流域水环境数值模拟技术应用及研究展望

在气候变化与人类活动影响新形势下,流域水环境发生了很大变化。水环境数值模拟可以定量描述流域水环境演变过程,是水环境规划、管理与保护工作的重要研究手段。从地表水环境模型、地下水环境模型、流域非点源污染模型3方面,分类归纳了当前主要的水环境数值模拟技术;从流域水环境演变与调控、水利工程对流域水环境的影响研究、水污染防治工程设计、水资源保护规划与管理等方面,总结了流域水环境数值模拟技术的应用情况;最后分析了当前水环境模拟技术的不足,并对流域水环境数值模拟技术的发展趋势进行了探讨。     

南通地区地下水咸化机理分析及改良措施

为了给南通地区地下水的合理开发和利用提供理论依据,利用各种水化学系数和变化图示对研究区内深层和浅层地下水的咸化机理进行了分析。结果表明:研究区内深层地下水中、西部水化学演化以正常的水-岩作用为主,东部沿海特别是寅阳镇一带深层地下水则主要因淋滤古海相地层盐分而使TDS增高;远离海边的大部分地区浅层地下水TDS增高主要与溶解地层盐分和蒸发作用有关,沿海地带尤其是东南角寅阳镇、海晏镇一带浅层地下水由于受到一定程度的现代海水入侵影响,其TDS显著增高。针对该区域地下水水化学变化特征,提出地下水系统改良措施:合理开发利用高TDS地下水可增加区域水资源量,增强调蓄能力,减轻对深层淡水资源的潜在威胁;逐渐增大地下咸水的开采量,从长远意义上逐步改良盐碱地,以利于水土资源利用及生态环境改善。     

基于开采系数法的邯郸市东部平原区深层地下水超采区划分研究

深层地下水是一种不可再生的资源,是我们赖以生存的命脉。本文依据《全国地下水超采区评价技术大纲》,利用开采系数法对河北省邯郸市东部平原区深层地下水超采区进行了划分,同邯郸市水利局2003年的划分成果进行了对比分析,为邯郸东部平原区深层地下水资源统一规划、有效管理、科学保护以及正在开展的地下水压采工作提供技术支撑。     

我国北方区域地下水演化研究综述

基于"六五"至"十二五"期间有关区域地下水演化的国家和省部级重点科技项目主要成果,对近30年来我国地下水演化研究的主要进展进行了综述。我国区域地下水演化研究主要集中在北方地区,项目选题的起源和立项的时代背景具有鲜明的时代性和社会重大需求驱动,包括华北和西北地区流域尺度地下水演化的国家重点项目研究,都是围绕国家目标或区域经济发展重大需求,及时揭示了气候变化和人类活动影响下区域地下水演化的关键科技问题,突显了重大科学研究的时代性和必要性。     

地下水污染风险评价研究进展

鉴于地下水污染风险评价是地下水环境风险评价的重要组成部分,也是地下水污染防控的重要环节,为全面了解地下水污染风险评价的研究现状,在综合国内外文献和资料的基础上,对地下水污染风险评价的相关研究成果进行总结与评述。首先,对地下水污染风险的概念进行回顾,并就其属性特征与评价历程进行概述。其次,重点介绍了地下水污染风险评价的主要研究内容与具体评价方法。最后,分析了当前地下水污染风险评价中存在的问题,指出未来需要在地下水污染风险评价的理论体系、地下水污染风险评价的不确定性、地下水污染风险区划以及风险决策管理等方面加强研究。     

导水系数的空间变异性对地下水非恒定流计算的影响

在探讨水文地质参数空间变异性的基础上,考虑导水系数为常量及参数随空间变量发生改变的情况下,比较交替方向隐式差分法计算地下水二维非恒定流方程的异同。引入算例分别进行计算与分析,得出水文地质参数的空间变异性对地下水非恒定流计算存在影响的结论,进一步说明水文地质参数空间变异性研究工作的重要性与必要性,并提出今后研究工作的建议方向与重点。     

空气阻力系数对水滴运动及蒸发的影响

应用喷灌条件下水滴的运动、蒸发及分布模型对水滴的飞行时间、飞行距离以及蒸发率进行了预测,并对5种空气阻力系数计算公式 （Bird、Park、Fukui、伊沙叶夫、Wallis） 求得的预测值和实测值进行了比较。结果表明：应用Bird、Wallis、Fukui公式预测的水滴飞行时间与实测值随水滴直径的变化趋势一致,应用Park和伊沙叶夫公式求得的水滴飞行时间预测值与实测值的相对误差最小;5种阻力系数公式均能较准确地预测水滴飞行距离,其中Park公式的预测精度最高;5种阻力系数公式对于单个水滴蒸发率的预测结果与实测值之间的平均相对误差在26.1%~30.2%之间;5种阻力系数公式对总蒸发率的预测影响不明显,预测值与实测值之间的平均相对误差在15.2%~17.5%之间。建议在水滴运动和蒸发计算中采用Park阻力系数公式。     

华南地区典型土壤渗透性的改良配置研究

为改善我国华南地区土壤黏性大、渗透性差的问题,研究华南地区土壤与落地灰、砾石、沸石、海砂、草根和枯树叶等多种材料的改良配置,测试不同重量配比下试验土壤的渗透性,获取不同有机、无机材料对典型土壤自然入渗能力的改善效果(包括各种材料的单独作用和择优性混合作用效果)。结果表明:单材料试验中,低重量配比的草根和枯树叶试验土壤的峰值入渗速率分别为0.178 mL/s和0.163 mL/s,且有机材料的改良效果优于无机材料。高重量配比的5～9 mm砾石和5～9 mm落地灰试验土壤分别在重量配比为40%和60%情况下,峰值入渗速率达0.338 mL/s和0.717 mL/s,在同重量配比的所有材料里具有最佳入渗效果。多材料混合试验中,枯树叶、5～9 mm砾石和5～9 mm落地灰相结合的试验土壤实现最佳入渗效果。研究成果为改善华南地区土壤渗透性能提供科学依据。     

国内外地下水资源立法研究

我国许多地区过度开发利用地下水,造成了地面沉降、盐渍化、海水入侵等环境问题,严重影响人类生存环境及经济社会可持续发展。通过介绍国外地下水资源立法情况,结合我国地下水资源立法现状,分析了我国现阶段地下水立法中存在的问题,提出了加强和完善我国地下水资源立法的相关措施建议。     

黄河巴彦高勒蒸发实验站水面蒸发模型的建立

采用分段风速函数建立了黄河巴彦高勒蒸发实验站的道尔顿水面蒸发模型,计算结果表明:当风速小于3 m/s时,模型计算蒸发量与实测蒸发量相关关系很好,可基本消除水面蒸发经验公式在不同风速段出现不同系统性误差的现象;风速大于3 m/s时,模型计算结果不太理想。