滹沱河大型入渗试验地下水补给量计算

通过采用水均衡法计算了滹沱河入渗试验期间的河道入渗补给量,并求取了滹沱河水源地一带获得的河道入渗补给量。研究表明:试验期间河道入渗水量为1 482.75万m3,河道入渗补给地下水量为1 382.89万m3,河道渗漏补给系数为93%;滹沱河水源地接受的补给量为742.53万m3,水源地范围内的观测井最大水位上升幅度6.823m,地下水补给效果明显。     

三门峡水库原型试验对区域水资源开发影响

通过2002~2004年三门峡水库原型试验期间的水库水资源平衡计算以及库区典型区域地下水监测资料分析,发现原型试验的3年间,三门峡水库对库区地下水补给量分别为19.3亿m3、20.3亿m3、23.6亿m3,呈逐年增加的变化趋势;黄河滩地区域的地下水位与水库水位存在线性相关关系,原型试验前后水库水位与地下水位变化差值发生明显变化;黄土塬区地下水水位急剧变化,水位变化幅度增加,区域地下水补给关系发生改变。研究表明,原型试验期间,三门峡库区部分区域的地表、地下水资源补给关系发生改变,直接影响区域水资源开发利用,需要采取有效措施减少水库运行方式变化对水资源开发利用的影响。     

会仙湿地岩溶地下水数值模拟

以会仙岩溶湿地的核心区域为研究对象, 基于研究区的地质条件和水文地质条件, 概化出水文地质概念模型, 运用 Visual MODFLOW 软件对会仙湿地地下水的分布特征进行数值模拟, 经模型识别与验证, 其模拟水位与观测水位取得较好的拟合效果。结果表明: 研究区地下水总体呈自北向南递减趋势流动, 北部补给区地下水位最高, 西南部排泄区地下水位最低, 南北地下水位平均差值为 7.34 m; 水位动态变化受降雨强度影响较大, 呈现出明显的季节性变化规律; 南部分水塘、睦洞湖等排泄带水源补给充足, 地下水位变幅不超过 1 m, 北部补给区的水位变幅在 3 m 以上; 经水均衡计算, 模拟期的地下水总补给量为 44 272. 92 万 m3 / a, 其中降雨入渗补给量占 76.85% , 地下水的总排泄量为 42 723. 06 万 m3 / a, 地下水开采量与蒸发量分别占 33. 86% 、36. 63% ; 研究区在模拟期内总体处于正均衡状态, 但处于负均衡的枯水月份占到 2/ 3, 湿地的退化直接影响其防洪调蓄和保水、蓄水能力, 使“ 旱期过旱、涝期过涝” 现象极为显著。     

南四湖平原洼地局部土壤盐渍化趋势预测及防治对策浅析

鉴于入南四湖大中型河道干流除涝标准相对较高,南四湖平原洼地治理工程的主要任务是提高入湖大中型河道二级、三级支流及入湖小型河道的除涝标准,从而整体提高洼地治理区除涝标准。鉴于工程点多面广,各治理河道地质条件差别相对较大,治理后会引起河段地下水位变化,容易引起土壤盐渍化。本文将洼地治理区内的水文地质条件分区概化并建立预测模型,对治理后的丰水期河水对地下水水位影响、局部土壤盐渍化趋势进行定量预测分析,提出土壤盐渍化防治重点河段,对防治洼地治理范围内的局部土壤盐渍化有一定指导意义。     

引黄入冀补淀工程地下水环境影响研究

采用MODFLOW软件,建立引黄入冀补淀工程地下水流数值模型,预测了不同输水情景下输水沿线、典型受水区的水量、水位变化,并分析了盐渍化影响。结果表明:不同方案对工程两侧地下水均有积极补给作用,年补给量为1.29亿~1.98亿m~3,地下水位最大抬升4.00 m,单侧影响距离为3.00~3.30 km。工程建成运行后,将对沿线及受水区地下水产生积极影响,一定程度上改善沿线及受水区的生态环境。     

河道输水损失量的估算

流经平原区的河道(不包括排沥河道),当河水位高于两岸的地下水位时,河水便向两岸浸润,并不断补给地下水,同时还有部分水量要消耗于河面蒸发和浸润带的潜水蒸发,这些损失量的总和,称为河边输水损失量。估算河道损失量,是为了据此估算出河水对地下水的补给量,此量是平原区地下水资源评价中一项重要的补给项。     

金乡县水污染成因及防治对策

1　水污染现状金乡县人均水资源量为 6 80 m3,仅为全省平均水平的 1/ 3,水资源明显不足。同时 ,地下水连年超采 ,地下水位逐年下降。据统计 ,全县地下水平均水位 2 0 0 2年 12月 1日较 2 0 0 1年 12月 1日下降 2 .35 m。缺水的同时 ,地表水污染程度逐年加重。据 2 0 0 2年水质监测资料 ,全县 2 4条河道、30 0 km河长水质状况为 :符合 、 、 类水质标准的河段没有一个 ,符合 类水质标准的河段 5 0 % ,符合 V类水质标准的河段占 30 % ,超 V类标准的河段占 2 0 %。由于污水下渗、地下水超采等原因 ,浅层地下水水质呈逐渐下降趋势 ,深层地下水…     

深循环地下水补给长白山天池的水量平衡分析

采用水量平衡方法研究天池集水区以外海拔高于天池水位地区是否能形成地下水补给到天池,通过对8个流域的水量平衡分析,发现天池周边流域的水量出现了较大的不平衡,多年平均的总排泄量大于降水量,外源水对研究区的年补给量达到23.25亿m3。研究表明补给天池的地下水不可能来自于天池集水区以外长白山降水的入渗补给。由于天池周边1 300 km范围内没有海拔高于天池水位的高原地区,据此推断,天池接受远源地下水补给,考虑到补给区存在强渗漏与同位素特征,推测补给天池的地下水来自于西藏高原河流的渗漏,地下水以一种特殊深循环方式完成了补给、径流与排泄过程。     

节水规划方案下后套平原环境问题评价

利用GMS软件建立地下水流数值模型,评价内蒙古后套平原多年平均地下水补给资源量,并分析节水规划方案实施后可能引起的环境问题。结果表明:在节水规划方案下,地下水补给资源量减少5.71亿m3/a;多年平均排入乌梁素海的水量减少1.43亿m3/a,乌梁素海水面面积可能会逐年减小;多年平均蒸发量减少6.10亿m3/a,可使土壤盐渍化现象有所减轻,但局部地区地下水位降幅较大,可能产生土地沙漠化等环境地质问题。     

塔里木河下游应急生态输水的"四水"转化研究

2000年5月至2003年7月,由博斯腾湖向塔里木河下游实施了5次应急输水,大西海子水库累计输水量达13. 79亿m3。开展应急输水的地表水、地下水、土壤水与大气水的四水转化研究,可以为评价输水的水文效应、生态效应及选择适当的输水方案提供依据。根据输水过程中有关水文要素的监测资料,分析了地下水、土壤水的变化,在水量平衡分析的基础上开展了“四水”转化的研究。分析表明,随着河道输水的进行,河道两侧地下水水位上升、土壤含水量增加,同时存在不同程度的滞后;在已经完成的输水过程中,大约有50%的水量用于补给地下水与土壤水,其余的50%消耗于植被蒸腾、水面蒸发与土面蒸发;在大西海子年下泄水量3. 5亿m3 的条件下,塔里木河下游地下水位将逐步稳定在埋深5~6m,恢复与维持的植被面积也将趋于稳定。     

南水北调东线一期工程对梁济运河段地下水影响研究

南水北调东线一期工程建成后,输水期间抬高沿线河水位,河水与地下水补排关系必将发生变化,对河道两侧地下水水位和水量产生一定的影响。根据梁济运河段的地貌、地质和水文地质条件,应用地下水非稳定运动数学模型,研究河渠渗漏对地下水水位的变化,从而分析预测影响区盐渍化情况。梁济运河在南水北调通水后,减小了两岸地下水埋深,影响范围约在500～1000m,地下水埋深减小为1.0～3.0m,地下水埋深均大于适宜临界埋深,但还存在盐渍化的潜在可能性。     

乌兰木伦河流域地下水水化学同位素特征及补给关系

研究河水与地下水的水化学同位素特征及相互作用,对流域内水资源的保护与开发利用具有重要意义。以地处神府东胜煤田的黄河流域内的乌兰木伦河流域为研究对象,采用统计分析、Piper三线图和两端元模型分析流域降水、河水、地下水(矿井水、生活井水)的水化学特征、氢氧稳定同位素特征及其分布规律,探讨了流域内降水、河水与地下水的补给关系。水化学分析结果表明：河水的水化学类型为HCO₃-Na型和HCO₃+SO₄-Na型;矿井水的水化学类型为HCO₃-Na型、HCO₃+Cl-Na型和HCO₃+ SO₄-Na型;生活井水的水化学类型为HCO₃-Ca型,矿井水与河水联系较为密切。同位素分析结果表明：地下水受到大气降水和河水的共同补给,三者之间存在水力联系以及一定程度的水体转化。当地下水井深小于135 m时,大多数采样点河水对其补给贡献率为58.47%～80.94%;当地下水井深大于135 m时,河水对其补给贡献率为21.47%～58.69%。在地下水采样点距离河道8.8 km范围内,河水对地下水的补给贡献率超过45%,表明河水是地下水的重要补给来源之一;当地下水采样点距河道超过8.8 km时,河水对其补给贡献较弱。随着水井深度的增加、与河道距离的增大,河水对地下水的补给贡献率越来越小。该研究可为流域水资源管理与保护提供基础支撑。     

三江平原典型区河水与地下水水量交换的时空变化规律分析

地下水与河水之间的水量交换具有复杂的过程,受地形地貌、水文及水文地质条件等的影响。以松花江、黑龙江、挠力河及乌苏里江4条河流作为边界的三江平原典型区为例,通过补充水文地质勘察,结合2000—2018年河水位及地下水位动态的空间分布,对该地区河流代表性河段河水与地下水水量交换的时空变化规律进行深入分析。结果表明：三江平原典型区四周河流代表段的河水与地下水的水力联系较强,研究期内50%以上的年份两者的水位变化呈显著或高度相关,其中松花江富锦段地下水位与河水位相关性最强,挠力河菜咀子段和乌苏里江海青段次之,黑龙江勤得利段最弱;多年平均背景下,挠力河菜咀子段为地表水补给地下水,松花江富锦段、乌苏里江海青段及黑龙江勤得利段皆为地下水补给地表水;松花江富锦段多年平均地表水地下水单宽交换量为10^-2m³/（d·m）量级,黑龙江勤得利段为10^-5m³/（d·m）量级,挠力河菜咀子段为10^-3m³/（d·m）量级,乌苏里江海青段为10^-3m³/（d·m）量级;相关系数与地表水地下水单宽交换量大小存在正相关,相关系数越大,单宽交换量越大,MK趋势检验结果表明,各河流代表性河段单宽交换量均存在减小趋势,其中乌苏里江海青段趋势显著,松花江富锦段趋势最小;松花江富锦段单宽交换量年际和年内波动强烈且均占主导地位,年内尺度下仅6月份为显著减小趋势,未构成年际尺度下显著减小的整体趋势,水量交换变化频繁、规律性较弱;黑龙江勤得利段年际及年内尺度波动均占主导地位,与松花江情况类似但波动程度较弱,年内尺度下不存在显著变化趋势,因此未构成显著减小的整体趋势;挠力河菜咀子段主要以年际尺度波动,1—5月存在显著减小趋势,但未增大年内尺度波动,且未构成显著减小的整体趋势;乌苏里江海青段主要为年内尺度波动,6—9月及12月的显著减小趋势增大了年内波动,且构成了显著减小的整体趋势。研究结果可为三江平原典型区水资源评价提供科学依据,为该地区水资源的科学开发利用提供理论参考。     

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。     

不同回灌补源模式下石川河富平地下水库数值模拟

石川河富平地区地下水长期处于采补失衡状态,大范围含水层被疏干,形成区域性降落漏斗,针对拟建的石川河富平地下水库,设置5种开采回灌方案,建立地下水流数值模型模拟不同方案下地下水库水位和蓄水库容变化情况。结果表明：各回灌方案在消除降落漏斗的同时,均能较好地恢复地下水水位,且不超过地下水库的调蓄上限水位;回灌量相同、回灌方式不同时,逐日回灌方式的水位恢复效果优于灌期+非灌期回灌方式,较2018年地下水水位平均抬升13.55 m,蓄水库容增加2.99×10⁸ m³;回灌量不同时,较大回灌量对地下水水位的影响大于回灌方式,即泾惠渠水源回灌时,水位抬升程度最大,为19.77 m,蓄水库容相应增加4.36×10⁸ m³。模拟结果可为地下水库的调蓄与运行提供参考。     

An Empirical Assessment of On-Farm Water Productivity using Groundwater in a Semi-Arid Indian Watershed

Realistic estimation of irrigation volume applied to any crop at farm level generally requires information on event based discharge rates and corresponding periods of irrigation application. Use of mean seasonal discharge rates leads to erroneous estimation of volume due to unaccounted seasonal fluctuations in the water table, upon which the discharge rate of tube well is dependent. In the absence of such information, an alternative approach of estimating farm level water application based upon water table fluctuation data has been adopted in this study. The total actual water extracted during each irrigation event from the watershed was distributed among the farms irrigating crops in proportion to the product of irrigation time and the pump capacity (h_p). Volume of water withdrawal concurrent to an irrigation event was computed based on the water level fluctuations in the wells in conjunction with potential recharge contribution from the surface storage structures to the groundwater aquifer. A production function approach was used to estimate the marginal productivity of water for selected crops at various stages of plant growth. Water, as an input in the production function, encompassed either in-situ soil moisture storage from rainfall or irrigation from groundwater or both. The inter-season as well as intra-season groundwater use, and the consequent groundwater withdrawals were analyzed based on the marginal value and output elasticity of water at different crop growth stages during the season. The cotton crop realized marginal value product of water, ranging from Rs. 1.03/m³ to Rs. 10.43/m³ at different crop growth stages in cotton. Castor crop had the marginal value product ranging from Rs. 2.89/m³ to Rs. 6.81/m³. The availability and use of water, including soil moisture, in the two seasons, coupled with the local harvest prices received, yielded the differential marginal values of water.     

Modeling Anthropogenic Impacts and Hydrological Processes on a Wetland in China

In many rapidly urbanizing countries like China, wetlands are constantly affected by anthropogenic factors such as landscaping, additional abstractions, reduction in catchment perviousness, etc. Thus, modeling of such anthropogenic factors should be explicitly considered when simulating wetlands. In this paper, the wetland module in a distributed hydrological model, SWAT, is modified to simulate the artificial water input to the designated wetlands. Local river runoff is used as the water sources to study the wetland restoration potential and to analyze the effects on local hydrological cycle and sea outflow. The QingDianWa depression, near Tianjin city, China, is used as a case study to study the restoration impact. Results showed that after restoration, the QinDianWa depression can reduce the potential impact of flooding by an average of 61 million m³ per year, increase the annual surface runoff by about 32 million m³ in non-flood seasons, and increase groundwater recharge by 9.4 million m³. This illustrated the importance of wetland restoration on flood control, river flow increase, groundwater recharge, and flood reclamation. But with local water resources is far from meeting the demands of wetland restoration, the actual restored water surface area is only 21.5 and 40.9 km² for the designated surface areas of 60 and 150 km² respectively. Compared with nature wetlands without human disturbance, the anthropogenic effect of reduction of runoff and groundwater recharge may be attributed to large amount of human consumption of local water. However, the results showed that the aims of restoring Tianjin wetlands cannot be achieved fully by relying solely on local water resources. It is necessary to consider a combination of external sources of water and using artificial recharge from reclaimed water.     

开阳南江大峡谷岩溶地下水补径排研究

贵州开阳南江大峡谷景区岩溶地下水资源丰富,为独特的岩溶峡谷喀斯特地貌,为了查明该区地下水径流特征,特开展此次研究。在野外1∶10 000水文地质调查的基础上,通过水文地质剖面,结合NaCl示踪试验以及13组地下水样的水化学离子与总溶解性固体(TDS)测试结果进行综合分析,分析研究区地下水补径排特征。结果显示:(1)区内地下水的补给主要来自于大气降水与地表水,具有就地补给、就近泉点排泄循环的特点;(2)兰家寨段地下水受构造控制强烈,火龙潭(SQ2)上升泉同时作为F2断层两盘地下岩溶水的排泄点;(3)梯子岩泉作为断裂带泉也接受顶部洼地与落水洞处地表水的补给,并且存在一条地下岩溶管道;(4)大新场-屯上段鱼梁河与白安河同时作为峡谷两岸的排泄基面,不存在水力联系;(5)坡顶上-老河沟段之间地层的凸起转折对SW向与NE向地下水具有分流作用,构成地下水分水岭并使NE向地下水向老河沟方向径流。研究成果可为该区域供水提供地质依据。     

间歇性输水条件下塔里木河下游地下水时空变化模拟

为确定适宜的输水策略以实现塔里木河下游地下水位的快速抬升,提高生态系统的恢复力,运用GMS软件构建了塔里木河下游地下水动态模拟模型,设计单阶段、双阶段和多阶段输水情景模拟预测了地下水对不同输水情景的时空响应特征。结果表明：制定输水策略时应保证年输水量大于有效水量,当输水总量一定时,延长输水时间、扩大输水间隔有助于地下水位的快速抬升;最佳输水策略是以1月和3—11月为输水期分两个阶段输水4 500万m³;地下水埋深和水位变化量沿河道对称分布,地下水埋深与距河道两侧距离成正比,地下水位变化量和抬升量与时间成反比。     

干旱区平原水库渗流及下游土壤盐渍化分析

为预测平原水库蓄水对下游生态环境的影响,在非饱和土力学理论的基础上,利用ABAQUS有限元软件模拟某大型平原水库蓄水后坝体坝基的稳定渗流形态,得到大坝下游的地下水埋藏深度,对比地下水临界深度,判断是否会出现土壤盐渍化现象。计算结果表明：①水库蓄水水位越高,渗流速度就越快,相应水库下游土壤盐渍化的范围也越广。②水库渗漏补充下游地下水,抬高地下水水位随着时间的推移最终会达到稳定状态,此时由水库蓄水引起的土壤盐渍化的程度和范围都达到极限。根据实际工程监测数据与本文计算结果中相对应部分的对比,证明所采用的方法基本可靠,可为平原水库周边土壤盐渍化的防治提供依据。