回灌及回灌后开采对台兰河流域地下水位的影响

探讨不同的回灌及回灌后开采方式对地下水位的影响,将有助于对水资源的时空再调度并达到高效开发利用水资源。以新疆温宿县台兰河流域地下水库为例,在分析水文地质条件基础上构建了地下水流场数值模型,确定了回灌井及开采井、观测井的位置及回灌、回灌后开采方案,分析了HG1、HG2回灌井各自在全年回灌、汛期回灌时的地下水位变化情况,指出汛期回灌效果最佳;通过比较无回灌、开采无回灌、开采回灌、回灌无开采四种情况下地下水位变化情况,指出回灌后开采对区域地下水位影响显著,从而确定出HG1为最佳回灌井位。研究结果表明,摸清回灌及回灌后开采地下水的运动规律,将有利于台兰河流域地下水资源的优化调度。     

疏干含水层人工调蓄雨洪水源演算分析

基于区域水均衡分析和疏干含水层空间计算结果,采用单一单元法构建了济宁市超采区潜水各补排项水均衡模型,对不同频率年的汛期降水与地下水进行了联合调蓄演算,并揭示了地下水人工补给量及地下储水空间蓄水量的动态变化特征.实例结果表明,疏干含水层空间具备较大的调蓄潜力,该模型是计算地下水人工补给量、进行区域性地下储水空间利用规划的有效手段.     

基于Visual MODFLOW的尚志市水源地地下水资源预测与开采利用

鉴于尚志市地表水源污染严重、水资源紧缺,寻找水量丰富的地下水水源就成为解决当地水源问题的重要途径。为此,依据尚志市水文地质条件和抽水试验结果,采用Visual MODFLOW数值模拟方法建立水文地质概念模型和数学模型,并在现状开采条件下,将每个井的开采量以每年2.7%的幅度增加,以此为基础不断增加新建水源地的开采资源量,预测未来10年(2013~2022年)地下水流场的变化趋势。结果表明,水源地按照40 000m3/d进行开采,10年后水位中心降深值达到最大允许降深,枯水年研究区将有部分地区疏干,可见该设计开采量达到了最大允许开采量,因此在必要情况下可扩大开采井井距,此方案可作为最大开采情况下的最优开采方案。     

拟建水库对干旱区巴音河傍河地下水水源地的影响分析

傍河开采地下水是内陆干旱区重要的水资源利用方式之一。由于河流与傍河水源地具有密切的水力联系,因此河流流量的变化将影响傍河水源地的安全开采。以青海省德令哈市拟建蓄集峡水库为例,采用Visual MODFLOW软件建立并验证了研究区的地下水流数值模型,分析了建库前后水库蓄水对下游傍河水源地地下水位的影响及不同开采情况下的傍河水源地地下水水位变化。结果表明,平水年,水库蓄水使工业水源地和生活水源地地下水位降低,且主要集中在7~10月;枯水年,水库蓄水对下游工业水源地和生活水源地地下水位的影响较小。随着水源地开采量的增加,工业水源地和生活水源地地下水位均出现了不同程度的降低。     

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。     

吐鲁番盆地坎儿井冬闲水回灌适宜性评价及回灌方式研究

为了实现吐鲁番盆地坎儿井冬闲水资源的有效利用，同时回补区域地下水，亟需建设地下水回灌工程，并确定合理的工程建设位置及有效的回灌方式。首先基于坎儿井流量、回灌水源距离、含水层渗透系数、地下水埋深、机井密度及地形坡度6项指标构建地下水回灌适宜性评价体系，利用ArcGIS空间分析功能进行地下水回灌适宜性区划，并在典型回灌适宜区开展现场试验确定地下水回灌方式。结果表明，高昌区中部、鄯善县北盆地灌区及托克逊县东北部部分区域具有丰富的回灌水源及储水空间，整体渗透系数均大于15 m/d,适宜开展坎儿井冬闲水回灌；利用机电井回灌的井灌方式，能实现对地下水的有效回补，适用于研究区坎儿井冬闲水回灌。     

淮北市岩溶地下水可持续开采量及临界水位的确定

为实现地下水资源可持续开发利用,以淮北市相山区岩溶水为例,从与地下水有关的生态地质环境健康、水与社会协调发展等方面,探讨了实现地下水可持续开采的临界水位条件为7.5m,采用人工神经网络方法计算得出相山区岩溶地下水可持续开采量为3 003×104 m3/a。经水均衡分析,计算结果符合区域水资源开发利用现状,可为岩溶水开采提供参考依据。     

潍坊北部超采区地下水位预测与恢复

鉴于潍坊北部地下水超采严重的现状,在分析其水文地质条件的基础上,利用Visual MODFLOW软件建立地下水数值模拟模型,通过水位拟合、水均衡等分析模型合理性,并预测不同开采条件下未来五年(2016~2020年)的地下水流场,揭示其在自然、人为影响条件下的变化趋势。结果表明,研究区在地下水压采、回灌补源的条件下,相比初始流场,水位最大回升幅度为11m,地下水位回升明显,可作为水位最佳恢复方案。研究成果可为地下水超采治理和水位恢复提供依据。     

基于Visual MODFLOW的多情境下地下水位动态特点

地下水作为邯郸东部平原主要供水水源,现已严重超采,为此采用Visual MODFLOW数值模拟模型,结合当地用水规划和地下水压采方案,建立了维持现状开采与规划开采等多种开采情境下的地下水位动态预测模型,分析了浅层地下水和深层地下水开采量与地下水位的各自对应关系,利用多元回归方法建立地下水开采量与地下水水位的相关方程。通过对比可知,规划开采情景下的平均水位普遍高于维持现状开采情景下的平均水位,肥乡、馆陶、临漳和魏县的浅层地下水位均高出3.0m以上,魏县的深层地下水位高出4.1m。     

那陵格勒河冲洪积扇地下水允许开采量评价

鉴于那陵格勒河流域冲洪积扇前缘绿洲带生态环境系统对地下水的依赖性,建立了那陵格勒河冲洪积扇水文地质概念模型及地下水流运动的数值模拟模型,采用地下水位拟合、泉流量拟合、溢出带位置拟合及地下水均衡等分析了所建模型的合理性与可靠性,并依据含水层厚度分布、渗透系数、导水系数和单井单位降深涌水量圈定那陵格勒河重点开采区,推导出了生态环境退化程度和地下水开采量之间的关系公式,以生态指标和技术经济指标作为地下水开采的限制条件,通过数值法计算得到重点开采区地下水允许开采量。     

基于GMS的日喀则市区地下水数值模拟

根据日喀则市区地下水开采现状与含水系统结构特征,建立了二维地下水数值模型,利用研究区的观测井实测水位对模型进行校正和检验,并开展了模型参数的敏感性分析,发现渗透系数对模拟结果最为敏感。进一步将校准后的数值模型用于预测研究区未来逐步扩大化开采地下水条件下的地下水流场。结果表明,与现状条件相比,2030年研究区各地下水水源地的地下水位表现为下降趋势,其地下水位平均下降2.25m,尤其在北郊水厂抽水井附近最大降深超过7m。结果可为日喀则市东嘎水库兴建的必要性论证与备用水源地的建设提供依据。     

晋祠泉域岩溶地下水三维水流模型及复流方案

针对晋祠泉断流提出了解决方案。基于Visual MODFLOW建立晋祠泉域岩溶地下水位与各种源汇项间的定量数值模型,分析了晋祠泉域岩溶地下水位的现状及趋势,从控制人为开采量(包含采煤排水)和加大补给量两个方面提出使得晋祠泉复流的方案,并预测了复流时间。结果表明,所建立的三维地下水水流模型具有较高的拟合精度,运行模型所得的预测结果与实际情况相符,对晋祠泉域的岩溶地下水研究具有指导意义。     

考虑主体功能需求的地下水资源用途管制模式设计

地下水资源用途管制在缓解区域各行业之间的用水矛盾、实现优水优用及有效保护地下水资源等方面具有重要作用。从我国的基本国情水情出发,提出进行地下水资源用途管制的总体设想,并分析了我国主体功能区划与地下水资源用途管制之间的内在联系。再结合我国地下水资源开发利用状况,比较分析地下水资源承载能力与区域用水需求,提出适应区域主体功能的地下水资源用途分区管制模式,分区域剖析开发利用地下水的限制条件,并给出在考虑主体功能需求下的地下水供水优先次序。     

抽-灌井水量对耦合式地埋管井群传热性能的影响

基于多孔介质传热、传质理论以及有限长线热源模型,建立耦合式地埋管换热器井群热-渗数学模型,以原位热响应试验与现场抽水试验为验证依据。针对渤海盆地含水层,通过数值模拟探究不同抽-灌水量对地埋管井群传热性能的影响。研究表明:随着抽-灌水量的增大,地埋管井群换热能效系数增大,井群下游区域热影响范围扩大。在制冷与供热工况下,井孔E7所在细砂层佩克莱特数(Pe)与单位埋深换热变换量Δq关系曲线均呈高斯函数分布。基于所建耦合式地埋管井群物理模型,抽-灌水量推荐范围为400~600 m3/d。     

山东省荆泉岩溶水系统地下水资源开发潜力研究

为了正确评价和合理开发荆泉岩溶水资源,采用MODFLOW软件,建立了荆泉岩溶水系统地下水流数值模型,利用地下水管理软件(GWM),将地下水流数值模型与最优化模型耦合,并以开采量最大化为目标,以不低于该地区防止岩溶地面塌陷所限定的控制水位为约束条件,根据荆泉地区1991～2016年的降雨资料,确定预测模型的降雨补给条件,在此基础上,对荆泉水源地地下水开采潜力进行了模拟评价,进而给出荆泉水源地最优开采量,为荆泉水资源开发管理提供了技术支撑。     

岩溶含水层地下水源热泵运行对地下水温度场的影响

为探究岩溶含水层水源热泵运行期间地下水温度场变化规律,以武汉市某场地地下水源热泵系统为例,基于有限元数值模拟软件FEFLOW,分别模拟了水源热泵空调制冷和制热期间抽水-回灌目的含水层中的渗流场和温度场,并对表征岩溶发育的重要参数储水系数和孔隙度进行敏感性分析。模拟结果表明,地下水源热泵运行仅影响回灌井附近地下水温度,不会对区域含水层温度产生影响;而表征岩溶发育的典型参数储水率和孔隙度,对模拟结果的影响不大。