基于同位素-水化学的东胜矿区地下水循环研究

为实现采煤条件下东胜矿区地下水资源的合理开发利用,以牛川上中游区为例,通过现场调查,采用水化学和环境同位素技术开展了东胜矿区地下水循环研究。结果表明:研究区地下水的补给来源为大气降水,第四系地层与浅层延安组地层水力联系良好,降水经表层松散砂层和裂隙发育的延安组地层入渗补给地下水;区域地下水循环可概化为浅、中、深3层水流系统,在采煤活动影响下,研究区水循环条件发生强烈改变;采煤活动破坏了隔水层,增强了地层的垂直入渗能力,加大了参与中层水循环地下水的比例,使得主要依赖浅层水流系统排泄的河川径流量大为减少。     

四平市地下水系统特征分析

文章分析了四平市地下水的赋存条件、地下水类型及其富水性分布特征,并以流域单元、含水层确质和含水层类型为依据,将四平市地下水系统分为5个亚系统10个子系统,并分析了各亚系统的地下水循环含水屡及水化学特征.     

北方岩溶区煤炭开采对地下水的影响研究

位于三姑泉域的晋城矿区是我国最大的无烟煤生产基地,煤炭大规模持续开采引发了含水层结构破坏、地下水循环变异、水质劣变等水环境问题。从煤层与各含水层叠置关系出发,以地下水系统理论为指导,针对煤层顶部的孔隙含水层、裂隙含水层以及煤层底部的岩溶含水层,系统分析了煤炭开采对各含水层的破坏模式,评估了地下水水质的污染程度及主要超标因子,揭示了煤炭开采是泉域内各含水层水质劣变的主要原因。将三姑泉域地下水系统划分为浅部地下水流系统、深部地下水流系统以及局部地下水流系统3个层次结构,建立了煤炭开采条件下的地下水循环模式,完善了采煤条件下地下水循环理论。     

鄂尔多斯盆地白垩系地下水系统多层结构研究

采用深井钻探、PACKER试井、水化学与同位素分析、水流数值模拟等技术方法和手段,以主干水文地质剖面为研究对象,对鄂尔多斯盆地西部巨厚的白垩系含水层中的地下水流系统结构进行了研究,结果表明:北部白垩系各含水岩组构成统一含水体,含水层中地下水流连续,在地形控制下形成了多个规模不等、循环深度不一的多层结构地下水流系统,具有穿层型多层结构水流模式;南部白垩系各含水岩组相互独立,各含水岩组之间地下水流不连续,地下水顺层运动,具有顺层型多层结构水流模式。     

基于ArcGIS的地下水浓度场绘制及质量评价

简述了我国北方地区近年来开展的地下水环境地质调查与评价工作,阐述了进行区域地下水浓度场绘制时需要考虑的主要因素、评价方法及基于ArcGIS的计算机实现步骤。结果表明:考虑了水文地质单元分区、地下水流向、溶解组分分布类型的评价方法更合理,结果更符合实际。以北京平原区为例,选取总硬度、总Fe含量进行了区域地下水水化学场刻画,并进行了浅层地下水的TDS单因子和综合质量评价。     

抚顺市区域地下水水质评价及水化学类型分析

依据《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)对抚顺市2013-2018年平原区浅层地下水水质状况进行评价,以Ⅲ类水作为地下水水质目标,找出主要污染物及超标率。采用"舒卡列夫分类法"分析地下水水化学类型,分析抚顺市监测区域的地下水环境及影响水质和水化学类型的主要因素,为抚顺市地下水合理利用和地下水保护提供依据。     

大武岩溶水源地地下水水化学特征及其影响因素

选取北方典型岩溶裂隙含水系统,利用水文地球化学方法和统计学方法分析其地下水水化学特征及其影响因素,结果表明:沿着地下水主径流路径,地下水水化学类型种类逐年增加,除水岩作用外影响水化学类型的Ca~(2+)、Cl~-、Na~+、SO_4~(2-)多来源生活污水、工业废水和生活垃圾,且地下水中挥发性有机污染物的检出及NO_3~-、VOCs时空输入的多变性,表明区内地下水水化学持续受到人类活动的影响;利用比例系数法和因子分析法等获知影响地下水水化学的主要过程为水岩相互作用、阳离子交替吸附作用及溶滤作用,综合分析水化学类型和聚类分析可解译出监测点接收的物质组分及来源、地下水水化学动态变化过程及影响因素。     

广州市沿海平原地下水循环及转化规律初探

首次把降水-地表水-地下水作为一个整体,利用多同位素技术(稳定和非稳定)结合水位监测、水化学分析,阐明了广州市南部咸水入侵区内降水、地表水以及地下水之间的相互关系。通过分析典型剖面水循环特征,提出了区域地下水循环模式。结果表明:大气降水中氢氧同位素含量主要受雨量效应控制,大气降水对河水的补给存在滞后作用。河水在不同时期补给来源存在差异性,旱季河水除了接受当时当地大气降水以外,还接受上游来水的滞后补给。旱季的咸淡水混合区相对雨季分布范围较广,雨季河水与海水的混合作用强于旱季。研究区内地下水大致分为2个分系统:一个为相对年轻的淡水系统,另一个为南部地下水年龄较老的系统。研究区分为2个地下水局部流场,南部为水头低值区,其沿海/河流部分受到海水入侵;北部为水头高值区,其主要为地下水排泄区。     

潮白河冲洪积扇地下水循环演化特征

为了给潮白河冲洪积扇地区地下水资源的开发利用提供科学依据,研究了该区地下水循环的演化特征,利用同位素水化学方法,结合水文地质调查和地下水动力学特征,分析了潮白河冲洪积扇地下水的形成和演化规律。研究认为,人工开发利用对地下水循环产生了较大的影响。通过取样观测与综合分析研究,详细阐述了在潮白河现代河道以及引水渠道位置不同埋深处地下水分层特性。潮白河冲洪积扇地区地下水补给时期的划分,对北京平原区乃至整个华北平原山前地下水的开发利用具有重要的参考价值。     

滹沱河流域平原区地下水流场异常变化与原因

应用数理统计相关分析方法,对过去50年滹沱河流域平原区地下水流场演变特征及其与降水量和开采量之间关系的研究表明,常年性地下水位降落漏斗是地下水流场发生异变的标志性特征.在气候不断旱化背景下,地下水开采量和开采强度的不断增大导致该平原区地下水系统从1971年以前的补给-开采的自然均衡状态,经过1971-1979年期间补给-开采基本均衡状态,至1980年之后演变为严重超采状态.同天然状态下地下水流场相比,漏斗区地下水流方向与区域流场明显不一致,某些地段甚至逆向流动.关联分析结果表明,开采量是滹沱河流域平原区地下水流场异变的主导因素,降水量变化是重要影响因素.降水量增减通过影响地下水开采量大小和补给量多少的变化,对地下水流场产生不同的影响.减少开采量或降水量连年显著增大,区内地下水流场异变才能够产生根本性转变.因此,适时调控开采量.使其与气候变化规律相一致,有利于遏制该区地下水流场异变态势.     

正镶白旗地下水水环境特征研究

本文对内蒙古正镶白旗地下水赋存条件与分布规律、地下水环境质量特征、地下水水质与水性疾病进行了探讨。由于受水文气象、水文地质、地形地貌及人为因素等影响，区域内地下水总体水质状况为北部沙漠区较好，其次是南部山区，山间洼地和平原区较差，水化学指标超标最为严重的依次是细菌总数、大肠菌群数和氟，其次是硝酸盐和氯化物及色度，总硬度和硫酸盐相对较轻；区域内地下水水质特征与水性疾病分布基本是一致的。     

新疆伊犁河谷植被与地形地貌及地下水关系

采用RS和GIS技术,基于Landsat 8 OLI数据和野外调查成果,探究了伊犁河流域植被与地形地貌、地下水埋深及总溶体固体(TDS)定量关系。结果表明:①沼泽平原、冲洪积细土平原、缓倾斜含砾细土平原、黄土丘陵、风积沙丘及强倾斜砾质平原区植被生长状况依次变差。②高程750 m及2 800 m左右植被生长状况较好。③当地下水矿化度＞1 000 mg/L后,植被生长状况与地下水矿化度负相关,相关系数为0.733 5。④在人类活动干扰较小的情况下,地下水埋深在0~4.3 m范围内与植被生长状况呈二次函数关系,相关系数为0.764 8,适宜植被生长的地下水埋深为1.2~4.3 m;当地下水埋深为2.8 m左右时,植被长势最好。研究结果为流域生态环境保护、水资源合理开发利用、水资源科学管理提供技术支撑。     

资源环境约束下的后套平原地下水可持续性综合评价

后套平原地下水资源分布不均,人口和经济集中于城镇,地表水漫灌导致了土壤盐渍化,对地区社会经济可持续发展造成了严重影响。因此,评价地下水可持续性已经成为该地区发展规划首先要解决的问题。地下水可持续性可以直观有效地反映一个地区地下水利用程度,对地下水资源管理具有重要参考价值。以后套平原地区地下水开采面临的问题为出发点来选择评价指标,利用综合评价方法计算了评价单元上的地下水可持续性水平。结果显示,黄河南岸和东北部地区可持续性最差,中部北部地区可持续较好,地下水资源的开发潜力较大的行政区位于杭锦后旗和五原县北部,而磴口县和乌拉特前旗大部分地区地下水可持续性差,荒漠化严重,不宜再继续发展耗水产业。     

人类活动影响盘龙江下游浅层地下水水质的变化

根据盘龙江下游浅层地下水水质监测数据,通过对离子浓度、矿化度和水化学类型的分析,发现昆明市区北部人类活动对地下水的影响程度不断加强;市区则因为市政设施的建设,地下水变化趋于稳定;滇池草海北端因为治理强度加大,使地下水水质不断好转,而南部的湖滨平原,因为农业活动的影响,使地下水水质不断恶化。这些均表明人类活动在很大程度上影响了浅层地下水的水质。     

内蒙古河套平原高矿化咸水分布规律及成因分析

河套平原地下高矿化咸水分布广泛,使得河套地区土壤盐渍化、沙漠化等环境问题突出。因此针对河套平原高矿化咸水水化学类型、分布特征、成因机理进行了调查研究。研究表明:河套平原受地质、氧化、还原因子影响,表现出21种水化学类型,主要以Na+Ca+Mg-HCO_3+SO_4+Cl和Na+Mg-HCO_3+SO_4+Cl型水为主;河套平原地下水呈现出明显的水平分带规律,自西向东由北向南可分出5条高矿化水分布带;高矿化带离子成分主要来源于蒸发-浓缩作用,主要受气候、沉积环境、水文地质条件等因素的影响,而后套平原扇前洼地、黄河北岸和西山嘴高矿化水分布带的地下水则受深层海相沉积地下水的影响。研究结果可为区域水资源合理配置,促进水资源开发利用提供科学依据。     

关中盆地浅层地下水水文地球化学分布规律研究

收集了关中盆地162个浅层地下水水化学分析数据,采用描述性分析、相关性分析和主成分分析等数理统计方法,对水化学成分的分布特征与形成作用进行研究。结果表明:研究区浅层地下水中阴离子以HCO3-为主,渭河以南地下水中阳离子以Ca2+为主,渭河以北以Na+为主,在地下水中,HCO3-、Ca2+、Mg2+含量比较稳定,Cl-、SO42-含量变化较大,属于随环境变化的敏感因子。渭河南北地区地下水水化学场的形成作用有所差异,南部地区以风化-溶滤作用为主,北部地区以矿物溶解和蒸发浓缩作用为主。该成果可为区域水资源的可持续利用及环境管理提供科学依据。     

基于地统计学的伊犁-巩乃斯河谷渗透系数空间变异性研究

渗透系数的空间变异性研究是水文地质领域研究的热点问题之一,然而伊犁-巩乃斯河谷区渗透系数的变化规律尚不清楚,一定程度上制约了该地区地下水形成演化和资源评价的研究进程。运用地统计学理论和方法,进行了伊犁-巩乃斯河谷含水层渗透系数的空间变异性分析。结果表明:伊犁河谷西部平原区的潜水含水层的渗透系数服从Box-Cox变换的正态分布,承压水的渗透系数服从对数正态分布,变差函数均符合高斯模型;采用Kriging最优值理论进行了插值空间分析,潜水渗透系数插值结果表现为霍城县西部渗透系数偏高,伊宁县北部为渗透系数最小的区域,巩乃斯河谷地渗透系数较稳定;承压含水层渗透系数除察县附近外,总体呈现自东向西逐渐变小的特点;结合该区地形地貌和水文地质条件,划分了潜水和承压水的渗透系数分区,为地下水资源评价提供了关键水文地质参数。     

干旱区库坝工程对地下水的影响

为揭示干旱区库坝工程对车尔臣河中下游地下水位的影响,基于水文地质、气候变化以及当地灌溉等相关数据,应用GMS构建地下水模型,对地下水流场的变化进行了模拟预测研究。结果表明:①车尔臣河流域模拟区地下水多年均衡量为1 170.74×10~4m~3,表现为微弱正均衡,多年地下水水位上升约13 mm,地下水水位总体呈现微弱上升趋势; ②从整个区域角度而言,建坝前后地下水流场趋势并没有出现显著变化,但是局部地区流场变化较明显,主要是灌区和下游入湖区段,受影响的地下水位变幅为0.4~0.8 m,而南北两侧可能受影响宽度范围约1 km。     

冬季沁河(河南段)水化学特征

研究冬季沁河(河南段)的水化学特征为沁河水环境保护以及水资源利用提供依据。采集沿沁河及黄河9个断面样品并对样品的主要阴、阳离子和重金属进行检测,在此基础上运用水化学分析和因子分析法分析了沁河的主要水化学特征。结果表明:沿水流方向沁河取样断面由上到下水化学类型由Ca2+-SO42-+HCO3-型转变为Ca2+-HCO3-型;钙离子占阳离子总量51%,碳酸氢根离子占阴离子总量51%。黄河的水化学离子组成与沁河有较大区别,主要体现在钠离子和氯化物。沁河各点处的硝酸盐含量基本一致,平均为15.34mg/L(以NO3-计);氨氮浓度沿沁河径流路径呈上升趋势,平均浓度为1.42 mg/L(以NH3-N计)。冬季沁河(河南段)的水化学类型主要受控于自然因素,沁河水体中的硝酸盐主要来自地下水,氨氮主要来源于人类排放的污废水。     

新疆伊犁河谷平原区地下水环境背景值研究

综合运用图解法、格鲁布斯检验法、夏皮洛-威尔克检验法等,对地下水化学特征及地下水环境背景值进行分析与计算。研究结果表明:伊犁河谷平原区地下水阳离子以Ca~(2+)、Mg~(2+)为主,阴离子以HCO_3~-为主,地下水主要水化学类型为HCO_3-Ca、HCO_3-Ca-Mg、HCO_3-SO_4-Ca-Mg;该区地下水化学成分的形成以溶滤作用、阳离子交替吸附作用为主,还与人类活动有关。地下水化学元素分布类型以对数正态分布为主,正态分布较少,无偏态分布类型。研究结果对该区地下水的环境影响分析和预测,判断环境污染程度及评定环境质量的优劣,合理开发利用地下水资源具有重要意义。