娘子关泉域水文气象要素演变分析

娘子关泉是我国北方最大的岩溶泉。也是阳泉市的主要水源。选取降雨量、气温、径流量、泉流量4个指标,分别计算各指标5年滑动平均值．并采用最小二乘法拟合趋势线。对序列进行Mann—Kendall检验。结果表明：1951～2000年娘子关泉域面平均雨量、径流量和泉流量均存在显著下降趋势,年均气温存在显著上升趋势。     

娘子关岩溶地下水分布及合理持久开发研究

娘子关泉域岩溶地下水是山西省阳泉市的主要水源地。根据岩溶发育与地层岩性、地质构造、新构造运动的关系 ,说明娘子关泉域中奥陶统灰岩与下奥陶统顶部地层岩溶发育不同 ,岩溶的垂向分布取决于地壳的新构造运动。指出娘子关泉域地下水主要补给来源为降水入渗 ,由此提出阳泉市岩溶水持久开发方案。     

山西河坡发电公司发电工程贮灰场对娘子关泉域地下水环境影响分析

娘子关泉作为我国北方最大的岩溶泉之一,多年来为阳泉市国民经济发展和经济建设发挥了重要作用。随着电力工业的不断扩容,贮灰场的数量也不断增多,保护娘子关泉域地下水环境也变得刻不容缓,文中在对贮灰场所处区域地质条件及建设内容研究的基础上,着重分析了贮灰场对娘子关泉域地下水环境影响的程度,并提出如何防范贮灰场保护娘子关泉域地下水环境影响的对策措施。     

基于泉群流量与降水量相关性的明水泉域岩溶水强径流带识别

运用皮尔逊相关系数法分析了明水泉域各水文站月尺度最佳降水滞时,依据最佳降水滞时在旬尺度和日尺度条件下分别计算了 2006-2013年泉群流量与各水文站降水量的皮尔逊相关系数,得出与泉群流量关系相对密切的水文站点,从而识别出明水泉域强径流带.结果表明:各水文站最佳降水滞时均为5个月;明水站、闫家域站和旭升站降水量变化与泉...     

Predicting Monthly Spring Discharges Using a Simple Statistical Model

Current precipitation and past climate variability induce considerable intermonthly fluctuations in spring discharges. This study presents the DISHMET model (Discharge Hydro-Climatological Model) developed to perform historical spring reconstructions in the lack of physical assumptions. We analyzed discharge data of the Caraventa spring, located on the southern side of Mount La Montagna in Southern Italy, which has been monitored since the 1996s. The La Montagna aquifer is tectonically and litologically complex and deformed bedding controls the groundwater flow. Due to this aspect a parsimonious model should be more suitable than a complex model in spring discharge estimation. Thus, the DISHMET model incorporates monthly and annual precipitation only. The model is able to estimate sufficiently well the monthly fluctuations of groundwater discharge. DISHMET can be easily used to assess historical discharge, even when hydrological data is discontinuously available. The magnitude of this discharge is linked to the frequency and type of weather patterns transiting over the central Mediterranean area during the autumn and winter seasons. It is mainly related to the local precipitation that recharges the Mt. La Montagna aquifer. An analysis of antecedent rainfall and spring discharge reveal moderate to strong relationships.     

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。     

A Piecewise Grey System Model for Study the Effects of Anthropogenic Activities on Karst Hydrological Processes

Sustainable groundwater development must rely on a good understanding of hydrological processes, especially under effects of anthropogenic activities. This paper develops a piecewise analysis based on grey system model for study effects of anthropogenic activities on hydrological processes. The time series of precipitation and spring discharge were segmented into three time periods depending on whether variations are due to climate variation: the predevelopment stage, the transition stage, and the new equilibrium stage. Then we modeled hydrological process of the predevelopment stage and new equilibrium stage by the grey system model. By comparing the model results, we can quantify the effects of human activities on hydrological processes. We applied the model to Liulin Springs China. The results indicated that the hydraulic response time of the spring discharge to precipitation from the predevelopment stage to the new equilibrium stage, ranges from less than 1 year to up to 4 years. The results revealed that human activities slow the groundwater flow. GM (1,N) models of Liulin Springs discharge showed that the driving coefficients of precipitation to the spring discharge decreased from 0.012272 in the predevelopment stage to 0.007753 in the new equilibrium stage, which means that groundwater recharge ability has reduced about 36.82 %. Human activities in Liulin Springs have drastically changed the groundwater system. Piecewise grey system model is a robust method for hydrological process simulation.     

西南典型岩溶区地下水防污性评价方法

与第四系含水层相比,西南岩溶区常缺少天然的防渗或过滤层,岩溶含水层的地下水防污能力较差,地表水和污染物很容易通过落水洞等岩溶形态直接进入含水层或地下河。现以典型岩溶区———桂林市区为例,在将该地区依据地貌分为7个亚区的基础上,结合岩溶水二元补给特性,尝试运用"二元法"对桂林市岩溶区地下水的防污能力进行分区评价,评价结果显示,桂林市区除洪积扇亚区一带地下水的防污能力强以外,其他地区的岩溶地下水都面临着防污能力差的问题,尤其是在落水洞发育的峰丛洼地、峰丛谷地两个亚区,如果不加以保护,地下水极易被污染。通过与前人成果的对比,该方法将径流特征作为一个主要的评价因子,所得结果更为合理,而且本方法具有所需数据量少,可以进行定性评价等优点,可在我国西南岩溶区中加以推广。     

涞源岩溶地下水系统泉水量变化特征分析

涞源泉泉域是一个全封闭式泉排型岩溶水系统,泉水利用对当地工农业生产发挥了重要作用.通过对涞源岩溶地下水系统特征分析,利用地表水系列资料,采用基流分割法、相关系数法等,计算出泉水量系列资料.由降水补给地下水,再以泉水的形式排泄,在此过程中使水量在时间上滞后,而且水量趋于平稳,泉水量年极值比为7.33,变差系数为0.34,年内分配变化幅度平缓.由降水—入渗—地下径流—泉水排出的过程,水资源经过地下岩溶调节作用,有利于水资源的开发利用,而且对水质也起到净化作用.研究和分析岩溶地下水径流量变化特征,为合理利用泉水资源提供科学依据.     

张掖盆地东段“三水”转化同位素特征

利用传统手段与环境同位素技术结合的方法,以水源地建设为例,分析研究了张掖盆地东段地下水资源的可更新性,揭示了水源地及其外围地下水含水层系统之间的补、径、排条件,初步分析了地下水水流系统,由此得出结论:深层承压水越流补给浅层水,同时也是泉水的主要来源。     

云南省水富县大峡谷温泉岩溶承压水补给量分析计算

通过水文地质调查、同位素、水化学等分析方法对云南省水富县大峡谷温泉岩溶承压水的来源补给区进行定性分析,采用降水入渗补给系数法、地下水总补给模数法对补给区的岩溶地下水资源总量进行定量计算,利用水量平衡原理计算岩溶承压水的补给量。结果表明:温泉补给区主要是五角堡,补给源为大气降水,补给区多年平均地下水总量为621万m3,流量为0.20 m3/s。岩溶承压水分析计算为该区域的水资源开发、利用和保护提供依据。     

太原东山岩溶水系统锶元素分布特征及其指示意义

东山岩溶水系统是兰村泉域的重要组成部分,查明其补径排关系,对兰村泉域水资源开发利用与保护有重要的指导意义。根据地形地貌、地质构造和地下水流场,将东山岩溶水系统划分为补给区、强径流带、径流带、转换带和汇水区,在此基础上,采集了岩溶水样品,分析了Sr2+含量及87Sr/86Sr比值,并对系统内岩溶水中Sr2+质量浓度及87Sr/86Sr比值在不同水文地质分区中的分布情况及其成因进行了分析研究。结果表明:从补给区到汇水区Sr2+质量浓度逐渐增加,局部地段因降水的稀释作用有所降低;东山岩溶地下水中的87Sr/86Sr比值呈现出明显的不均一性,其仅与水-岩相互作用有关,与径流条件无关;在东山岩溶水系统内,岩溶水Sr2+浓度场与TDS场具有高度的相似性,系统可划分为杨兴河岩溶水子系统和乌河岩溶水子系统。     

济南市有效利用城市雨水回灌岩溶地下水探讨

利用雨水补给地下水已成为城市水资源管理的有效措施.文中以济南市为例探讨了雨水回灌岩溶地下水的途径.济南市具有较好的岩溶水赋存条件,通过人工回灌工程,采用点面结合的回灌方式,利用雨水补给地下水,将城区岩溶水直接补给区的水循环尽可能地恢复到一定的自然状态,最终达到供水保泉的目的.     

娘子关泉域岩溶水资源开发利用与保护

在深入调查山西省娘子关泉域岩溶水资源现状的基础上 ,分析了岩溶水位逐年下降 ,泉水流量减少 ,水质受到不同程度污染的原因是由于煤矿开采、工业用水及废水的不达标排放、农业灌溉及农药化肥的使用。制定了泉域岩溶水质和水量的保护管理目标 ,指出只有依法保护泉域岩溶水资源 ,控制岩溶水位下降及泉流量减少 ,加强污染源的综合治理 ,推行清洁生产 ,完善泉域水资源的监测网络系统 ,才能实现岩溶泉域水资源的可持续利用。     

基于EMD-LSTM耦合模型的趵突泉岩溶地下水水位预测应用

由于岩溶地下水具有强烈的非线性及非平稳波动特征,水位预测结果容易产生较大误差。针对岩溶地下水水位预测精度较差的问题,提出一种EMD-LSTM耦合模型,首先采用经验模态分解（EMD）将趵突泉岩溶地下水水位分解为5个分量（4个本征模函数项和1个残余项）,以此消除水位数据的非平稳波动性;同时构建长短期记忆（LSTM）神经网络模型,并将与地下水水位动态变化密切相关的降水量（表征含水层补给项）和月平均气温值、月最高气温值、月最低气温值、水汽压值（表征含水层排泄项）作为输入项分别对5个分量进行预测,最终将分量预测结果累加获得地下水水位预测值。结果表明：EMD能够显著消除岩溶地下水水位的非平稳波动特征;EMD-LSTM耦合模型可有效提高岩溶地下水水位的预测精度,其均方根误差相比于LSTM神经网络模型、ARIMA模型分别减小了27.86%和59.94%。总体来说,本文所提出的EMD-LSTM耦合模型具有较强的可靠性和稳定性,可为岩溶地下水水位的精确预测提供借鉴。     

Karst Spring Discharges Analysis in Relation to Drought Periods,Using the SPI

Based on the long hydrological time series, the correlation between karst spring discharge series and rainfall has been analysed, using the Standard Precipitation Index (SPI). Analysis has been focused on the drought periods. Data come from a large karst system (Campania, Southern Italy), in an area characterised by a distribution of the precipitation prevalently during autumn-winter period. Insufficient recharge due to poor rainfall results in flat spring hydrographs (with no peak during spring season) that indicate a continuously decreasing discharge. Specifically, it has been found that 12 months cumulative rainfall, expressed by SPI₁₂, and spring discharge have similar trend. When SPI₁₂ will be equal or less that − 1, springs reduce the discharge, and a flat spring hydrograph will be produced when SPI reaches value less than − 1.5. In these cases, the prolonged shortage of accumulated rainfall causes a reduction in spring discharge also during the following year as well, pointing out a memory effect of the karst aquifer, and more complex rainfall–discharge relationship is observed.     

峰丛洼地岩溶泉流量和水化学变化过程中地面径流的作用

峰丛洼地地区分布大量封闭洼地，暴雨过程中洼地内产生的地面径流通过落水洞进入岩溶管道，最终组成岩溶泉的一部分。本文选取典型的峰丛洼地地貌区—桂林丫吉试验场为研究区，通过修建径流小区监测地面径流量，结合示踪试验等手段探讨暴雨期间岩溶泉S31流量和水化学变化过程中这部分地面径流的作用。2010年径流小区监测结果显示当日降雨量大于64.4mm/day时研究区才产生地面径流，地面径流系数在0.48%～0.71%之间。选取5月19日降雨径流过程进行水均衡分析和离子质量守恒计算。S31泉域水均衡分析显示地面径流仅占S31泉总流量0.65%，不能显著影响S31泉流量变化。离子质量守恒模型结果表明暴雨期间S31泉电导率变化主要由裂隙水造成，虽然地面径流含有大量雨水，但对S31泉电导率影响有限。因地面径流的产生条件高和比例小，在适当降雨条件下可以忽略岩溶泉流量和水化学变化中地面径流的作用。     

辛安泉流量衰减成因分析及泉流量预测

通过对辛安泉的泉水动态分析,获得了泉流量衰减变化的趋势。在岩溶水系统分析的基础上,采用数学相关模型对辛安泉的流量与大气降雨和人工开采进行了分析,研究了泉流量与大气降雨的延迟、滞后效应,分析认为20世纪70年代以来大气降雨的持续减少和80年代中后期人类的强烈活动,是造成泉流量衰减的主要原因。同时采用数学相关模型对辛安泉流量进行适时预测。     

沁水煤田固县勘查区地下水化学特征及水层间水力联系分析

依据勘查区水文地质钻探、野外抽水和水质化验资料,重点对勘查区主要可采煤层3号和15号煤层影响较大的下石盒子组及山西组砂岩裂隙含水岩组、太原组砂岩裂隙及石灰岩岩溶裂隙含水岩组和奥陶系中统石灰岩岩溶裂隙含水岩组进行了水化学特征和含水层间水力联系分析研究.结果表明:勘查区各含水层之间的水力联系均较弱,但在构造影响区域水力联系有相对增强的趋势;奥陶系岩溶裂隙含水层的水化学特征与其埋深、构造发育程度有着密切的关系,总体随着埋深的SO42-、矿化度相应增加,径流条件逐渐变差;同时分析得出勘查区3号煤层、15号煤层均处于带压状态,对未来煤炭资源开采过程中的防治水工作有较大的参考价值.     

哈尔滨市地下水流动系统特征分析

利用同位素信息分析了哈尔滨市地下水流动系统的补给特征。通过14C的资料确定了地下水的年龄,年龄越小,埋藏越浅,径流越强。动态特征为降水、蒸发、水文及开采等类型。人类开采地下水已经形成大面积很深的降落漏斗。