格尔木流域地下水水位对气候变化和人类活动的响应

为有效治理格尔木地区地下水水位的上升, 促进地下水资源的科学利用, 减少地下水位上升对生产生活的影响, 对气候变化和人类活动影响下格尔木地区地下水位的响应进行研究, 对格尔木冲洪积扇 30年来降水量、 地表径流量、 地下水埋深以及格尔木河人类活动进行了逐步回归分析, 结果表明: 近 30 年来, 气候变化和人类活动共同影响着地下 水系统, 致使格尔木地区地下水水位发生了明显变化, 地下水水位呈现逐步升高的趋势, 通过逐步回归分析, 格尔木河 径流量是近年来引起格尔木地区地下水水位升高的主要因素, 径流量对地下水水位影响较为显著, 显著水平为 0 1 038。     

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。     

天津市平原区地下水水位动态特征分析及预测

采用非平稳时间序列分析方法研究了天津市平原区地下水水位动态特征并进行了变化趋势预报。结果表明:天津市平原区地下水水位动态的趋势变化特征以持续下降型为主,周期变化特征以0.5、1、5和10年为主,预测2020年末第Ⅱ含水组水位最大埋深在静海、第Ⅲ和第Ⅳ含水组水位最大埋深在西青。该成果对研究天津市地下水环境控制措施和指导地下水开发利用具有实际意义。     

松辽平原浅层地下水降落漏斗演变及控制因素分析

通过收集分析松辽平原潜水埋深监测资料,选取典型潜水监测站,基于监测站2005—2015年历年水文要素数据,结合全国水资源公报,分析松辽平原2005、2015年潜水埋深演变特征并确定研究区浅层地下水变化的主要控制因素。研究表明:①松辽平原浅层地下水降深中心位于吉林省松原市前郭尔罗斯蒙古族自治县,埋深已达48 m,埋深大于10 m的区域面积占全区总面积的64.74%,与2005年相比,2015年埋深大于10 m的区域面积增加1.95万km~2;②通过对2005—2015年这11 a降水量和地下水开采量的变化分析,发现地下水位下降与人类开采地下水和降水量减少密切相关,通过采用灰色关联度计算分析可知人工开采是影响松辽平原潜水埋深变化的主导因子。     

石羊河流域下游天然绿洲地下水生态功能强弱周期性与机制

西北内陆的石羊河流域下游区降水稀少、蒸发强烈,天然植被对潜水埋深具有强烈依赖性,对地下水这种生态功能的强弱变化特征与机制尚缺乏深入认识。本文采用原位监测、高分辨遥感探测与解译和多元相关分析方法,研究地下水生态功能强弱变化与潜水埋深、气温、降水和出山地表径流水量之间的关系。结果表明：(1)地下水生态功能越强,天然植被覆盖度越高或归一化植被指数值越大;(2)地下水生态功能具有时效性和年际及日际变化周期性,每年4月至7月上旬是地下水生态功能作用逐渐增强时段,每日7∶30—19∶00是地下水生态功能主要作用时段,主要受控于气温、日照、蒸发、上游区降水与出山地表径流水量和潜水埋深的一年四季周期性变化影响;(3)每年潜水埋深大于极限生态水位时段,地下水生态功能处于失效状态,且气候越干旱,每年的失效时段起始越早和结束越晚。因此,西北内陆的石羊河流域下游天然绿洲区地下水生态功能强弱具有年际、年内变化周期性。     

东光县地下水压采效果及环境影响预测

运用Visual-MODFLOW软件建立东光县地下水流数值模型,对不同压采方案下地下水水位回升效果进行预测,并分析其环境影响。结果表明:仅压采深层地下水(方案1)时,承压含水层水位整体明显抬升,升幅为2.0~11.7 m,其中处于超采区的东光县城区升高幅度最大;同时压采浅层和深层地下水(方案2)时,承压含水层水位增幅在1.4~11.6 m,城区水位增幅依然最大。两种压采方案对潜水含水层的影响有限,潜水位前期出现不同程度的波动,后期水位较为平稳。总体上,两种方案下整个区域主要潜水位埋深为3~4 m;方案2下,个别地段水位埋深为1.8 m,低于本区防盐碱化临界水位埋深2.0 m,可能造成次生盐碱化风险。     

黄河三角洲地下水生态水位确定的风险分析

在地下水生态水位的确定过程中,存在着大量的不确定性因素,它们直接影响着地下水生态水位计算结果的可靠性。基于地下水生态水位计算的不确定性因素分析,给出了计算地下水生态水位风险的蒙特卡罗方法。对各参数进行灵敏度分析,并以黄河三角洲为例,给出了潜水蒸发强度E、潜水埋深Δ服从不同分布时,地下水生态水位的风险率和频率分布特征。研究结果表明地下水生态水位受参数E、Δ空间分布变化的影响,呈现出明显的不确定性。     

惠山区深层地下水水位开采量演变情势分析

自2000年8月江苏省在苏锡常地区禁采地下水以来,第Ⅱ承压地下水水位逐步回升。惠山区地处第Ⅱ承压地下水漏斗中心区,洛社镇为漏斗区最深处。选取惠山区2000～2013年开采量及水位资料系列,分析漏斗中心区水位时空变化规律,提出在人类活动和气候变化影响下地下水位演变趋势,为研究地下水超采后,如何保护地下水资源回复提供参考和科学依据。     

以降水为基础的淮北浅埋区涝渍分析与评价

淮北平原涝渍灾害严重,研究淮北浅埋区的地下水埋深对降水的响应规律及涝渍评价方法,对科学规划区域排涝减灾及农作物增产具有重要意义。基于五道沟实验站32年的日降水、地下水埋深及土壤水分数据,利用数理统计的方法分析了五道沟实验站降水、地下水埋深变化特征,同时分析了作物和不同雨强的降水对地下水埋深的影响。利用正距平法和Z指数法对五道沟实验站涝情进行评价。结果表明:淮北浅埋区的年内降水主要集中在5—9月;作物生长前期需水少,降水补给量决定了地下水水位的增长幅度,后期需水量过大,地下水水位会持续下降;地下水埋深在年内呈现双峰变化,在地下水浅埋区,地下水埋深对一定范围内的降水具有弹性;对比不同雨强下地下水水位的响应时间发现,随着雨强的增大,地下水水位的响应时间逐渐减小;两种方法均能较好评价淮北浅埋区的涝渍情况,但长期无降水、地下水位过低时会高估受涝渍灾害的严重性,且Z指数法高估程度更明显。     

华北平原超采区浅层地下水埋深变化及控制因素分析

为了准确识别华北平原浅层地下水超采变化和控制因素,通过收集分析华北平原浅层地下水埋深分布及动态资料,基于典型潜水监测站2005-2015年的监测数据,结合全国水资源公报选取代表年分析华北平原地下水埋深分布并通过BP神经网络方法确定了超采区浅层地下水变化的控制因素。研究表明:2005-2015年华北平原地下水除北京少部分地区埋深减少外,其余大部分均表现出埋深持续增加的特征;人工开采地下水是影响华北平原浅层地下水的控制因素。     

新疆玛纳斯河流域典型剖面地下水位动态分析

新疆玛纳斯河流域是水资源开发力度较大、经济发展水平较高的地区。对玛纳斯河流域13眼监测井组成典型剖面的2010年-2014年监测数据进行趋势性分析得出,整个监测剖面地下水位呈持续下降趋势,上部冲洪积平原单一潜水区地下水位下降速率为0.65~0.83m/a(平均0.74m/a);中部潜水溢出带地下水位下降速率为1.12m/a;冲积细土平原区上部、下部地下水位下降速率分别为0.59~3.07m/a(平均1.77m/a)和0.35~3.98m/a(平均2.41m/a);地下水位年下降速率由上游至下游呈增大趋势。在年内变化上,冲洪积平原单一潜水区埋深变化为"降-升-降";潜水溢出带及以北区域为"升-降-升"。地下水动态类型除上部冲洪积平原单一潜水区为入渗-径流型外,潜水溢出带至冲积细土平原区均为开采型。区域地下水位持续下降使现状地下水埋深(5.89~67.46m)远大于6.0m荒漠化临界埋深,生态环境面临恶化。通过对石河子市、玛纳斯县水资源利用分析得出,地下水位持续下降的因素是地下水超采、区域水资源高效利用使地下水补给量减小双重作用下形成的。提出必须科学规划用水,缩减灌溉面积和地下水开采量,开展生态补偿机制,使流域经济社会可持续发展。     

弥河流域平原区地下水埋深时空变化特征及可开采性分析

针对弥河流域平原区地下水不合理开采利用的现象,采用1985-2015年地下水位监测资料,运用相关性分析法、普通Kriging插值法研究地下水埋深时空的动态变化及分布特征,并分析其影响因素,同时结合GIS和水位动态法划分超采区,评价地下水开采适宜度。结果表明:受气候变化和人为活动的双重影响,弥河流域平原区地下水埋深整体呈逐年增加趋势,年内地下水位2-3月最高,5-6月降至最低;埋深空间分布受地形影响,自西南向东北减小,青州与寿光交界处在1995年左右出现小范围降落漏斗,漏斗中心地下水埋深逐年增加;至2015年,研究区可适宜开采区主要分布于寿光、青州、临朐等市县,面积710. 2 km2,仅占全区总面积的21. 0%。     

拜泉镇城区地下水化学特征分析

拜泉镇区内地下水可划分为第四系松散岩类孔隙潜水和白垩系碎屑岩类孔隙-裂隙承压水两大类型,共采集了11个无机全分析水样(潜水水样点4个,承压水点7个)和4个有机分析水样(均为承压水)。潜水水化学类型以HCO3-C l为主,而承压水水化学类型则以HCO3型水。城区潜水可C l-、NO3-、NO2-、Mn2+、NH4+、TDS、总硬度等指标均超标,而承压水只有Mn2+、NH4+超标,且超标程度低于潜水。可见,研究区潜水的水质已经受到人类生活生产的污染,水质较承压水差。虽然,目前研究区承压地下水所测试的有机物含量均没有超过饮用水标准的限值,但4个地下水样中均检出农药成分"666",这说明了研究区承压水均受到了人类农业生产中使用农药的污染。     

水源热泵影响下地下水温度主控因素关联度分析

为研究地下水源热泵长期影响下,地下水温度主控因素的变化特征,选择安阳市第五人民医院为研究区,将地下水温度作为典型的灰色系统进行研究,采用灰色关联度的计算方法进行地下水温度、地下水位埋深、气温、降水量以及回水井水温之间的关联度分析,获取地下水温变化的主控因素。研究结果表明:在不受水源热泵影响时,地下水位埋深是地下水温度的主控因素。在水源热泵影响下,地下水温受气温、降水量、地下水位埋深和回水井水温的共同影响:在垂向上,回水井水温对监测井水温的影响程度随着深度的增大而逐渐降低,地下水温度的主控因素由回水井水温转变为地下水位埋深,在水平方向上,回水井水温对监测井水温的影响程度随着距离的增大而逐渐减小,地下水温度的主控因素由回水井水温转变为气温和地下水位埋深。     

西安市主城区地下水位动态类型划分研究

为了解西安市主城区地下水位动态类型的空间分布情况,本文以水文地质单元分区为依据,选取15眼典型监测井的地下水位埋深数据,采用基于非线性变换的主成分投影-聚类(PCP-C)模型,对不同区域的地下水位动态类型进行了分类研究。结果表明:研究区地下水位动态类型总体可分为水文影响型和开采影响型,其中非开采区范围内,从河漫滩至二级阶地地下水动态受水文因素影响由强变弱;黄土坮塬、自备井开采区及水源地集中开采区受人为活动影响较大,为开采影响型。     

变化环境对华北平原地下水可持续利用的影响研究

针对华北平原地下水利用中存在的问题,采用分布式水文MIKE SHE模型,考虑人类活动（农业节水措施和南水北调工程）和气候变化等变化环境的影响,通过设定4大类情景（每类情景中均设定了3类气候变化子情景）模拟了2019-2028年华北平原地下水的利用状况。结果表明：农业节水措施和南水北调工程等人类活动对华北平原地下水水位、水均衡和含水层储量有较大的影响;相对于现状保持型情景(SQM),模拟期末(2028年12月31日)农业节水型情景(AWS)、南水北调工程供水型情景(SNWDP)和综合利用型情景(CU)下华北平原饱和含水层储量分别增加0.168、0.558和1.433 m;气候变化对华北平原地下水的影响量级与人类活动的影响相当,且地下水水位、水均衡和含水层储量变化的方向和大小均与未来气候条件的干湿程度呈正相关关系,到模拟期末,相对于现状保持型情景(SQM),湿润、正常和干旱的气候情景下华北平原饱和含水层储量分别为增加0.972~2.239 m、增加0.119~1.540 m和减少0.372~0.940 m;只有综合考虑各种引水和节水措施,多管齐下,才能保证华北平原地下水的可持续利用。     

奎屯河流域高砷地下水砷含量空间分布异常的影响因素

新疆奎屯河流域是我国地下水受砷影响较为严重的一个区域,为了查明该区地下水中砷的空间分布特征及砷含量异常的原因,于2017年在研究区采集地表水、潜水和承压水样品51组,2019年在典型高砷区采集承压水样品16组,2个钻孔沉积物样品45组。通过地下水及沉积物的测试分析、数理统计等方法对研究区高砷地下水的空间分布特征及砷含量异常的影响因素进行分析,结果表明:水平方向上,砷浓度从南向北逐渐升高,与海拔呈负相关;垂直方向上,高砷地下水主要分布在>80 m深层含水层中。地下水中砷含量空间分布与古地理环境、地形地貌、封闭的地质、干旱的气候等自然地理条件有关;地下水砷含量分布异常主要有3个原因,即高pH值、高HCO₃^-、低Eh的地下水环境,沉积物的粒径、色度、局部沉积环境,施用含砷农药、化肥的人为活动。研究成果可为奎屯河流域地下水砷富集机制的研究奠定基础。     

渭河平原地下水质演化规律及评价研究

在分析渭河平原地质和水文地质条件的基础上,利用近20年地下水质监测数据,探讨了地下水水质随时间的变化规律并进行了地下水质综合评价,对其主要影响因子进行了分析。结果表明:渭河平原区域地下水质量总体尚好,秦岭山前和渭河上游局部地区水质综合评价为优良等级,渭北黄土塬部分地区及渭河下游卤泊滩地区水质综合评价为较差或极差等级;不同地区超标物质各有不同,主要超标项归纳总硬度、硫酸盐、氯化物、三氮、氟化物等;主要城市集中开采区地下水质受开采量影响较大,水位埋深与硫酸根、硝酸根、总硬度等污染物质含量高度正相关。地下水水质变化的主要影响因素为人工开采、天然背景值、局部污染、大气降水等。研究结果对渭河平原地下水水质保护及其合理开发利用有重要的意义。     

渭北黄土原灌区地下水的化学特征及其演变规律

利用现状水质监测及灌区31 a的地下水动态观测资料,在系统研究灌区水文地质及环境条件的基础上,选取3个典型井进行地下水水质评价、水位动态及水化学特征要素的多年变化规律的分析;用matlab灰色预测法和SPSS计算软件对3个代表井的埋深和水质的变化趋势进行预测。可为水资源的合理配置、地下水适宜埋深及合理的施肥与灌溉方式的确定提供依据。