衡水市地下水超采区农业灌溉耗能分析

针对华北平原地下水严重超采导致粮食-水-能源矛盾突出的问题,以河北省衡水市为例,分析了其2008~2014年间地下水埋深变化情况,利用能量转换原理计算了各年份的地下水灌溉总耗能及单位粮食产量耗能,进而探讨了地下水灌溉耗能对全市电能消费结构的影响。结果表明,衡水市地下水埋深以平均每年1.97m的速度增加,武邑、枣强等七年间的地下水位变幅均超过15m;2008~2014年全市地下水灌溉总耗能从11.95×10~8 MJ上升到14.31×10~8 MJ,单位粮食产量灌溉耗能从356.6 MJ/t上升到393.0 MJ/t;2014年地下水灌溉用电量占全市总用电量的13.9%,对电能消费结构产生着重要影响。结果可为地下水超采区节水、节能提供科学依据,同时为粮食-水-能源体系的联合发展提供新思路。     

浐灞河中下游水质时空变化特征及其与土地利用类型的关系

为探究浐灞河中下游水质时空变化特征及其与土地利用类型的关系,设置了17个采样点,分别于2019年4(平水期)、8(丰水期)、12月(枯水期)进行采样监测,运用统计学方法分析水质时空分布特征并识别主要污染因子,利用Spearman相关分析法探究土地利用类型面积占比与水质指标的相关关系。结果表明,2019年浐灞河中下游水质具有一定时空分异性。时间上来看,NH₃-N浓度值丰水期最大,TP、COD_Mn的浓度值均为丰水期>平水期>枯水期;空间上来看,NH₃-N、TP、COD_Mn浓度值从中游到下游基本呈上升趋势。受沿岸人类活动的影响,浐灞河中下游存在营养盐和有机物污染。建设用地与污染物浓度呈正相关,起“源”作用;林地与污染物浓度呈负相关,起“汇”作用。研究成果可为浐灞河流域水环境管理提供参考。     

马莲河下游河水与地下水转化的环境示踪

为深入了解马莲河下游河水与地下水转化关系,沿河采集河水与地下水样品各15组,利用水化学分析、数值模拟等方法揭示了地下水与马莲河水的转化趋势及空间变化,并评价了转化强度。结果表明,河水Cl-质量浓度、总溶解固体(TDS)和电导率均高于地下水,沿流向呈降低趋势。地下水以补给河水为主,补给强度为0~4.66m2/d,累计补给量为1.65m3/s。补给强度受岩性分布影响存在空间变异,R12~R13、R14~R15段为地下水强补给段,R04~R09段补给较弱。地下水样品的代表性、水均衡要素的完整性和采样密度可能影响环境示踪方法的评价精度。应采用多方法示踪对比、加强支流的调查监测及增加采样密度等手段降低评价的不确定性。研究成果可为水资源统筹利用提供参考。     

淮北平原浅层地下水对冬小麦补给量的计算

冬小麦为淮北平原的主要农作物,但其生长期刚好处于干旱期,为计算冬小麦生长期内地下水对作物根区水分的补给量,结合五道沟试验站的实测数据,在裸地潜水蒸发研究基础上提出了有作物生长条件下的潜水蒸发公式,并以2005年为例,计算浅层地下水对农作物的补给水量（即潜水蒸发量）,并用水量平衡方程对该公式进行验证。     

拟建水库对干旱区巴音河傍河地下水水源地的影响分析

傍河开采地下水是内陆干旱区重要的水资源利用方式之一。由于河流与傍河水源地具有密切的水力联系,因此河流流量的变化将影响傍河水源地的安全开采。以青海省德令哈市拟建蓄集峡水库为例,采用Visual MODFLOW软件建立并验证了研究区的地下水流数值模型,分析了建库前后水库蓄水对下游傍河水源地地下水位的影响及不同开采情况下的傍河水源地地下水水位变化。结果表明,平水年,水库蓄水使工业水源地和生活水源地地下水位降低,且主要集中在7~10月;枯水年,水库蓄水对下游工业水源地和生活水源地地下水位的影响较小。随着水源地开采量的增加,工业水源地和生活水源地地下水位均出现了不同程度的降低。     

关于节水灌溉方式及农业措施的选择

根据我省是一个水资源相对贫乏的省份 ,提出了因地制宜地选择节水灌溉方式和相适应的农业措施 ,不仅可以制止淡水资源状况恶化 ,最大限度的利用水资源 ,而且可以进一步发展农业生产力     

三峡水库运行对长江中下游洪水情势的影响

为评估三峡水库调度对长江中下游洪水情势的影响,基于长江中下游最新河道实测资料,构建了宜昌至大通的一维水动力模型,分析了3种不同洪水类型下长江中下游洪水情势的变化。结果表明,三峡水库的运行发挥了巨大的防洪作用,大大减轻了荆江河段和长江中下游的防洪压力;三峡水库对干流各站年最大洪峰流量有一定的削减作用,在上游型大洪水年,宜昌站洪峰削减率在23.4%～30.9%;在中游型大洪水年,宜昌站洪峰削减率在19.2%～31.8%,螺山站的削减率在9.0%～14.1%;在一般洪水年份,三峡对下游各站的洪峰削减率低于大水年份,宜昌站削峰率在1.9%～23.3%;在不同典型洪水年,各站的时段洪量也有一定程度的削减,宜昌站30d洪量削减率在1.8%～19.7%。     

基于无线网络的农业灌溉水电管理系统设计与应用

基于我国农业灌溉实际情况,采用无线组网技术提出了一种能满足远程自动抄表、自动计量及实现IC卡身份识别的农业灌溉水电管理系统,介绍了系统数据拓扑方式,阐述了水电控制器、通讯控制器及中心计算机在无线方式下的数据传输模式和实现方法,设计了通讯控制器的硬件电路.试验结果表明,该无线传输网络在一定程度上满足了农业灌溉的需求,有实用性和推广价值.     

三峡工程对长江中下游生态环境的影响

根据确定的三峡工程对长江中下游生态环境的影响要素,运用解释结构模型法(ISM方法)分析了各影响要素及其相互间的关系,建立了五层递阶结构解释模型,进而确定了三峡工程对长江中下游生态环境的主要影响因素,为实现三峡生态调度、保护长江中下游生态环境提供了科学依据。     

基于能值理论分析方法的农业灌溉效益研究

针对传统方法计算农业灌溉效益时无法衡量自然环境对农作物生产影响的缺陷,以连云港市农作物生产系统为例,采用能值理论及其统一衡量标准将决定灌溉效益的主要指标转化为同一量纲,定义了灌溉效益分摊系数,构建了农业灌溉效益能值指标体系并分析了影响因素,为灌溉效益准确计算提出了具体方案.     

三峡工程对长江中下游河道演变与岸线利用影响研究

基于长江中下游河道与岸线演变特点,结合实测资料分析了三峡工程蓄水运行以来长江中下游来水来沙、河床冲淤及河势变化情况,根据宜昌至大通河段一维水沙数学模型计算结果,预估了三峡工程正常蓄水运行后长江中下游河道演变趋势.结果表明,三峡工程运行后长江中下游总体河势变化不大,局部河段河势将有所调整.在此基础上,分析了三峡工程运行对长江中下游岸线开发利用的影响,并提出了减小不利影响的对策措施.     

农业灌溉光伏水跟踪发电系统的初步研究

通过分析农业灌溉和光伏跟踪支架的现状及发展趋势,找出二者的结合点,提出了一种农业灌溉光伏水跟踪发电系统,并初步研究了该系统在农业灌溉中应用的可行性和效益性。     

超量开采地下水对环境的影响及其对策

在分析超量开采地下水会造成多种影响原因的情况下,提出了防止超量开采地下水产生环境影响的措施,这对合理开发利用并有效地保护地下水资源具有直接指导作用和一定的参考价值．     

基于Visual MODFLOW的挠力河流域地下水数值模拟与预测分析

为研究不同开采条件对三江平原地下水位的影响,构建了地下水数值模拟模型,并设置4种开采和降雨情景,对该区域不同降雨年型、农业节水情景下的地下水流场进行预测。结果表明,降雨和农业开采在不同程度上对流域地下水位产生影响,相同的降雨条件下,采取农业节水有利于减缓地下水位下降的问题,对地下水保护具有重要意义。     

第二松花江下游洪水过程对河水——地下水交换的影响

为分析第二松花江下游洪水过程对河水-地下水交换的影响,以第二松花江下游德惠河段2016年10月15日~11月16日经历的一次涨洪—退洪过程为例,根据热示踪法,运用VFLUX2.0.0程序计算了该河段河水—地下水交换强度,探讨了洪水前和洪水过程中研究区河水—地下水交换模式及交换强度的变化。结果表明,洪水过程改变了河水—地下水交换模式,使交换强度增加。研究结果为该流域地下水资源的评价与管理、地表水与地下水的综合利用提供理论依据。     

海绵城市建设技术对地下水污染的影响评价

为避免海绵城市建设技术的实施造成地下水污染,采用层次分析法和聚类分析法评价海绵城市建设技术对地下水污染的影响。结果表明,22项海绵城市建设技术对地下水的影响分为3个等级,一级技术共11项,增加了地表径流进入地下水的概率,但对雨水径流的净化效果有限;二级技术共7项,有一定的概率使得地表径流进入到地下水中,同时具有一定的净化雨水径流的能力;三级技术共4项技术,能降解或净化雨水径流中的大部分污染物。结合海绵城市建设技术对地下水潜在影响的评价结果,可为不同风险区域的海绵城市选取适宜的海绵城市建设技术提供科学依据。     

地下水流动对地下埋管换热器影响的实验研究

为确定地下水渗流对竖直地下埋管换热器的影响,该文从实验角度出发,分别对无渗流土壤、饱和土壤中地下埋管换热器热负荷对其周边土壤温度场的影响,有渗流土壤中地下水流速、土壤初始温度以及埋管热负荷对土壤温度场的影响进行了实验,从而得出在夏热冬冷地区或亚热带地区应用土壤源热泵时,宜采用冷却塔-土壤源热泵混合系统形式或将地下埋管换热器埋设在地下水流速较大地区,以期土壤源热泵的长期良好运行。     

考虑地下水作用的渗流场与应力场耦合分析

以大岗山水电站右岸整体边坡为例建立三维有限元模型,模拟了考虑地下水作用的渗流场与应力场耦合分析的初始、开挖卸荷加固、运行期蓄水三种计算工况,采用FLAC3D软件计算了相对位移场、渗流场和应力场及塑性区的分布情况.通过监测边坡开挖卸荷加固过程的不平衡力,并绘制关键点位移变化曲线,可直观地分析边坡各级平台开挖的变形情况.结果表明,当水库蓄水至正常蓄水位1 130 m时,高程1 255 m的缆机平台和1 275 m平台区域出现朝向临空面的位移,建议布置监测设备测斜管监测变形.     

岩溶含水层地下水源热泵运行对地下水温度场的影响

为探究岩溶含水层水源热泵运行期间地下水温度场变化规律,以武汉市某场地地下水源热泵系统为例,基于有限元数值模拟软件FEFLOW,分别模拟了水源热泵空调制冷和制热期间抽水-回灌目的含水层中的渗流场和温度场,并对表征岩溶发育的重要参数储水系数和孔隙度进行敏感性分析。模拟结果表明,地下水源热泵运行仅影响回灌井附近地下水温度,不会对区域含水层温度产生影响;而表征岩溶发育的典型参数储水率和孔隙度,对模拟结果的影响不大。