石川河地下水库建库条件分析及地下水位动态预测

通过分析富平县石川河河谷阶地区的自然地理、气象、水文、地质等条件以及地下水资源开发利用情况,建立了水文地质结构三维模型,论证了建立石川河地下水库的可行性,初步计算了地下水库库容约为4.95亿m~3。利用Visual MODFLOW软件建立了地下水库库区的地下水数值模型,预测了不同降水和开采条件下,进行人工回灌0.52亿m~3/a、10年后地下水库库区的地下水位变化情况。结果表明,库区内的地下水位将大范围的抬升,大部分地区与1959年的水位相近,可基本满足当地的用水需求。     

辽阳平原区地下水漏斗特征及人工回灌研究

利用辽阳平原区地下水水位监测资料,绘制了2012—2015年地下水流场,分析了地下水漏斗的特征,建立了地下水回灌模型,并对不同回灌方案下地下水的回灌量以及回灌效果进行了预测分析,结果表明:①2012—2015年研究区地下水漏斗面积分别为99.76、124.43、151.85、156.15 km~2;地下水漏斗中心区域地下水水位降速为1.0 m/a,地下水漏斗面积扩大速率为14.09 km~2/a。②利用沙坑和拦河坝工程回灌5 a,地下水水位升高了9.5 m,漏斗区面积缩小了117.07 km~2,漏斗区地下水水位平均升幅约为2 m/a,但在回灌后期,地下水水位回升速率减小,漏斗区面积缩小速率减小。③沙坑、拦河坝工程回灌和漏斗区缩减地下水开采量方案下,回灌5 a,漏斗中心地下水水位升高了12 m,平均每年地下水水位升高2.4 m,地下水漏斗区缩减速率为31.23 km~2/a。④沙坑回灌工程中回灌初期渗漏速率大于渗漏后期的,渗漏开始至渗漏0.5 a是渗漏速率最快的阶段。     

利用黄河水回灌某漏斗区浅层地下水条件分析

在研究滑县—内黄—清丰—濮阳—南乐地下水降落漏斗分布范围内水文地质特征和调蓄空间的基础上,探讨利用黄河及其支流等地表水源,通过天然河道、人工渠道、回灌渗井等回灌调蓄补给当地地下水的可行性。通过分析认为,漏斗区地表岩性渗透性强,垂直变水平管井施工技术成熟,因此,利用黄河水回灌调蓄漏斗区地下水经济合理、技术可行。通过调蓄可以缓解区内水资源紧缺的形势,控制地下水降落漏斗的加深、扩大,改善生态环境,有效防止地面沉降、土地沙化、地裂缝的发生。     

北京城区水源地水井回灌南水北调水试验与方案研究

北京城区地处永定河冲洪积扇中上部,是城市供水的主要开采区。且北京作为南水北调中线的末端,可利用城区水源地开采井在城市用水低谷时进行南水北调水回灌,有效恢复地下水资源、改善地下水环境。通过在城区水源地建立回灌试验系统,采用南水北调水作为回灌水源,开展开采井长期回灌试验,在回灌能力、水动力和水化学方面研究了南水北调水安全回灌地下水的技术,提出了北京城区水源地开采井回灌方案。试验结果表明：四厂回灌井稳定回灌能力为120 m³/h,三厂回灌井稳定回灌能力为245 m³/h,且水质改善效果明显,管井回灌切实可行,并针对水源三厂、四厂及七厂水源地提出不同回灌方案。确定出三厂29眼井回灌能力为8.97万m³/d,四厂16眼井回灌能力为4.41万m³/d,七厂8眼井回灌能力为2.1万m³/d。对于合理利用南水北调水、有效改善城区水源地地下水资源和水环境具有重要意义。     

基于需水过程线的多级泵站扬水灌区供需水量优化调度

为了改善红寺堡扬水系统供需水量在时间维度上存在的不协调问题,以需水过程线和泵站设计流量线为比较对象,构建扬水系统内泵站供需水流量优化调节模型,分析不同时段的灌溉面积、高效节水面积比重和灌溉定额等因素引起的需水流量与泵站设计流量关系。基于需水过程线多级泵站扬水灌区供需水量优化调度模型包括流量平衡模型、需水过程线模型和流量调节模型,对红寺堡扬水灌区4种工况进行模拟。结果表明：在高效节水面积占比为60%时,随着灌溉面积从6.02×10⁴ hm²增加到6.77×10⁴ hm²,红三泵站控制灌域内调蓄水量从1.47×10⁶ m³增加到8.49×10⁶ m³,其他3座泵站调蓄规模保持不变;在高效节水面积占比为80%时,红一泵站和红三泵站不调蓄,红四泵站和红五泵站的调蓄规模分别为3.08×10⁶ m³和0.47×10⁶ m³。此模型构建与应...     

地下水库综合效益评价研究

地下水库综合效益评价对地下水库的规划、建设和管理具有重要的科学意义和应用价值。为研究地下水库在修建和运行过程中对水资源、生态环境、社会经济的影响,在对地下水库综合效益内涵探讨的基础上,从整体角度构建地下水库综合效益评价指标体系,以拟修建的陕西省石川河富平地下水库为例,选取适宜的指标,采用实数编码的加速遗传算法优化投影寻踪分类模型,对基准年2018年和规划年2030年石川河富平地下水库综合效益进行评价。结果表明：石川河富平地下水库效益良好,地下水库修建后运行至2030年时,具有较好的生态维护价值和水资源恢复效果,间接论证了修建该地下水库的必要性,为其后续规划设计和管理运行提供了重要的决策支持。该评价指标体系切实可行,可广泛应用于地下水库综合效益评价。     

石川河河谷区地下水人工补给潜力与补给方式

为实现石川河地下水位的有效回升进而维持采补平衡,需在该区实施地下水人工补给工程,并确定合理的补给位置及有效的补给方式。选取地下水埋深、坡度、含水层厚度、含水层渗透系数、与环境敏感区距离和给水度6个指标,运用空间分析技术对人工补给地下水地点适宜性进行评价;在此基础上建立三维地质模型分析典型人工补给潜力区的地层结构,探索可行的地下水人工补给方式。结果表明：适宜进行人工补给的高潜力和较高潜力区域主要分布在研究区中部及东南部,面积达48.01 km²,占研究区总面积的32.0%。建议：在石川河河道中上游高潜力和较高潜力区域的北部修建地表入渗池或渗坑;在河道中上游高潜力和较高潜力区域南部和河道中下游的较高潜力区域布设反滤回灌井群;可沿石川河河道中上游高潜力与较高潜力区域之间布置一条长约4.5 km的渗渠,利用河道进行入渗补给。研究结果可为地下水库的修建提供参考。     

新疆阿图什哈拉峻地区地下水系统预报模型的应用分析

该文在新疆阿图什哈拉峻地区地下水系统模型识别的基础上,合理选择水文地质参数,建立了地下水预报、预测模型,对三种设计开采量:在2001年现状开采2779.65×104m3/a的基础上增加250×104m3/a、2000×104m3/a、4000×104m3/a进行了连续10年地下水水量、水位开采变化预报,结果比较显示:第一种方案新增开采量较小,10年间引起的水量、水位变化不明显;后两种方案地下水位将不断下降,与之相关的蒸发量和泉溢量都逐年减少,但总的趋势不断减缓,第十年仅动用储存量变化量94.4×104m3和103.2×104m3,水量变化基本达到稳定。10年累积平均水位降为0.46m和1.008m,随着水量逐渐趋于平衡,第十年间平均水位降仅为1~2 cm,虽然开采期末的水位降还要大一些,但在开采期后会得到较大恢复,与研究区地下水资源储量丰富相符。随开采量的增加,降落漏斗不断扩大,降落漏斗区正好位于新增开采区处,与预计结果相符,进一步验证了模型的正确性和适用性。     

潮白河春季生态补水及地下水响应

以2021年春季潮白河生态补水为研究基础,利用GMS-Ugrid模块构建非结构地下水流模型,评价生态补水效果和地下水响应。潮白河生态补水总量(至2021年5月27日)为2.06亿m³,补水入渗量为1.57亿m³(约占76%)。补水后1个月内,研究区第一含水层系统储存量增加了1.49亿m³;以水位0为影响范围分界线,补水影响面积达到842.8 km²。距河道不同位置观测井滞后响应时间也不同,离河道3 km观测井水位抬升明显,滞后响应时间较短(3～6 d);远离河道地下水响应的滞后性明显,离河道6 km观测井滞后响应时间较长(18～30 d)。     

潮白河冲洪积扇地质结构与地下水库动态模拟研究

文中以潮白河冲洪积扇为研究对象,基于GMS与GOCAD软件平台,构建三维地质模型及地下水库补给与消耗的动态模拟展示模型,形象地模拟及展示了研究区地下水库地质结构特征及地下水库人工调蓄动态演变过程,为地下水库工程前期论证和建设提供了设计依据。结果表明,北京市潮白河冲洪积扇中上部地区现分布有众多水源地,可利用其水文地质条件建设地下水库。在水源地调整开采,人工地下水回灌条件下,潮白河地下水库出现了大面积的地下水位上升,实施调蓄对地下水资源的恢复起到了良好的作用。     

马鞍山市地下水水源地应急供水水流模拟研究

为评估马鞍山市应急水源地的供水能力,结合现场水文地质勘察成果,概化了区域水文地质模型,采用GMS软件进行应急开采条件下的地下水渗流场模拟预测。计划布置抽水井75口,模型预测了总开采量15万m^3/d时区域地下水流场的时空分布特征。计算结果表明各水源地应急开采过程中,水源地周围降落漏斗中心降深逐渐增大,胡庄和秦河村水源地由于含水层相对较薄,远离区域主要的补给水源(长江),供水能力较差,降落漏斗中心埋深最大;新锦村靠近长江,抽水井数量相对较少,降落漏斗中心埋深最小。经过365 d抽水,区域降落漏斗最大降深达4.61 m,降落漏斗最大半径达3 000 m。马鞍市拟选应急水源地的供水能力可以达到15万m^3/d,但是水源地应布置在含水层厚度大,补给可靠的区域。     

兰州市城市化对地下水系统的影响研究

以地下水污染调查数据为基础,结合历史观测资料,揭示兰州市城市化过程中地下水水位、水质的变化特征及其影响因素。城市污水排放、蓄水设备修建及农业灌溉等因素使垂直渗入补给量增加,引起地下水上升,其中西固区地下水位上升剧烈,受地下水开采的影响,水源地地区形成大面积的地下水降落漏斗,水位下降显著;兰州市区地下水水质影响因素较多,土地利用类型的改变带来污染源强的增加、城市垃圾处理方式以及水位下降等是直接或间接地造成地下水质恶化的重要因素,老城区和工业区地下水总硬度、NO-3、氟离子、有机组分等指标呈逐年上升趋势,污染形势严峻。     

靖边县水源地区域地下水环境变化研究

靖边县饮用水源多为地下水,地下水环境的变化严重影响着当地供水量。为了进一步厘清研究区地下水环境在时间和空间上的变化情况及其影响因素,利用统计学及水文地球化学方法,对研究区地下水位统测结果和90组地下水水样检测结果进行分析。结果表明:1995-2017年研究区内大部分地区地下水位显著下降,在郭家庙等地已经形成较大规模的降落漏斗;地下水中TDS浓度明显增加;部分区域TDS、NO3-超标,尤其是农灌区常年施用含氮肥料导致地下水中NO3-浓度超标且范围不断扩大。因此,当地应及时控制地下水开采量,采用新型灌溉、合理施肥等措施来减缓地下水位的持续下降与水质恶化。     

沈阳市地下水库建设的技术可行性分析

地下水在我国尤其是北方地区城乡供水中占较大比例。地下水库因具有地表水与地下水资源联合调控、多年调蓄、水资源战略储备及应急供水等功能而受到越来越广泛的关注。在分析地下水库基本结构的基础上,提出了建设地下水库的基本条件,并以沈阳市为例进行分析,给出了论证地下水库补给水源、补给区、地下水库储水空间估算及开采条件的具体分析与计算方法。最后利用建立的地下水流数值模型,模拟预测了地下水库建成后分别按常规水源与应急水源两种方式所产生的供水规模。结果表明,在研究区建设地下水库具有较高可行性。     

2000—2014年塔里木河下游地下水补给量及合理需求量

以塔里木河下游为研究区,以区域内9个固定监测断面为基础,依据断面内各个地下水监测井,收集了输水前和第15次输水后的地下水位数据,结合土壤饱和差计算方法,分析了第15次输水后的地下水补给量,并联系植被生长所需的合理水位探讨了地下水到达合理水位所需的水量,以期评价生态输水的阶段性效果,为调整生态输水方案提供理论参考。结果表明:(1)生态输水前地下水埋深在6~13 m之间,第15次生态输水后,地下水最大升高幅度达到8.26 m;(2)第15次生态输水后,塔里木河下游地下水补给量约为20.44亿m3;(3)为使地下水达到植被生长所需适宜水位,塔里木河下游地下水的合理需求量约为24.08亿m3。     

基于地下水回灌试验及数值模拟的秦岭山前洪积扇地下水库调蓄功能研究

实施秦岭山前截洪引渗工程,充分利用地下水库调蓄能力,对于解决水资源时空分布不均、改善关中地区水资源短缺、提高水资源利用率有重要意义。为进一步研究秦岭山前洪积扇地下水库调蓄功能,选取太平河洪积扇进行地下水回灌试验,并使用Visual MODFLOW软件对调蓄功能进行数值模拟。结果表明:在所设计的4种调蓄方式下,平均调蓄深度约为10 m,太平河、秦岭山前洪积扇调蓄估算量分别为3374.8万m3、27.04亿m3,如适度加强补采,可激发更大调蓄潜力。     

新疆温宿县台兰河坎儿井式地下水库水量分析

由于地质构造挤压运动的影响,新疆台兰河流域上游山区地形抬升,山前地形凹陷,导致凹陷区沉积了大量的砂卵石松散层,形成良好的地下水库建设条件。为了更好地利用台兰河洪水期及冬闲期的水资源,经研究,决定在台兰河山前区修建地下水水库。在分析台兰河流域水资源情况的基础上,分析了地下水库工程的布置方案、水库蓄水能力以及水库的灌溉经济效益。水库的建成将有利于促进当地的社会经济发展。