环境变化对晋中市可利用水资源的影响

环境变化及其对可利用水资源的影响是复杂的,根据50年代以来的大量统计数据分析表明,近30年来,由于自然环境的变化、人类活动的增强,晋中市可利用水资源量处于减少的态势。降水量减少、气温升高是造成水资源减少的根本原因。地下水超采所引起的地下水位持续下降,不仅造成地表产流减少,而且使降水对地下水的补给量减少。作物产量水平的提高,在直接消耗大量水资源和土壤水分的同时,也使农田蒸散加强,从而造成地表径流量和地下水补给量的减少。在新一轮水资源评价中,要充分考虑环境变化对水资源的影响,加强地下水位大埋深条件下,地表产流量,地下水补给量,以及作物产量水平提高对水资源影响的实验研究,以提高新一轮水资源评价成果的精度。     

1956—2016年新疆平原区地下水资源量变化及其影响因素分析

探索变化环境下新疆平原区地下水资源量的变化趋势,是识别地下水环境问题、加强地下水资源管理的基础工作。基于水利部门历次水资源调查评价成果、水利统计资料汇编等数据,对1956—2016年新疆平原区地下水资源量变化及其影响因素进行分析,对变化原因进行探讨。结果表明:1956—2016年新疆平原区地下水资源量呈减少趋势,其中地下水天然补给量基本稳定,地表水体转化补给量持续减少;从地下水补给结构分析,渠系渗漏补给量大幅减少,导致地下水资源量减少;河道渗漏补给量增加,抵消了地下水资源量的减幅。平原区灌溉面积扩大导致的农田灌溉耗水量增大是地下水资源量减少的根本原因,人类活动对地下水资源量的影响大于气候变化。     

地下水系统对水资源开发利用方案的时空响应

为科学研究北方典型地下水超采城市水资源开发利用模式对地下水系统的时空影响,设计了集中开采方案、逐步减采方案和广义地表水(地表水和中水等)-地下水联合调度方案3种不同的地下水开采、限采方案;结合济宁市,利用数值模型,对不同设计方案下地下水水位的时空变化规律及区域水均衡变化规律进行了研究.与基准方案对比结果显示:集中开采方案使地下水位在局部出现了缓慢回升,而水源地附近水位下降明显,最大中心降幅达到9 m,地表水补给的增加势必提高了污染的风险;逐步减产方案使局部地下水位恢复程度较前一方案偏小,而城北水源地漏斗中心水位下降超过12 m,城南水源地亦下降达8 m,诱发的地表水体和侧向补给量变化的减少使研究区含水层存量反而减少;联合调度方案使区域地下水位普遍回升,最大地下水位恢复幅度超过4 m;而水源地地下水降落漏斗最大的仅增加4 m,区域地下水系统得到了一定程度的涵养.     

不同作物覆盖对农业区地下水入渗补给的影响分析

灌溉入渗是卫宁平原地下水的主要补给来源,研究不同农作物对地下水的灌溉入渗补给对于准确评价地下水资源量十分重要。本研究基于卫宁平原灌区2个包气带水分运移原位试验点系统观测数据,运用Hydrus-1D软件建立了试验点的包气带水分运移数值模型;设置了单次灌溉量、生长期天数、最大根系埋深和叶面积指数四种影响因子,应用模型分析了其对地下水入渗补给量的影响,计算了不同作物种植期内地下水垂向入渗补给量。结果表明:试验点地下水入渗补给量以灌溉入渗补给量为主。单次灌溉量的大小对地下水垂向入渗补给量的影响最为显著,其次是生长期天数和最大根系埋深,叶面积指数对地下水垂向入渗补给量的影响最小。随着地下水位埋深的增加,农作物种植因子对地下水入渗补给的影响也会增大。不同时期的降雨入渗系数为0.02～0.25;受次降雨量和降雨频率影响差异较大。灌溉入渗系数大小与作物种类关系密切:玉米种植期内的灌溉入渗系数为0.78,茄子种植期内的灌溉入渗系数为0.51,枸杞种植期内的灌溉入渗系数为0.6～0.63。综合考虑研究区作物类型和地下水位埋深(117～267 cm),给出了研究区农田区域在作物单次灌溉量为50～150 mm情况下,对应的灌溉入渗系数参考值。     

昌吉市地下水水位动态变化特征研究

昌吉市属新疆地下水超采严重的区域,随着昌吉市地表水供水工程的完善和用水总量控制方案的落实,昌吉市抽水机井按照计划逐年关停,地下水水位加速下降的趋势逐渐得到一定程度遏制。通过对昌吉市14眼国控监测井、3眼州控监测井和6眼市控监测井2010-2020年地下水位资料进行整理计算,分析昌吉市地下水位动态变化趋势,并探讨了地下水位下降原因和对环境的影响,结果显示:昌吉市近十年地下水水位总体趋势呈现下降趋势。但在2019年,州控井年平均地下水水位开始出现反弹呈上升趋势,主要得益昌吉市地下水水资源管理措施的加强、昌吉州用水总量控制方案的落实和地下水开采量严格控制。2020年地下水水位比2019年出现下降,主要原因是地下水降水入渗补给量的减少和地下水开采量的增加。应针对地下水水位动态变化特征提出合理建议,保证区域地下水位逐步回升,防止昌吉市生态环境受地下水位埋深影响而恶化。     

黄土沟壑型煤炭开采对地下水系统影响的数值模拟研究

在黄土沟壑区,由于煤层埋藏浅,煤炭资源的开发对地下水系统造成重大影响。本文以神东矿区大柳塔煤田为例,利用地下水数值模拟技术,对采前地下水流特征、现状开采条件下地下水流场、维持开采条件的地下水动态以及采煤对地下水均衡的影响等进行深入分析和研究。得到煤炭开采造成地下水位明显下降,并且随着持续采掘,对地下水影响加剧,地下水水均衡总量持续减少,并且由于流场变化,导致侧向补给量直线减少,向采掘空间排泄量相对增加,潜水蒸发量相对减少,向河流排泄量明显减少,最后趋于稳定。     

太行山山前平原地下水补给规律分析:以河北栾城为例

采用水均衡法与通量法对太行山山前平原(河北栾城)进行了地下水补给评价,结果表明:近20 a地下水入渗补给量为8～172mm/a(水均衡法),平均值49.3 mm/a,变化幅度大.其中2004年入渗补给量(63mm/a)比采用通量法计算结果(28.2mm/a)大一倍,表明土壤优先流对入渗补给作用显著.年入渗补给量总体上随有效降雨量增加、地下水位下降速率减少、作物实际蒸发蒸腾量减少而增加,但与有效灌溉量和灌溉量之和的相关性不显著.通过长序列地下水位与灌溉量等数据估算得到研究区侧向净补给量为125.2 mm/a,约占地下水总补给量的71.7％(175.4 mm/a),说明地下水主要以侧向补给为主.同时计算了入渗补给与侧向补给地下水的延迟时间,分别为60 a和1个月.     

云南丽江盆地地下水脆弱性评价

应用美国环保署EPA的地下水脆弱性DRASTIC评价方法,考虑地下水位埋深、含水层净补给量、含水层介质、土壤包气带、地形地貌、包气带介质和水力传导系数等7个评价因子,结合GIS技术,对云南丽江古城所在的丽江盆地地下水脆弱性从自然和人类影响两方面进行评价。研究表明,丽江盆地地下水脆弱性高,污染严重,水资源保障率低,已危及丽江世界遗产地下水生态安全。加强对水资源环境的综合研究和保护,是进一步推动丽江社会、经济、环境协调发展的重要工作。     

种植条件下潜水入渗和蒸发机制研究

在天山北麓昌吉地下水均衡试验场，选择具有代表性的作物玉米进行不同埋深条件下的模拟种植试验，分析研究种植条件下不同潜水埋深水平的潜水入渗补给量、潜水蒸发损耗量、土壤水储存量和作物耗水量的变化规律。研究成果对于地下水资源和土壤水资源评价以及地下水和土壤水资源的有效调控利用具有重要实用意义。     

近50年来我国北方典型区域地下水演化特征

文章在总结中国北方地下水最新调查成果的基础上,选择西北内陆盆地、华北平原和松嫩平原为典型区,对近50年来区域地下水系统的演变特征及其影响因素进行探讨。研究发现: 我国北方盆地和平原地下水系统演化具有渐变性和突变性特征,但在不同地区存在着差异,区域地下水系统已经变得脆弱,地下水资源可持续利用向不利的方向发展。地下水补给演变表现为山前平原地带的补给能力减弱,河道补给减弱或消失,中下游农业区地下水补给强度增大,总补给量呈现减小的趋势;  其中,西北内陆盆地下水补给的减少与上游水资源利用过度、渠系防渗程度提高有关;  而华北平原和松嫩平原地下水总补给量的减少与降雨量的减少和山区河流拦蓄水量的增加有关。伴随着补给模式的改变,地下水流场演变表现为普遍出现持续性的区域地下水位下降,西北干旱区表现为山前平原地下水位快速下降、泉流量减少、溢出带下移;  华北平原和松嫩平原表现为溢出带消失、水位降落漏斗形成并发展,区域地下水流被截断,形成以降落漏斗为中心的局部水流系统。地下水化学场变化主要表现为水化学类型变化、矿化度增大,污染组分增加。自西北内陆盆地至华北平原、松嫩平原,水化学变化强度明显增加,以华北平原和松嫩平原最为明显。本文在这些认识的基础上提出了应对气候变化与人类活动双重影响下地下水演变的适应性对策,为地下水资源可持续利用提供了理论依据。     

在降雨补给地下水过程中土壤水势的变化

在广大平原地区,地下水的主要补给来源是大气降水。探明降雨对地下水补给的机制,对于正确理解补给过程,掌握地下水的动态变化以及推求降雨对地下水的补给量都有重要意义。雨水从浸润地表到向土中入渗,直到最后引起地下水位的抬升,每个过     

气候变化和人类活动对华北平原水资源影响分析

华北平原是我国粮食的重要产地.地下水资源是该地区的主要供水水源,在开采量增加和气候变化的影响下,水资源问题制约着该地区的发展.特别是近些年来降水量减少、气温呈上升趋势,使本来就少的水资源更削弱了补给资源.通过对降水、蒸发、地表径流、地下水流场变化、地下水资源的系列变化分析,认为降水量减少、气温升高、人类治水工程和开采地下水等因素是造成本地区水资源减少的重要原因.     

张掖盆地地下水位上升成因探析

张掖盆地80年代中期以来,地下水位处于区域性持续下降过程。2001年9月以来,盆地中北部地下水位停止下降开始出现上升趋势,特别是2005年9月以来,张掖盆地地下水位突然大面积上升。分析认为,地下水位上升主要是补给量的增加所致,主要增加途径有两个：一是本世纪以来,受全球气候转暖的影响,祁连山中西部的冰川融水和降水量明显增加,使祁连山区各河流出山径流量亦相应的增加,而出山河流作为盆地内地下水的主要补给来源,它的增加则意味着盆地地下水补给量的增大;二是黑河河床过水时间增加,在流经盆地第四系粗颗粒相强导水的洪积扇地带,大量“线状”入渗,使地下水补给量增大,引发沿河地下水位上升,导致向黑河排泄的黑河以东地下水径流受阻。     

运城市地下水漏斗区现状及治理措施探析

运城市位于山西境内,生活及工业水全部为地下水,随着社会经济发展和人口不断增加,各地区用水量大幅度增长。历年来地下水严重超采导致出现地下水漏斗现象,地下水位下降,引起地面沉降等地质灾害问题。本文对运城市地下水下降规律、地下水漏斗区范围、漏斗区中心水位及面积变化规律进行分析,提出通过地表水源替代、增加地下水补给量、节水灌溉和加强漏斗区日常管理等措施,减小地面沉降,保护地面建筑,保证人民生产生活的正常开展。     

神府矿区马家梁村地下水位下降原因分析

分析神府矿区马家梁村一带煤矿开采对地下水径流及水位的影响,认为杨伙盘煤矿开采对该村西部地下水量的增减影响甚微。老张沟煤矿开采造成区内地表径流量减少,地下水位下降。孙营岔一矿开采后对地下水有影响。煤层开采是影响井水、沟流减少不可忽视的因素。爆破采煤将导致原生裂隙、裂纹数量的增加,致部分裂隙穿透上部隔水层,从而造成地下水漏失,水位下降,泉流量减少。     

霍城县地下水资源构成变化及驱动力分析

地下水资源构成变化及驱动力分析研究对于城市水资源的开发利用、发展规划及城市资源的管理具有实际指导意义。前人对新疆伊犁霍城县的研究多为当年水资源量,未涉及水资源构成变化的讨论。文章采用地下水均衡、数理统计及因子分析等方法,对霍城县近30年地下水资源构成变化及驱动力进行了定量研究。结果表明:1985—2014年霍城县地下水资源总体呈下降趋势,1985—1990年间为正均衡,2000—2014年演变为负均衡。同时地下水资源构成发生了深刻变化,从水均衡法得到河道和渠系入渗补给显著减少,田间入渗补给量持续增加,泉水排泄量减少22.85%,人工开采量增加15.2%;从因子分析法对比出1985—2000年较2000—2014年,水资源构成项中的主要成分与水资源总量的正负相关性发生了改变。泉水排泄量、河道入渗量、水库入渗量与水资源总量的相关性由负相关变为正相关,田间入渗补给及人工开采由正相关变为负相关;水均衡法和因子分析法对地下水资源构成变化分析结果呈现较高的相关性,结果表明人类活动对地下水资源构成产生深刻影响,是造成霍城县地下水资源变化的主要驱动力,其中灌溉面积不断增大的同时,改进灌溉方式提升灌溉水利用系数,使得田间入渗量增加速度较为平缓。人工开采使地下水位持续下降,造成泉水资源量呈阶段性衰减,同时研究区地下水位重新分布,灌溉面积及灌水总量增大,使得蒸发量增大。故而针对各驱动力提出相应节水措施对指导当地水资源的可持续利用有着重要意义。     

近30年来降水量变化和人类活动对北京潮白河冲洪积扇地下水动态的影响

对北京潮白河冲洪积扇分布区30年来降水量、地表径流量、地下水水位和地下水储存量进行了时间序列分析。结果表明: 过去30年中,区域地下水动态发生了明显变化,特点是1998年以来,地下水位和地下水储存量迅速下降与减少。1998年以来,年降水量为以往多年平均值的76％左右。在储存量变化的影响因素中,降水量减少导致的补给量减少约占24％,人类活动,如工农业地下水开采、应急水源地地下水开采和地表水体入渗减少等因素约占76％。由于未来气候变化的不确定性,在南水北调的水进京后仍可能出现连续枯水年,因此,以丰水年降水进行水源涵养存在较大风险。对于已经处于严重超采状况的潮白河冲洪积扇来说,为了满足未来供水的需要,应急水源地从现在起应减少开采量或停采以逐步恢复地下水储存量。     

乌鲁木齐河流域北部平原地下水流模拟

本文运用数字水文地质概念模型的方法建立了乌鲁木齐河流域北部平原的地下水流模型,并用流量边界与柴窝堡盆地和河谷区的地下水流模型相接,构成一个统一的流域地下水模型,为乌鲁木齐河流域水资源整体规划利用提供了模拟分析工具。北部平原的南部倾斜平原为砂卵砾石组成的大厚度潜水含水层,北部细土平原为多层结构。地下水总体上由南向北径流,天然状态下在交界地带溢出成泉或流入沙漠。目前,地下水循环基本上由人为控制。农田灌溉回归补给量与河流和山前侧向补给量持平;而开采量已是绝对的排泄量。季节性开采造成地下水位季节性大幅度变化。水位的下降使蒸发蒸腾量减少,减轻了由于灌溉造成的土壤盐碱化问题。     

新疆车尔臣河地下水资源量数值模拟分析

以新疆车尔臣河地下水为研究对象,对该地区的地下水资源量进行了数值模拟分析。研究结果表明:研究区2017年地下水资源处于均衡状态,地下水补给以河道入渗补给量为主,地下水排泄以蒸发排泄量为主,人类影响程度较小;研究区补给量为51 171.9×10~4m~3/a,排泄量为50 532.6×10~4m~3/a,地下水可开采资源量为33 272.1×10~4m~3/a;研究区各观测孔水位降深在-0.03～7 m之间,主要由于局部地段人工开采量大于补给量,造成其地下水位下降。     

新郑市浅层地下水流数值模拟及评价

通过分析新郑市水文地质条件,建立了概念模型,运用GMS软件建立三维地下水流的数值模拟模型,对研究区浅层地下水资源进行现状评价,并对2015年和2020年地下水位进行了预测.结果表明,研究区地下水水位持续下降,到2020年水位将会下降5～10 m,部分地区可能会出现开采漏斗,为了降低地下水位的下降幅度,应该调整产业结构,加强水资源的管理,提高水资源的利用率,从而减少地下水资源的开采.