傍河型地下水水源地保护区划分方法及实例

傍河型地下水水源地兼具河流型水源地和地下水型水源地特点,由于其位置的特殊性和补给条件的复杂性,保护区划分技术难度较大,对傍河型地下水源地保护区划分的研究,可完善保护区划分方法,加强水源保护。从水源地环境状况调查、水源类型确定、保护区划分方法、定界原则等4个方面对保护区划分技术要点进行分析,并以石家庄市平山县王母水源地为例,对该傍河型水源地保护区划分进行研究,在准确判定该水源类型的基础上,采用经验公式法计算保护区陆域范围,采用类比经验法确定保护区水域范围,并结合周边地形地物条件对保护区范围进行修正,明确了平山县王母水源地一级和二级保护区边界及面积。平山县王母水源地保护区的划分保证了水源地免受污染,保障用水安全,并为其他傍河型地下水水源地保护区划分提供参考。     

吴忠市金积地下水饮用水源地保护区划分

对以地下水为主要供水水源的城市进行地下水饮用水源地保护区划分将提高饮用水的安全保障程度。在总结地下水水源地划分的原则和方法基础上,利用FEFLOW软件建立了吴忠市金积傍河型地下水水源地的地下水数值模型,模拟了规划的三种地下水开采情景下地下水的运动,并利用反向粒子跟踪技术和水源地划分原则和标准确定了三级保护区范围。该研究可为吴忠市和其他类似地区地下水资源管理和有效保护提供科学依据和参考。     

数值法在磐石市地下水水源地保护区划分的应用

为了保护地下水,实现地下水的可持续利用,建立地下水水源地保护区是必要的。本文利用数值模拟法对磐石市地下水水源地保护区进行了划分。首先采用地下水流动模型MODFLOW建立研究区的数值模拟模型;然后根据2007年由国家环保总局发布的《饮用水水源保护区划分技术规范》中的时间标准,运行MODPATH,用示踪粒子的逆向轨迹,划定各级保护区的范围。     

长春市区地下水源地保护区划分研究

依据《饮用水水源保护区污染防治管理规定》划分深层水的水源保护区。先采用VisualModflow对长春城区地下水进行数值模拟,建立地下水流场。在将水源地开采漏斗的中心点作为水质点的起始位置,利用Modpath的反向示踪功能按60 d,10 a确定水质点位置,连接质点位置构成地下水流截获区,来划分一、二级保护区,开采漏斗边界为三级保护区界。地下水水源保护区的划分为地下水环境的保护提供了依据,提高了保护与管理的可操作性。     

地下水水源地保护区划分方法研究——以大汶口盆地为例

地下水水源地保护区的划分是地下水资源合理开发利用的重要基础。为进一步完善地下水水源地保护区的划分方法,以大汶口盆地为例,在数值模拟法初步划分保护区范围的基础上,利用空间叠加分析,将地下水污染风险评价、防污性能评价与数值模拟法结合,调整保护区边界,并将基于数值模拟的空间叠加法与传统数值模拟法的区划结果进行了对比分析。结果表明:经空间叠加后的一级、二级保护区面积均向地下水补给源方向扩增,区划结果更贴合盆地实际。因此,将地下水污染风险评价和防污性能评价引入地下水保护区划分工作中,可以充分地利用研究区的水文地质信息和环境要素,提升高风险地区的保护级别,保障地下水可持续开发利用。     

地下水水源地保护区划分方法研究综述

介绍国内外地下水水源地保护区划分方法的发展进程,重点剖析经验法、公式计算法、解析解模型法和数值模拟法的特点及适用条件。鉴于目前国际上流行的数值模拟方法中具有不确定性特征的水文地质参数是影响保护区划分的重要因素,强调了条件随机模拟思想对保护区划分的重要性,指出了地下水水源地保护区划分的发展趋势和研究方向。     

府谷县田家寨镇石马川河饮用地下水水源保护区划分

根据环境保护部《饮用水水源保护区划分技术规范》以及《陕西省城市饮用水水源保护区环境保护条例》等规范,结合水源地地形和水文地质条件、取水井布局、污染源分布情况、供水任务等特点,采用经验值法和经验公式法,提出府谷县田家镇石马川河饮用水水源一级保护区、二级保护区的划分方案,结果表明:为便于实施环境管理,确保水源地水质不受污染,石马川河地下水水源一级保护区范围宜为石马川河干流及干流两岸较大支沟的河谷底与两岸山坡坡脚线构成的河滩区域;二级保护区范围为一级保护区边界线向外径向距离为400 m的区域。在采用规范推荐的理论划分方法时必须结合水源地自然和社会实际条件,因地制宜制定合理的划分方案,达到有效防控污染源,确保饮水安全目标。     

数值模拟结合同位素技术划分地下水水源地保护区

利用数值方法模拟地下水流入水源井的时间,并根据时间定量划分地下水水源地保护区,是目前国内外可信度较高的保护区划分方法。计算过程中,采用同位素定年技术辅助判断水文地质参数的取值范围,以提高模拟精度。以山西省灵石县静升盆地内的供水站为例,采用MODFLOW和MODPATH软件,结合CFCs同位素定年数据,对其进行了保护区划分,较好地将数值模拟方法和同位素技术联合应用到水源地保护区划分中。     

四柏树水源地保护区划分研究

针对四柏树城市供水水源地供水安全问题,建立了水源地地下水流三维数学模型以及质点示踪模拟模型,计算在给定开采方案作用下,向某点汇流的质点在不同时刻的位置,进而获取地下水流的水力截获区.在此基础上,针对城市近期、远期需水量,对水源地相应开采方案的水源保护区进行了划定,按质点迁移时间分别为100 d、25 a并结合水源地的布井范围划分一、二级保护区,并划定开采后的主要补给区边界为三级保护区边界.     

南水北调中线水源地饮用水源保护区划分研究

丹江口水库水质安全是南水北调中线工程的生命线,开展中线水源地饮用水水源保护区划分是“一库清水”永续北送的重要保障,也是中线工程成功的关键之一。针对中线水源地特点,以南水北调中线陶岔渠首为核心开展了保护区划分工作,在分析国内外保护区划分成功经验的基础上,提出了南水北调中线水源地饮用水水源保护区划分的基本原则和方法。结合丹江口水库分流情况、污染源对调水水质的影响以及污染物浓度年龄时空分布特征等,采用类比经验法、不利排污情景法以及应急响应法等3种方法,提出了中线水源地一级保护区水域范围。在此基础上,应用饮用水水源保护区划分技术规范推荐方法,辅以GIS技术,分别划分一级保护区陆域范围、二级保护区范围以及准保护区范围,并对各方案进行了分析比较。研究成果有利于协调周边省份和地区的水环境保护管理,推动水源保护立法,为南水北调中线供水水质长期稳定达标提供重要保障,体现新时期“水生态文明建设”理念。     

地下水水源地污染预警应用研究——以浑河冲洪积扇为例

地下水水源地污染预警是集中城镇供水的地下水资源保护和管理的重要依据。为了控制地下水污染,使地下水保护更具预见性和主动性,提出了基于水质现状和污染风险的地下水水源地污染预警思路。水质现状是预警基础,决定预警的起始状态;污染风险考虑了污染源载荷风险和污染危害性,反映人类活动对地下水的影响,决定区域污染状况的发展变化。以浑河冲洪积扇饮用水水源地为例,通过各因子的评价和叠加分析得到地下水水源地污染预警值,结果显示浑河冲洪积扇地区大部分水源地存在不同程度的污染警情。研究结果可为当地地下水水源地保护提供依据。     

华北地区地下水超采治理实践与思考

华北地区地下水超采问题由来已久,长期过量开采地下水给华北地区尤其是京津冀水资源安全带来重大威胁,开展地下水超采治理意义重大。针对华北地区严重的地下水超采问题,首先从水量、水位、影响范围等角度分析了地下水超采现状与形成的原因,剖析了地下水超采引发的资源枯竭、生态与地质环境损害等一系列突出问题,然后总结了近年来国家开展的南水北调受水区压采、河北地下水超采综合治理三年试点、河湖地下水回补等地下水超采治理相关的重大举措,梳理了各项举措采取的具体超采治理措施和目前取得的治理成效,介绍了下一步华北地区地下水超采治理的战略对策和主要措施,最后结合超采治理工作实践,分析了目前华北地区地下水超采治理中面临的若干突出问题,并提出了相关思考与对策建议,为今后地下水超采治理与管理提供参考。     

内蒙古准格尔旗地下水环境承载力评价

地下水环境承载力是水环境承载力研究的重要组成部分,是衡量人类社会经济发展与区域水环境协调程度的判别依据。以内蒙古自治区准格尔旗为研究区,建立地下水环境承载力评价体系,并利用层次分析法(AHP)判断矩阵确定各指标的权重值,进行研究区地下水环境承载力评价。结果表明,准格尔旗地区地下水环境承载力在0.308 3~0.731 1之间,平均为0.521 5,属于中等偏弱程度。评价结果与研究区水文地质条件和社会经济发展现状基本吻合,可为准格尔旗在未来工业化进程中地下水资源管理和地下水环境保护决策提供依据。     

地下水活动对采空区覆岩移动影响机理分析

目前在采煤覆岩移动研究方面较少考虑地下水活动的影响,但地下水流失也能引发显著的覆岩移动,且两者在某些区域可共同存在。通过分析采空区覆岩移动的基本形式及含水覆岩层内水通过裂隙时对覆岩的作用等,阐述了地下水活动对采空区覆岩移动的影响机理,认为一定条件下含水覆岩层内的水活动对采空区覆岩移动具有"帮助"作用,在其长时间作用下可引发更大范围、更大程度的覆岩移动变形或局部突发性塌陷。     

涞源盆地地下水化学演化特征初步分析

为了研究涞源盆地地下水的水质形成过程及其主要控制因素,在野外水文地质调查的基础上,对该区地下水的化学特征进行了分析,并利用水文地球化学软件 PH REEQCC 对地下水化学演化进行了反向模拟。结果表明：团圆向斜、东沟-大宁断层和牌坊2冯村断层等地质构造影响着地下水流场;方解石、白云石是决定研究区地下水化学演化的主要矿物;地下水中的主要化学成分及其化学演化与含水层岩性在空间上呈现一致性;人类活动可能造成了局部地下水中 pH 值、三氮、硫酸根和氯离子等指标的异常。     

西南地区典型岩溶地下水系统污染模式

岩溶地下水资源是西南地区社会和经济发展的重要保障,随着城市化进程的不断加快,西南地区岩溶地下水污染问题也日益凸显,直接威胁当地群众的健康安全,已成为社会热点。以西南地区典型岩溶地下水系统污染实例为研究对象,通过分析每个岩溶地下水系统污染实例的水文地质条件、污染源特征、污染物迁移规律及污染危害等方面,归纳总结西南地区典型岩溶地下水系统污染模式,分为四种:间歇型入渗污染、持续型入渗污染、灌入型污染和越流型入渗污染。该项研究便于识别污染物的运移特征及规律、掌握污染范围和污染程度,为西南岩溶地区地下水污染物的防治工作提供重要的借鉴意义。     

西安市区地下水位动态特征与影响因素

根据西安市区地下水位监测资料,分析了地下位动态变化特征,并以水文地质分区为单元,对水位动态的影响因素(降水和开采)进行了研究。结果表明:1965年-2010年西安市地下水位整体呈下降趋势;降水量对地下水位的影响主要体现在丰水年水位回升或下降速率减缓,枯水年水位下降速率加剧,不同水文地质分区水位变化与降水量变化的相关程度不同;开采量对地下水位的影响体现在随着开采量增加,地下水位下降,但同样的开采量下,各个水文地质分区水位下降幅度不同;最后,运用灰色关联度分析水位变化的主导因素,结果表明,地下水开采是西安市区地下水位变化的主导因素。     

北京典型地区分层地面沉降与 地下水位变化关系

北京市长期过量开采地下水造成地下水位持续下降,从而引发地面沉降快速发展。利用北京天竺地面沉降监测站长时间序列下分层地面沉降及对应含水层组地下水位监测数据,建立了二者间的多元回归模型,并用实际监测数据验证了该模型的预测效果,据此确定了天竺站的主要沉降贡献层及对沉降影响最大的含水层主控层位。研究成果可为合理调整地下水开采层位以及开展地面沉降防控工作提供科学依据。     

我国西北地区主要农作物贸易对区域水资源影响

随着我国粮食生产重心的北移,西北地区在全国粮食安全中的作用日益凸显,然而该地区水资源缺乏,水土资源时空匹配性差对当地的生态安全、粮食安全和水安全构成了巨大威胁。近些年,伴随着城市化和区域贸易的快速发展,西北地区农作物产量和外运量均快速增长,大量的农作物虚拟水伴随贸易输送到全国各地,进一步加剧了西北地区的水资源压力,严重制约当地的可持续发展。基于此,本研究对2000-2015年西北地区主要农作物生产水足迹和伴随着农产品贸易的虚拟水流动格局进行了量化分析,在此基础上评估了西北地区农产品贸易输出引发的水资源压力。结果表明,研究期内2000-2015年西北地区主要农作物生产水足迹呈上升趋势,从2000年的417.16亿m~3增长到2015年的439.87亿m~3。与此同时,农产品贸易伴生的虚拟水流动量显著增加,从2000年的220亿m~3增长到2015年的272.99亿m~3,严重加剧了当地的水资源压力。陕西、内蒙古、新疆和甘肃水资源压力均高于全国平均水平,陕西更是呈重度水资源压力状态。因此,本文从技术发展和宏观战略层面提出了创新农业实体水资源利用效率、建立虚拟水补偿机制以及合理优化调整区域产业结构的应对策略与建议,为保障我国西北地区水资源可持续利用提供了科学参考。     

河北省井灌区灌溉用水与耗能变化规律研究

开展农业灌溉节水、节能研究既是支撑区域农业可持续发展必然要求,也是支撑国家节能减排承诺的具体实践。受农业节水、地下水位下降的影响,河北省井灌区灌溉用水和灌溉耗能之间关系复杂,分析了1980-2015年河北省井灌区灌溉用水、灌溉耗能、地下水位变化等规律,得出以下结论:(1)地下水埋深与提取单方水耗电量呈幂函数关系,地下水埋深越大,地下水位下降带来灌溉能耗的增加幅度越来越大;(2)由于地下水位下降,每度电可开采水量从1980年的8m~3减少到2015年的0.9m~3,相比1980年2015年灌溉水量减少了13亿m~3,但是灌溉能耗增加了131亿kW·h。(3)1997年后由于灌溉水量减少而降低的能耗不足以弥补地下水位下降增加的能耗,由此导致1998-2015年每公顷灌溉能耗额外损失为20 850kW·h。本研究对指导河北省农业灌溉水-能关系协调发展提供有益的参考。