东省莒县沭河盆地地下水资源评价

通过物探、钻探手段对沭河盆地的水文地质结构、补径排条件进行研究,建立水文地质模型,并利用GMS数值模拟和内梅罗综合指数法对地下水开采潜力及水质进行评价。结果表明:沭河盆地含水层分布具各向异性,按含水层厚度可划分为两个富水区;地下水补给来源以大气降水和河流侧渗补给为主,排泄途径主要为人工开采,地下水正均衡2 312.85万m3/a;经模拟不同开采情况下地下水变化情况,确定莒县沭河盆地地下水开采潜力为6.1万m3/d;地下水水质达到Ⅲ级及以上标准的区域占总面积的71.4%,基本满足供水质量要求。     

基于水文要素过程的流域地下水与地表水交换径流成分定量分析

流域地表水-地下水相互作用中包括枯水季节深层地下水向河流稳定补给的基流,降雨入渗后形成的快速与慢速壤中流和洪水时期河道水位抬升引起的地表水补给地下水。目前对于地下水-地表水交换量的组成并没有清晰的定义,已有的水文实验和模拟方法不能准确辨析地下水-地表水交换组分。利用水文要素过程线,提出了综合新安江水文模型、改进马斯京根-康格(Muskingum-Cunge, MC)法和基流分割方法的技术框架,研究地下水-地表水交换量的组成情况,并以婺源江小流域出口断面为例进行了方法应用。研究结果表明：婺源江小流域的地下水-地表水交换量占出口断面总径流的43.54%～54.66%。饱和带中的浅层地下水占出口流量的8.41%～10.57%;降雨下渗进入浅层土壤补给河道的水流占6.81%～20.59%;深层地下水的稳定补给量占河道总径流的23.34%～26.54%。本研究提出了可以精细化辨析地下水-地表水交换分量的技术框架,结果可为类似流域水资源保护与管理提供理论依据。     

人工河道建设对地下水环境影响研究

以松北区灌排体系及水生态环境建设工程为例,建立研究区的地下水水流数学模型,通过模型计算对比不同人工河道建设方案对区域地下水水位的影响,进而分析地下水位埋深状况,以保证项目实施后地下水位埋深不小于地下水临界深度,防止产生土壤次生盐碱化。在水流预测的基础上,根据地下水与人工河道的水量交换量,预测及评价地下水水质的发展状况;在比较预测结果的基础上,分析得出对地下水环境影响较小的人工河道建设方案。结果表明:实施方案二情况下,地下水补给渠道,且补给量较小,对地下水水质基本没有影响;实施方案一情况下,渠道河水补给地下水,且补给量较大,将对地下水水质产生较大影响。     

博斯腾湖生态输水对地下水的影响研究

为进一步研究博斯藤湖生态输水对周围地下水及其植物生长发育的影响,文章基于Visual MODFLOW模型和实测资料构建了博斯腾湖地下水流数值模型,并重点分析了生态输水期间地下水的动态变化规律。结果显示:河流入渗、地表水入渗以及降水入渗为博斯腾湖生态区地下水补给的主要来源,并且降水入渗补给受气象条件的影响较为显著;在输水面积不断扩大而输水总量不变的条件下,地下水入渗量呈增大趋势并达到1.65×104m3/d,补水效果十分显著,生态恢复区地下水位在入渗补给作用下不断提升,并最终趋于稳定。对地下水均衡影响最为显著的因素为气象水文条件,其中地下水的排泄、径流和补给过程在一定程度上可受到生态补水活动的影响作用。本研究可为博斯腾湖补水方案的优化及生态修复提供一定参考和决策依据。     

大兴安岭外源水补给的水量平衡与同位素证据

通过对大兴安岭北部呼玛河流域降水与径流关系以及河水与地下水的同位素分析,讨论了呼玛河流域多年冻土区地表水与地下水之间的转化关系。结果表明:冬季河流接受泉水补给,冻土层下水通过冻土层中的不冻带补给河水;呼玛河流域径流量与蒸散发量之和大于降水量,且当地地表水和地下水的氢氧同位素比当地降水贫化,补给河流的冻土层下水接受非本流域的降水补给;补给河流的冻土层下水的氢氧同位素特征与西藏河流的氢氧同位素接近,西藏高原可能是大兴安岭的补给源区。     

洛阳断陷盆地浅层孔隙地下水环境演化特征

洛阳断陷盆地内河流冲积平原区浅层孔隙地下水的化学成分含量逐渐增大,地下水水质变差。针对平原区浅层孔隙地下水水化学环境变化趋势,基于大量水化学分析数据,从含水层岩性,地下水补给、径流、排泄以及人类活动等方面对其进行了分析研究,结果表明:包气带岩层对各种污染物(NO■除外)的净化能力大于90%,包气带介质层对重金属有很强的净化能力,而对Cl~-净化能力较弱;研究区河流对浅层地下水环境演化的控制作用主要表现在河水稀释(总硬度减小)以及水质污染(NH~+_4含量增大)。     

华北平原典型压采区地下水循环的氢氧同位素示踪

选取地下水压采效果显著的邯郸黑龙港平原作为研究对象,运用氢氧同位素技术示踪现状压采条件下水循环过程,确定地下水的补给来源。结果表明,研究区内地下水和地表水主要接受大气降水补给,且都受到蒸发作用的影响。地表水的平均蒸发比例约为40%,且地表水氢氧同位素组成季节变化显著,雨季较旱季明显富集。地下水受蒸发作用影响较小,平均蒸发比例约为24%,其氢氧同位素组成季节变化不明显。深层承压水同位素富集现象很可能与上层潜水的越流补给有关;古地下水的输入使得部分承压水同位素贫化。地下水与当地地表水水力联系密切,其中地下水对老漳河的补给比例约为30%;老沙河对下游地区地下水的补给比例约为20%。研究结果对华北平原地下水可持续管理具有重要意义。     

沙溪河流域地表景观对水质的响应研究

从景观生态学角度,研究土地利用格局与水质之间的关系,对流域水环境质量的改善具有理论指导意义。目前,针对形态复杂的华南丘陵山地小流域的相关研究不足。现以沙溪河流域(永安段)为研究对象,探讨小流域土地利用格局与河流水质的关系,分析地形、不同季节在河流水质变化与植被覆盖关系。结果表明：(1)流域内土地利用以森林为主,农田和草地灌木次之,裸土最少。农田、建筑用地对水质具有负影响;森林、草地灌木、湿地水体对水质具有改善作用,裸土占比小,对水质影响不大。(2)不同季节河流水质与植被景观格局间有较大差别,湿地水体对氨氮(NH₃-N)、总磷(TP)的抑制作用在春季发挥了最大的作用,草地灌木对溶解氧(DO)含量的促进作用在夏季达到最大,但在春冬两季对溶解氧(DO)含量具有抑制作用,平均坡度百分比对溶解氧(DO)的影响由于季节不同存在差别。     

南昌市主城区供水水文地质特征研究

研究区地处赣、抚河流冲积平原区,潜水为研究区开采主要含水层,潜水径流主要受地貌形态的控制。潜水含水层的补给主要是河流侧向补给、大气降水的入渗及第三系红层越流补给,丰水期赣江、抚河水补给地下水为主,枯水期以地下水往河流排泄为主;平水期,地表水与地下水交替补排。赣抚流域为典型的硅酸盐地区,地下水水化学受硅酸盐、碳酸盐及人类活动影响,研究区粘土层较厚,湖水对地下水影响不大。人工开采是地下水的主要排泄途径,近年来地下水水井不断减少,但以南钢为中心的降落漏斗最大可达10 m,影响范围较大。     

典型溶质在河流与地下水中的二维弥散实验研究

傍河水源地是我国北方城市,工矿企业集中供水的一种常见模式。傍河抽水驱动下,随着抽水强度的增大,河流与地下水会由具有统一浸润曲线向"脱节"演化,尤其在枯水季节或干旱地区,河道径流量较少,常见地下水与河流脱节现象。河流一旦受到污染,污染物质随水体迁移过程中就会污染地下水及水源,本文研究不同河流与地下水转化关系下的溶质在含水层中的运移规律。在稳定水动力场条件下,以NaCl为示     

基于地表-地下水文过程模拟的农业灌溉开采量估算

通过发展新安江模型中非饱和带、饱和含水层水量平衡计算及入渗补给、潜水蒸发、河流-地下水水量交换动态模拟功能,在对作物灌溉需水量的估算基础上,利用河流流量和地下水埋深观测资料进行模型反演,实现对灌溉开采量的估算。在淮北平原沙颖河流域井灌区应用表明,该方法不仅较好地模拟河川径流和地下水埋深动态变化,而且较好地估算出灌溉开采量动态变化过程及其对地下水埋深的影响。地下水开采量估算及地下水位动态变化对地下水控制管理具有重要价值。     

傍河水源地诱发补给试验研究

一、前言 (一)问题的提出在建立河流岸边地下水资源评价和管理的数学模型时,都把河流作为定水头的第一类边界条件来处理,即认为开采过程中河流水与含水层中的地下水一直具有连续的水面降落曲线。经西宁市塔尔水源地沿河流的补给段布置的十余口浅井揭露及动态观测表明,河流对含水层地下水的补给,既不是单一的侧向定水头补给形式,也不是单一的悬河淋滤式补给形式,而是与开采强度及河水位有关且不断交替出现的补给形式。甘肃省兰州市的西固水源地,在开采过程中也出现了类似情况。这就使得在傍河地区建立地下水资源管理的数学模型时,把河流一直做为定水头补给边界来考虑是不真实的,它会过高估计补给能力;若把河流一直做为定流量补给边界,则又会过低估计补给能力。要搞清楚河流的真正补给条件,就必须研究河     

南水北调水源补给潮白河水源地对地下水质的影响分析

为查明南水北调水源入渗补给潮白河水源地后地下水的水质现状及其变化趋势,对南水北调水源和水源地下水质进行了持续监测。结果表明:南水北调来水水质优良,对地下水的稀释混合作用占主导地位;同时,地下水中发生了显著的硝化作用,地下水中K~+、Cl~-、HCO_3-、TH、NO_2-N、NH_3-N及NO_3-N的质量浓度明显降低,pH值升高。研究结果对南水北调水源回补地下水决策具有重要的指导作用。