强降水条件下豫北平原地下水动态响应研究

为掌握强降水条件下豫北平原地下水动态响应规律,利用豫北平原水文地质、地下水位和水质动态监测资料等,建立了豫北平原强降水条件下地下水流系统数值模型,对地下水位、水质动态响应和地下水位变化趋势进行了研究。结果表明:受强降水影响,研究区地下水位变化可分为基本平衡区、缓慢下降区、急剧下降区、缓慢上升区和急剧上升区5个水位变幅分区,受7—9月强降水影响,地下水位埋深明显减小;受强降水影响,地下水化学类型和水化学组分均发生变化,地下水水质超标率减小;保持当前地下水开采量和降水量不变,7—9月增加降水量30%,其他月份降水量减少30%情景下,10 a后,地下水位整体有所下降,出现一定面积的疏干,但深层地下水未疏干;濮阳、内黄县和留固镇典型漏斗区浅层地下水和深层地下水均出现不同程度的下降,但后期地下水位下降速率趋于稳定。     

三江平原地下水生态水位初步研究

对三江平原平原区地下水生态水位进行了初步研究,通过分析地下水生态水位对区域生态环境的影响及地下水生态水位指标体系,阐述了地下水生态水位确定的主要原则,明确了三江平原地下水生态水位,针对地下水开采现状存在的问题,提出了恢复地下水生态水位的对策。     

三江平原地下水生态水位初步研究

对三江平原平原区地下水生态水位进行了初步研究,通过分析地下水生态水位对区域生态环境的影响及地下水生态水位指标体系,阐述了地下水生态水位确定的主要原则,明确了三江平原地下水生态水位,针对地下水开采现状存在的问题,提出了恢复地下水生态水位的对策.     

豫北平原地下水动态演变及流场变异因素分析

主要根据豫北平原2006-2010年地下水动态1449点次监测数据(浅层1125个,深层324个),对该地区地下水位历时变化、地下水水位降落漏斗演变、地下水流场变异等进行分析。结果表明:研究区地下水水位呈下降趋势且地下水漏斗面积逐渐扩大,人类活动和有效降水入渗补给量减少是影响地下水水位变化的主要因素。     

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。     

降水和开采变化对滹滏农业区地下水流场影响特征与机制

准确认识地下水流场演变机制是开展地下水系统涵养修复的前提和基础。以滹滏农业区为典型区,基于该区逐月地下水动态观测和降水资料,采用区域地下水动态模型及时间序列趋势分析等方法,开展了降水和开采变化对农业区地下水流场影响特征与机制研究。结果表明:降水变化是驱动地下水位变幅的重要因素,在枯水年份地下水位下降阈值介于0.5~4.0 m,在平水年份下降阈值介于0~2.0 m,在丰水年份地下水位大幅上升;地下水位与开采量关系不明显,但与区域累计超采量有显著的相关关系,地下水累计超采量每增加1.0亿m3正定农业区地下水位下降6.4 m、藁城农业区下降7.3 m。随降水量的增大,农业区开采强度呈幂函数减少趋势,地下水补给量呈幂函数增长趋势。农业开采减少趋势线和地下水补给增加趋势线的交会点为地下水系统平衡点,在平衡点左侧的年份地下水系统处于负均衡状态,离平衡点越远地下水位下降幅度越大;在平衡点右侧的年份地下水系统处于正均衡状态,离平衡点越远地下水位上升幅度越大。研究成果可为区域地下水开发利用提供理论指导。     

关于机场飞行区地下水降水的模拟研究

针对中卫机场地下水水位过高的问题,通过对场区水文地质条件的分析,以三维非稳定地下水流的数学模型为基础,使用Visual MODFLOW软件对机场地下水流场以及修建截水沟对场区地下水位的影响进行模拟。模拟结果表明:开挖截水沟可以有效的降低场区地下水位,并满足地下水位临界高度2.0 m的要求;场区水位受下游北干渠水位的影响较大,应充分考虑下游水位对降水效果的影响;地下水位下降达到最终状态所需时间较长(大于1年),下降速率随时间的增长而逐渐降低,截水沟应在场区土方工程开工前一段时间开挖完成。更多还原     

干旱区库坝工程对地下水的影响

为揭示干旱区库坝工程对车尔臣河中下游地下水位的影响,基于水文地质、气候变化以及当地灌溉等相关数据,应用GMS构建地下水模型,对地下水流场的变化进行了模拟预测研究。结果表明:①车尔臣河流域模拟区地下水多年均衡量为1 170.74×10~4m~3,表现为微弱正均衡,多年地下水水位上升约13 mm,地下水水位总体呈现微弱上升趋势; ②从整个区域角度而言,建坝前后地下水流场趋势并没有出现显著变化,但是局部地区流场变化较明显,主要是灌区和下游入湖区段,受影响的地下水位变幅为0.4~0.8 m,而南北两侧可能受影响宽度范围约1 km。     

三姑泉域岩溶地下水位下降因素分析

就三姑泉地下水位下降成因进行了探讨分析,指出降水变化、地下水开采,采煤等因素是地下水水位下降的主要原因.     

上海地下水流场变化及对地面沉降发展的影响

地下水开采导致水位下降是含水层系统流场变化的关键,也是地面沉降形成与发展的重要因素。上海目前深部含水层开采日趋集中地下水位持续降低、浅部含水层大规模工程降水以及邻省地下水开采等,使地下水渗流场出现新的变化,并对地面沉降控制造成不利影响。切实加强地下水系统管理,严格控制地下水位,是深化地面沉降防治的重要环节。     

石家庄平原区浅层地下水位变化研究

通过对石家庄平原区浅层地下水位动态特征分析,揭示了地下水位年际及年内变化规律及其主要影响因素(开采和降水)。结果表明,石家庄平原区地下水位年际下降明显,但不同月份的地下水位年际下降速率不等,雨季前的1月-5月年际平均下降幅度比雨季及其之后的6月-12月年际平均下降幅度大。地下水位的变化主要是受到开采量和降水量的共同作用。在年际变化上,开采量增大导致地下水位下降;而降水量对地下水位的年际影响主要表现在丰水年时地下水位出现回升或下降速度减缓,枯水年时地下水位下降速度增加。在年内变化上,3月份之后开采量增加和降水量较小导致地下水位下降较快,而从6月份开始降水量增大和开采量减小导致地下水位开始回升。     

三江平原地下水循环演化特征

对三江平原20世纪50—60年代、70—80年代和90年代至今的地下水资源量进行了调查对比,结果表明:低山丘陵区和平原区主要接受大气降水的补给,平原区还接受丘陵区的地下水侧向流补给及河水补给,排泄在早期以蒸发为主,后期以人工开采为主;三江平原地下水循环演化是从20世纪70—80年代开始发生负均衡变化的,而在农业经济发展的90年代负均衡更加显著,形成了一些地下水超采区。     

不同降水情景下天津市地下水位的时空变化特征

为了定量模拟和评价不同降雨情景下天津市不同含水层地下水位时空变化情况,通过对天津市水文地质条件的分析和已获取的资料建立地下水系统的三维数值模拟模型,并利用已知的地下水位动态数据对模型进行拟合与检验,确定模型的可靠性。然后利用模型对常态条件下(地下水开采量维持不变,50%频率下的降水量)和极端气候条件下(地下水开采量维持不变,95%频率下的降水量)天津市地下水位的时空变化特征进行预测和评价,分析不同含水层地下水位对两种情景的动态响应机制。结果表明:两种方案下10 a后的地下水流场特征较为相近,地下水流向也基本一致,地下水位均有所下降,在开采量不变情况下,降水量的减少对承压含水层的影响较为有限。     

滹沱河流域平原区地下水流场异常变化与原因

应用数理统计相关分析方法,对过去50年滹沱河流域平原区地下水流场演变特征及其与降水量和开采量之间关系的研究表明,常年性地下水位降落漏斗是地下水流场发生异变的标志性特征.在气候不断旱化背景下,地下水开采量和开采强度的不断增大导致该平原区地下水系统从1971年以前的补给-开采的自然均衡状态,经过1971-1979年期间补给-开采基本均衡状态,至1980年之后演变为严重超采状态.同天然状态下地下水流场相比,漏斗区地下水流方向与区域流场明显不一致,某些地段甚至逆向流动.关联分析结果表明,开采量是滹沱河流域平原区地下水流场异变的主导因素,降水量变化是重要影响因素.降水量增减通过影响地下水开采量大小和补给量多少的变化,对地下水流场产生不同的影响.减少开采量或降水量连年显著增大,区内地下水流场异变才能够产生根本性转变.因此,适时调控开采量.使其与气候变化规律相一致,有利于遏制该区地下水流场异变态势.     

华北典型灌区气候变化条件下地下水响应研究

基于MODFLOW模型,以华北平原人民胜利渠灌区为例,结合研究区水文地质条件,建立地下水运动数值模拟模型,通过参数校准和模型验证,表明建立的地下水运动模型能够合理地反映研究区2012-2013年的地下水运动状况,模拟结果表明该灌区地下水处于负均衡状态。基于模拟结果,进一步预测了气候情景(选取RCP4.5情景NorESM1-M模式)下灌区2030年地下水水位情况。结果表明与1997-2013年相比,2030年灌区地下水位持续下降,漏斗面积逐渐扩大。以此为基础,开展地下水开采量情景分析,将开采量分别增加和减少20%,预测2030年在不同开采量情景下地下水水位变化情况。最后根据预测结果初步提出地下水开采量减少20%的调控方案,以保证地下水水位有所上升,漏斗面积减少。     

渭河平原地下水质演化规律及评价研究

在分析渭河平原地质和水文地质条件的基础上,利用近20年地下水质监测数据,探讨了地下水水质随时间的变化规律并进行了地下水质综合评价,对其主要影响因子进行了分析。结果表明:渭河平原区域地下水质量总体尚好,秦岭山前和渭河上游局部地区水质综合评价为优良等级,渭北黄土塬部分地区及渭河下游卤泊滩地区水质综合评价为较差或极差等级;不同地区超标物质各有不同,主要超标项归纳总硬度、硫酸盐、氯化物、三氮、氟化物等;主要城市集中开采区地下水质受开采量影响较大,水位埋深与硫酸根、硝酸根、总硬度等污染物质含量高度正相关。地下水水质变化的主要影响因素为人工开采、天然背景值、局部污染、大气降水等。研究结果对渭河平原地下水水质保护及其合理开发利用有重要的意义。     

近30年吐鲁番盆地地下水动态特征及影响因素分析

本文利用吐鲁番盆地1987—2017年降水数据,分析了近30年该地区降水年内、年际变化特征,并对降水的趋势性进行了分析。对吐鲁番盆地1988—2016年地下水位埋深数据进行了年内、年际变化特征分析,并运用克里金插值法进行空间插值,得出地下水位埋深分布及变幅。利用pearson相关分析方法分析了影响吐鲁番盆地地下水水位动态的因素。分析结果显示:近30年吐鲁番盆地多年平均降水量为16.5 mm,降水主要集中在6—8月(夏季),夏季降水总量占全年降水的50%以上;降水的年际变化没有明显的趋势性。地下水位埋深在空间上由南向北逐渐增大,南盆地地下水位埋深0～50 m,北盆地埋深在50 m以上。不同地貌区年内地下水位埋深变化呈现出不同形态,整个盆地范围内地下水位埋深逐年增大,近30年吐鲁番盆地地下水位埋深增加了5.5 m。降水和潜水蒸发与地下水位埋深不存在相关性,开采量是影响吐鲁番盆地地下水位埋深的主要因素。     

冀中平原地热水资源变化特征与可持续利用性——以辛集地热田为例

针对冀中平原辛集地区地热水开发利用中出现的地下水位大幅下降问题,通过研究1999年以来该地热田地下水位的年际及年内变化特征、趋势和地下水位降幅变化规律,及其与上游山区年降水量之间关系,结果表明:(1)辛集地热田地下水水位下降幅度,不只是随着地热水开采量变化而变化,还存在其他影响因素。有些年份,开采量增大,而地下水位的降幅却减小,表明该地热田存在外域补给水源的补给。(2)通过该地热田地下水位下降幅度与上游山区年降水量之间关系分析表明,随着上游山区年降水量明显增大(或减小),该区地下水位降幅呈减小(或增大)特征,辛集地热田地热水资源具有一定的更新补给能力。(3)目前该地热田地下水资源开发利用已处于超采状态,急需压采或人工增大补给等措施。     

基于 Topsis 法的浅层地下水系统韧性评价

地下水在大气降水、人工开采等作用下表现出一定的韧性,为定量刻画浅层地下水系统韧性程度,以安徽省涡阳县为研究区建立了地下水资源系统韧性评价指标体系,并运用 Topsis 法对研究区地下水系统韧性进行评价。结果表明：研究区2011—2020年地下水系统韧性总体呈增强趋势,其中2013年韧性水平最弱,2018年韧性水平最强;韧性水平主要受降水量、地下水开采程度以及含水层自调节作用的制约与影响。研究成果可以为地下水科学系统的开发利用与管理提供技术支撑。     

华北平原超采区浅层地下水埋深变化及控制因素分析

为了准确识别华北平原浅层地下水超采变化和控制因素,通过收集分析华北平原浅层地下水埋深分布及动态资料,基于典型潜水监测站2005-2015年的监测数据,结合全国水资源公报选取代表年分析华北平原地下水埋深分布并通过BP神经网络方法确定了超采区浅层地下水变化的控制因素。研究表明:2005-2015年华北平原地下水除北京少部分地区埋深减少外,其余大部分均表现出埋深持续增加的特征;人工开采地下水是影响华北平原浅层地下水的控制因素。