黄河三角洲地下水生态水位埋深研究

以黄河三角洲为例,分析了黄河三角洲地区植被分布,选取典型的植被类型分析其最适宜生长的盐分范围及地下水位埋深与区域土壤含盐量间的关系,确定了最适宜研究区植被生长的地下水位埋深.基于地下水临界蒸发深度,并综合考虑土地利用状况、海水入侵问题最终确定了黄河三角洲的地下水生态水位埋深,对防止土壤盐碱化、保护生态环境具有重要意义.     

平原水库浸没地下水临界埋深分析

平原水库蓄水易产生水库浸没,危害周围农作物和建筑物,需确定平原水库地下水临界埋深。对于农作物,水库浸没导致农作物发生渍害和次生盐渍化,利用作物根系层厚度计算防止农作物发生渍害的临界埋深;引入矿化度级差计算防止土壤次生盐渍化的临界埋深,选取两者最大值作为农作物浸没临界埋深。对于建筑物,引入弹塑体结构计算模型,根据承载力与地基应力的关系计算承载力影响下的临界埋深,根据应力分层总和法确定受附加应力影响的临界埋深,最后利用层次分析法计算权重大小,综合考虑各因素确定建筑物浸没临界埋深。通过提出地下水临界埋深评价方法为减轻浸没危害、预测库区可能发生浸没的地区范围提供了依据。     

交口抽渭灌区地下水动态规律及其治理对策

交口抽渭灌区自开灌以来,先后出现了地下水位大幅度上升、土壤发生次生盐碱化等 问题,对农业生产、水资源特征及人民生活等许多方面均产生了严重影响。本文研究了地下水 动态规律,提出了相应的治理对策。     

挠力河流域地下水动态特征分析及预测

为分析和预测挠力河流域地下水动态特征,采用研究区2001~2014年16口潜水观测井水位检测数据和11个水文站降水数据,运用衬度系数方差分析法和相关分析法分析了地下水埋深影响因素,采用BP神经网络预测了地下水位埋深。结果表明,研究区地下水动态类型主要为入渗-蒸发型和入渗-开采型,地下水位埋深空间上呈现西北部略有升高,东部略有下降的特点;流域内地下水埋深波动幅度较大,东部及中北部波动幅度较大,西北部地区波动幅度最小;挠力河流域地下水埋深与降水量的相关性呈现明显的差异性,东部和西南部相关性较显著,中北部相关性较弱;BP神经网络预测得出2015年地下水水位仍存在一定的下降趋势。研究结果为挠力河流域地下水资源可持续利用和保护提供参考。     

北京市南部平原区地下水位及开采强度时空演变趋势分析

为了解南水北调水入京后对北京市南部平原区地下水位埋深的影响，以北京市大兴区为例，通过收集该区域2010～2020年的地下水位埋深监测数据及用水量数据，采用地统计方法对2010～2020年的地下水位埋深进行了时空变异性分析，并进一步采用主成分分析法评价了该时段的地下水开采强度。结果表明，南水北调入京后，区域地下水位埋深呈减小趋势，2015～2020年相比2010～2014年，地下水位平均埋深由19.13 m减至17.67 m,说明南水北调入京后，对区域地下水位的恢复具有明显的正向效应；基于地统计半变异函数模型计算南水北调入京前后地下水位埋深的块金效应值，发现2015～2020年与2010～2014年相比，地下水位埋深的块金效应值由55.92%减至39.05%,说明人为因素对地下水位埋深的影响处于减弱的状态；基于主成分分析法计算了2010～2020年对地下水开采强度的影响变化，表明区域用水对地下水开采强度的影响总体呈减小趋势，其中工业用水量、第三产业用水量及农业用水量对地下水开采强度的影响处于减小趋势，生活用水量对地下水开采强度的影响处于增大趋势。研究结果可为南水北调沿线区域的地下水资源管...     

黑龙江地区渠基土工程性质试验研究

为了探究黑龙江地区引发渠道工程结构变形的原因,了解渠道所在地区渠基土的工程性质,以引嫩扩建骨干一期工程内的乌南干渠和红旗干渠基土为例,通过多种室内试验研究黑龙江地区渠道土的工程性质,并从含盐、物质组成分析了土体分散性产生的内在因素,同时针对工程实际情况提出了相应的整治措施.结果 表明,工程两个灌区的渠基土均为具有分散性...     

衡水市地下水超采区农业灌溉耗能分析

针对华北平原地下水严重超采导致粮食-水-能源矛盾突出的问题,以河北省衡水市为例,分析了其2008~2014年间地下水埋深变化情况,利用能量转换原理计算了各年份的地下水灌溉总耗能及单位粮食产量耗能,进而探讨了地下水灌溉耗能对全市电能消费结构的影响。结果表明,衡水市地下水埋深以平均每年1.97m的速度增加,武邑、枣强等七年间的地下水位变幅均超过15m;2008~2014年全市地下水灌溉总耗能从11.95×10~8 MJ上升到14.31×10~8 MJ,单位粮食产量灌溉耗能从356.6 MJ/t上升到393.0 MJ/t;2014年地下水灌溉用电量占全市总用电量的13.9%,对电能消费结构产生着重要影响。结果可为地下水超采区节水、节能提供科学依据,同时为粮食-水-能源体系的联合发展提供新思路。     

青岛地区水平埋管换热器换热特性分析

水平埋管换热器的换热性能对地源热泵系统的运行节能性有重要影响.以青岛棕壤地区为例,建立了考虑太阳辐射、地表温度波动、土壤竖直方向上的温度梯度等因素的水平埋管换热器传热模型,模拟了埋管深度、土壤导热系数对水平埋管换热器换热性能的影响.研究结果表明:热泵系统制冷工况下,埋深2 m和2.5m时对应的换热量较埋深1.5m时的对...     

渗流应力耦合作用下深基坑开挖变形性状分析

鉴于地下水渗流作用影响下的基坑工程失稳破坏是地下水位埋深较浅的软土地区常遇的重要工程灾害之一,基于渗流应力耦合理论和修正剑桥模型(MCC),借助大型有限元软件ABAQUS,考虑基坑的降水及开挖工序,结合某工程算例探讨了深基坑的变形性状,主要分析了基坑周边的渗流场变化、地面沉降、开挖面土体隆起及围护结构的挠曲。结果表明,未考虑渗流应力耦合作用的结果偏于不安全,考虑渗流应力耦合作用可更准确地反映基坑渗流与变形情况。     

埋地换热器在渗流中的三维温度场模拟

为确定地下水渗流对埋地换热器的影响,建立了考虑地下水渗流的三维有限长线热源模型,综合虚拟热源法、移动热源法和格林函数法得出了有渗流时半无限大介质中有限长线热源产生的非稳态温度响应的表达式。通过matlab编程模拟温度场,分析了单个钻孔周围土壤过余温度场。模拟结果发现:地下水渗流引起水平面上温度场的变形,当量渗流速度在10-6量级时,能有效缓解热堆积;沿钻孔不同深度处的土壤过余温度不同,在钻孔中部过余温度达到最大。该文中的三维模型可用来研究不同地区、不同土壤分层构造和分层地下水流速等复杂问题,从而更准确地预测分析实际工程运行后的地下温度场变化,具有重要意义,为进一步研究考虑土壤分层和地下水分层流动下地埋管周围温度场奠定了基础。     

恰拉水库周边土壤盐渍化分析及防治措施初探

为探究治理平原水库周边盐渍化问题的措施,以恰拉水库为例,在非饱和土力学理论的基础上,利用ABAQUS有限元软件分别模拟水库完善防渗体系前后坝体坝基的稳定渗流形态,获得了大坝下游的地下水埋藏深度,并将其与地下水临界深度进行对比,以确定土壤盐渍化的范围。结果表明,水库改建前,防渗体系较差,坝后地下水位很高,水库下游土壤盐渍化的范围距大坝2 290m处;水库改建后,完善了坝体坝基的防渗体系,坝后地下水位有所降低,水库下游土壤盐渍化的范围距大坝1 350m处。可见改善水库防渗体系对降低坝后地下水位、减小盐渍化范围的效果明显,可作为防治平原水库周边土壤盐渍化问题的措施。     

第二松花江洪水对嫩江水位顶托的影响分析

为研究松花江流域第二松花江洪水对嫩江洪水的顶托规律,分别采用水文学方法、MIKE21FM二维水动力模型法分析不同典型年嫩江、二松两江洪水汇合处的顶托情况。结果表明,嫩江在小流量阶段受二松洪水顶托较多,随大赉站、扶余站流量比增大,顶托作用变缓,随流量比减小顶托作用增强;嫩江洪水量级较大时,洪峰前后嫩江受顶托作用影响较小;MIKE21FM二维水动力模型对于分析嫩江受二松洪水顶托情况具有较好的适用性。     

地下水动态时空变化特征及其驱动因素

鉴于分析地下水位动态时空变化特征和影响因素是地下水资源管理和保护的基础工作,以中牟县为例,根据地下水位埋深、降雨、蒸发、地下水开采、水文等资料,采用Mann-Kendall检验法、ArcGIS空间分析模块、主成分分析等方法,定量分析了地下水位埋深数据的趋势性、地下水动态时空变化特征以及不同影响因素对地下水动态变化的影响力。结果表明,研究区地下水位埋深整体上呈增大趋势;研究区各地下水位埋深区间面积变化较大,地下水位埋深0~3、9~12 m所占面积有减少趋势,3~6、6~9 m所占面积有增加趋势;以开采、蒸发为主的排泄因子对地下水位埋深的增大起了主导作用,占影响力的60.5%,导致地下水位呈下降趋势;运用主成分回归分析法对研究区地下水位埋深的拟合效果较为理想。     

利用月亮泡水库实现嫩江洪水资源化的可能性分析

从水位差大小、集中时段、可利用水位差下的水库蓄水状况,分析了月亮泡水库和嫩江相应断面的汛期水位的统计规律,探讨了利用月亮泡水库实现部分嫩江洪水资源化的可能性,以及利用低水头泵站和对哈尔金闸闸门进行双向过水改造,以提高洪水资源利用效率,并利用2003年的引洪实践结果进行了论证分析。     

江苏沿海地区第Ⅲ承压含水层动力场对人类活动的响应机制

第Ⅲ承压含水层作为江苏沿海地区的主开采层,超采问题普遍存在,已形成若干区域性地下水位降落漏斗,甚至引发淡水咸化、地面沉降等环境地质问题。为保证当地经济的可持续发展,在充分了解研究区水文地质条件的基础上,利用区域第Ⅲ承压含水层观测孔的多年水位监测资料,重点分析江苏沿海地区第Ⅲ承压含水层开发利用的2个阶段(超采阶段、控制开采和压缩开采阶段)地下水动力场的演变,从各水文地质区间界线的迁移、区域性降落漏斗及地下水水位动态等方面系统阐述了水动力场时空演化的6个发展过程(1990、1995、2000、2005、2010、2015年),发现主采层地下水动力场对开采活动的响应机制十分积极,地下水位对限采的响应机制多为滞后响应,滞后时间与水文地质参数、距漏斗中心距离有关。     

蒸汽直埋管道保温层厚度的计算与影响因素分析

在不同保温层间温度、埋深、土壤导热系数的条件下,对“钢套钢”蒸汽直埋管道保温结构的厚度进行了计算,与实际工程中的数据进行比较,得出保温层间合理的控制温度及埋深,并讨论不同的土壤导热系数对保温结构厚度的影响。     

尼尔基水库运行对嫩江水文情势的影响

水库运行是导致河流水文情势改变及其生态响应的主要驱动因素,是当前生态水文学研究的热点。基于水文变化指标/变化范围法(IHA/RVA),定量评估了尼尔基水库运行下32个水文指标,基于HYDROTEL水文模型的无水库情景下的径流模拟结果,对比分析了建库后实测径流和模拟径流,揭示了尼尔基水库运行在极端水文事件下对径流影响的贡献量。结果表明,在尼尔基水库调蓄作用下,其下游嫩江水文情势的整体水文改变度达到66%;尼尔基水库在极端枯水年和极端丰水年的背景下对嫩江径流影响的贡献率分别为68.82%、32.18%,水库运行对极端枯水年水文情势的影响强于对极端丰水年水文情势的影响。研究成果可为尼尔基水库运行调度及其下游嫩江生态保护提供依据。     

嫩江流域中下游径流量变化的时空特征

为分析嫩江流域中下游径流量变化的时空特征,以1955~2005年嫩江中下游同盟、江桥、大赉站径流和降水为依据,应用Morlet小波分析法、Mann-Kendall检验、Sen趋势度估计、改进累积曲线等方法研究了嫩江中下游径流在年、季节尺度上的变化特征及周期性规律,并采用多元线性回归法、双累积曲线分析了径流对人类活动的响应规律。结果表明,嫩江中下游径流具有5、11、26年主周期,其中26年为第一主周期;嫩江中下游径流的年内分布规律基本一致,径流量最大峰值均集中于7月份;下游河川径流的波动性比中游大,1955~2005年中下游径流呈下降趋势,其下降趋势由中游到下游越来越显著;嫩江流域径流突变点发生于1979年;降水对径流无显著影响,径流减少趋势主要受人类活动的影响,且下游受人类活动的影响更大。