鄂尔多斯盆地都思兔河流域白垩系含水层特征及供水前景分析

在鄂尔多斯盆地都思兔河流域供水水文地质详查的基础上,通过水文地质钻探、抽水试验、样品分析等手段,查明了流域含水层的结构、埋深以及含水层和隔水层在水平和垂直方向上的变化规律,探讨了各含水层之间的水力联系,并求取了含水层的水文地质参数; 对比圈定了包乐浩晓、巴彦布拉格、好勒包勒吉3处富水区; 采用地下水流数值模拟方法对上述3处富水区地下水开采量进行计算,提出了27种地下水开采方案,并经过对比得到地下水开采推荐方案。结果表明:包乐浩晓、巴彦布拉格、好勒包勒吉3处富水区主要补给为侧向径流及大气降水入渗补给,排泄方式以潜水面蒸发及向河流排泄为主; 在地下水浅埋区,结合含水层单井涌水量的大小,确定采用管井开采方式、中段悬挂式非完整井结构,平均布井,井深300 m,单一开采白垩系环河组的地下水,最大限度夺取潜水蒸发排泄量; 根据推荐方案,上述3个富水区总开采量达到123 500 m³/d,可为该地区地下水资源开发与利用提供技术保障。     

渗流井合理竖井降深确定

通过采用单位面积河流在单位水头差作用下的渗漏量来表征河流渗漏能力,建立渗流井取水理想模型,分别计算了在不同河流渗漏能力和含水层渗透性能条件下,竖井降深对渗流井出水量的影响。建立渗流井取水非稳定流模型,计算了在前期稳定竖井降深不同条件下,河流断流后渗流井出水量衰减过程及竖井降深发展过程。提出渗流井合理竖井降深应根据河流与地下水是否脱节以及含水层渗透性能,在岸边渗流井中部及一侧各布设一个观测孔,根据观测孔水位进行确定。对于含水层渗透性能较强地区,渗流井竖井降深应使得渗流井范围内地下水位与河流脱节,但高于辐射孔顶面;对于含水层渗透性能较差地区,渗流井竖井降深应使得侧部观测孔水位接近河床底面或刚出现脱节。     

淮河流域河南平原区河流与地下水的相互影响

利用"河南平原地区地下水污染调查评价(淮河流域)"项目中完成的749个点的地表水水文调查资料,结合河流断面监测资料分析了研究区地表水与地下水的补排关系;通过分析地表水与地下水水质、河流-地下水监测断面的水质特征,阐述了地表水与地下水水质的相互影响以及有机组分相互影响与无机组分相互影响的差异。研究结果表明:淮河流域河南平原区地下水对排泄型河流(段)水质影响有限,人为排污、降水及上游河水水质是影响其水质的决定因素;河流对地下水水质的影响与补排关系、地层岩性及结构关系密切;一些严重污染的补排交替型河流两岸分布有较宽的地下水严重污染带;河水中的有机物对地下水影响有限。     

洮儿河冲洪积扇地下水库天然调控能力评价

洮儿河冲洪积扇为一相对独立的大型储水构造,含水层为砂砾石,厚度10-43m,储、导水能力强;表土层较薄,极易接受大气降水人渗补给和河流渗漏补给,具有较强的调蓄能力,可视为大型天然地下水库。在水文地质条件概化的基础上,建立了研究区地下水流二维平面非稳定流数学模型．在模型识别和验证的基础上,应用该模型模拟了地下水库以现状开采强度持续开采地下水资源的条件下,从现状年到2020年研究区内地下水位的动态变化过程,进而确定了地下水库多年平均意义上的最大天然调控能力为4．30×10^8m^3／a,并且指出地下水库的天然调控能力并不是一个单一确定数值,具有随着区域水资源开发利用条件的不同而变化的特点。     

Mechanism and control of water seepage of vertical feeding borehole for solid materials in backfilling coal mining

To solve the problem of water seepage of vertical feeding borehole for solid materials, we established the fluid-solid coupling dynamic model of groundwater flowing in rock mass adjacent to the vertical feeding borehole. Combining with the engineering geological conditions, we built a numeral model to study the influence rule of the aquifer hydraulic pressure and seepage location of feeding borehole on the amount of seepage with finite element numerical method. The results show that the nonlinear relationship is presented among the amount of seepage, the seepage location and aquifer hydraulic pressure. The higher the aquifer hydraulic pressure is, the closer the distance between seepage location and aquifer is, and the faster the harmful levels of aquifer will grow. In practice, we calculated the allowable seepage of feeding borehole by the optimum moisture content and natural moisture content of backfilling materials, and then determined the protection zone of feeding borehole, so the moisture content of backfilling materials can be controlled within the scope of optimum moisture content.     

许昌市麦岭应急备用水源地人工补给研究

麦岭水源地在枯水期(年)由于干旱少雨,降水补给少,水源地开采量增加,特别是农业灌溉开采量很大,会引起水源地浅、深层地下水位持续大幅度下降,影响城市供水安全。因此,必须引水补源,保证城市供水安全。本文通过对麦岭水源地水文地质条件的分析,结合水源地水源充沛,河流渠系发达,坑塘较多,含水层储存量大等有利条件,开展了双环渗水试验、浅井注水试验、渗坑注水试验、农田灌溉试验等人工补源试验研究。结果表明,在水源地开展人工补给对地下水持续开发利用具有重要意义。     

大顶子山航电枢纽蓄水后上游临江地区地下水浸没影响态势初步分析

位于大顶子山上游松花江两岸的临江低阶地区,具有地形狭长临江、岩层透水性良好、地下水埋深浅、与江水位和高阶地水力联系密切等特点,使得由江水位升高引起的两岸地下水位壅高浸没现象备受关注。首先,在梳理钻孔资料的基础上、分析了区内地下水类型、埋藏条件和含水层特征及参数。然后,以水位统测信息为数据基础,对研究区地下水动态现状与水循环条件进行了分析。最后,以绘制等埋深图与浸没态势图为方法,评价了研究区浸没态势,并为治理浸没提供了决策依据。     

FEFLOW在黄河下游断流对地下水影响评价中的应用

结合黄河下游断流对地下水影响评价的研究,利用FEFLOW软件建立了研究区的三维地下水流模拟模型。在此基础上,根据不同断流条件,用模型模拟了黄河侧渗补给量和地下水流场的变化。结果表明,断流对黄河侧渗补给量影响显著：花园口-河口断流300 d,黄河侧渗量减少53.8%;夹河滩-河口全年断流,黄河侧渗量减少75.2%,断流300 d,黄河侧渗量减少46.3%;泺口-河口全年断流,黄河侧渗量减少25.1%,断流300d,黄河侧渗量减少19.8%;利津-河口全年断流,黄河侧渗量减少4.7%。地下水流场的形态和系统边界的水力性质基本没有改变;断流期地下水位下降,在丰水期水位得以恢复,说明该区含水层具有良好的调蓄能力,只要断流时间不长,可保持黄河不傍河水源地的稳定开采。     

平煤西部矿区灰岩水赋存特征及涌水量预测

对平煤西部矿区含水层特征、富水性强弱、隔水层隔水性能以及灰岩水的补、径、排条件进行了分析研究,同时采用稳定流法对研究区采掘揭露灰岩时可能产生的涌水量进行了预测,最后得出矿区内对矿井充水影响较大的含水层是碳酸盐类岩溶裂隙含水层（组）,主要包括寒武系灰岩含水层、石炭系太原组灰岩含水层及第三系灰岩含水层,隔水层主要是页岩和泥岩,通过分析灰岩承压水的赋存特征得出其赋存的规律,即灰岩地下水的赋水性同灰岩的埋藏深度呈负相关的关系.通过以上分析为矿井防治灰岩水提供一定的依据.     

长江北部三角洲-里下河沉积典型过渡区承压地下水数值模拟

姜堰市地处长江北部三角洲沉积区与里下河沉积区间的过渡带,孔隙承压地下水分布复杂,南北差异明显,地下水资源评价难度大.对研究区复杂孔隙承压地下水系统进行了三维数值模拟,并在模型识别、验证的基础上,确定出符合水位控制要求的可开采资源量及优化开采布局.结果证明,通过三维数值模型进行地下水资源评价,既能客观再现复杂的水文地质结构和水文地质条件,同时也有助于对地下水资源进行科学有效管理.     

华北平原浅层含氟地下水演化特点及成因

以华北平原浅层地下水中氟为研究对象,在收集历史资料、实地水文地质调查、取样分析的基础上,运用水化学图解、统计分析、水文地球化学模拟等方法,对比分析了历史阶段(1980～1985年)和现阶段(2005～2010年)F^-质量浓度空间分布,探讨了现阶段华北平原浅层地下水中F^-的空间分布特征、演化特点及成因。结果表明:现阶段高氟水的区域范围相比历史阶段明显增加; 从山前冲洪积倾斜平原补给区(Ⅰ区),到中部冲积湖积平原缓慢径流区(Ⅱ区),最后到东部冲积海积滨海平原排泄区(Ⅲ区),浅层地下水中F^-质量浓度呈低→高→低的变化; 高氟水的水化学类型较为复杂,HCO^-₃和Na⁺富集的苏打型碱性水化学环境有利于F^-的富集,而Ca²⁺、Mg²⁺则会抑制F^-的富集; 高氟水的形成与其迁移、赋存的环境条件有关,在Ⅰ区地下水中F^-质量浓度主要受萤石溶解作用、F^-解吸作用控制,在Ⅱ区地下水中F^-质量浓度受蒸发浓缩作用、萤石溶解作用、方解石-白云石沉淀作用、F^-解吸作用等控制,而在Ⅲ区高氟水主要受方解石-白云石的沉淀作用、F^-解吸作用、阳离子交换吸附作用等控制。     

内蒙古河套平原水体同位素及水化学特征

运用环境同位素和水化学技术,结合现场调查和室内分析,分析了河套平原不同类型水体氢、氧同位素和水化学特征,讨论了不同水体受蒸发浓缩和人类活动的影响,并利用氢、氧同位素示踪地下水的补给来源。结果表明：河套平原大气降水线斜率小于全球大气降水线斜率,不同水体的氘过量参数小于包头地区大气降水线和全球大气降水线,反映水体的蒸发作用导致氢、氧同位素的富集;河水、湖水以及地下水的氢、氧同位素组成变化差异明显,而且从湖水到河水再到地下水,氢、氧同位素组成有逐渐贫化的趋势;不同水体的水化学类型明显不同,河水主要为HCO3-Ca型,地下水主要为HCO3-Na、HCO3-Ca以及Cl-Na型,湖水为SO4-Mg和Cl-Na型;地下水与河水的氢、氧同位素组成和各离子质量浓度的相关性差,湖水的氢、氧同位素组成与K＋、Ca2＋、Mg2＋、Na＋、Cl-、SO42＋质量浓度,pH值,电导率以及矿化度则存在显著的相关性;河套平原南侧与西部地区地下水主要靠黄河水补给,北侧主要受降水和山前流水的侧向补给,而东部靠近乌梁素海地区的地下水氢、氧同位素组成和矿化度偏高,可能受湖水的影响较大。     

硝态氮在河流渗滤系统中的环境效应

采用自行设计的室内土柱实验装置,模拟研究了含有硝态氮污染的河水在渭河渗滤系统中的环境行为及净化机制,其环境行为主要为反硝化作用.得出河流渗滤系统对硝态氮污水有很大的净化作用,其净化程度与该渗滤系统的渗滤介质有关,如果渗滤介质为细粒的黏土层,则对硝态氮污水净化程度很高,其净化率达到100%,但易引起地下水硬度升高等负效应.若介质为粗砂粒物质,其净化程度较低,但不易引起地下水硬度升高.     

岩溶隧道工程修建对地下水环境的影响

岩溶地区隧道施工期涌突水危害巨大,而大量输排地下水又会引发一系列的地质灾害。对中梁山隧道水文地质进行分析,采用遗传算法优化BP神经网络并对渗透参数进行反演,研究了隧道工程不同埋深、排水量对地下水环境的影响规律,并探究了隧道施工期和运行期地下水环境随时间的演变规律。结果表明：富水岩溶地区隧道具有从隔水层到含水层界面处涌突水风险最大的特点;开挖隧道时隧道高程越低、排水量越大,地下水环境变化越大;隧址区降落漏斗呈现出南侧小于北侧、东侧小于西侧的特征。现有施工期排水条件下施工地下水位下降很快且不能恢复到原水位,建议该地区在隧道施工期控制排水量,并在施工期及运营期采取保护地下水环境的措施。     

Risk assessment of fault water inrush during deep mining

With the gradual depletion of shallow coal resources, the Yanzhou mine in China will enter the lower coal seam mining phase. However, as mining depth increases, lower coal seam mining in Yanzhou is threatened by water inrush in the Benxi Formation limestone and Ordovician limestone. The existing prediction models for the water burst at the bottom of the coal seam are less accurate than expected owing to various controlling factors and their intrinsic links. By analyzing the hydrogeological exploration data of the Baodian lower seam and combining the results of the water inrush coefficient method and the Yanzhou mine pressure seepage test, an evaluation model of the seepage barrier capacity of the fault was established. The evaluation results show the water of the underlying limestone aquifer in the Baodian mine area mainly threatens the lower coal mining through the fault fracture zone. The security of mining above confined aquifer in the Baodian mine area gradually decreases from southwest to northeast. By comparing the water inrush coefficient method and the evaluation model of fault impermeability, the results show the evaluation model based on seepage barrier conditions is closer to the actual situation when analyzing the water breakout situation at the working face.     

Study on the groundwater exploitation test in the Yellow River lower reaches--A case study on the north suburb waterworks of Zhengzhou,China

This paper presents the studies on groundwater resources potential of the Yellow River (YR) terrace in Zhengzhou area, China. The main aim of the research was to resolve water shortage problems induced by recent but frequent drying ups of the YR in its lower reaches. Geologic explorations and grouped-pumping tests were conducted in the area. Based on collected data a groundwater flow net was established. The buried depth of groundwater level and water bearing potential of the aquifers were evaluated.Conventional method was used to determine recharge of the groundwater by lateral infiltration of the YR in pumping patterns. The results show that the study region has a high water bearing potential and offers conditions for the construction of large water works. However, only limited recharge by lateral infiltration from the river is available when developing large scale groundwater exploitation in the riverside of the YR.Environmental impacts induced by embankment stability of the Great dyke of the YR could be minimized or eliminated by appropriate engineering methods.     

Study on the groundwater exploitation test in the Yellow River lower reaches——Acase studyon the north suburb waterworks of Zhengzhou,China

TheYellowRiver(YR,inChina)isthemostimportantriverintheworldthatcar-riesthehighestrateofsuspendedsandcontentinitsstreamflow.TheYellowRiverisknownworldwideasthe“hangingriver”.ThemoderndepositsoftheYRismainlycomposedofsiltandmudandwaterbearingpotentialisveryweak.DuetotherelativelyhighaltitudeoftheriverbedoftheYellowRiver,peoplehavethenbeenusinggravityforcetodivertwaterfromtheriver,andsatisfytheirwatersupplydemandssincetheantiquity.Fromthe1970s,theextensivewaterdevelopmentconsequenttoanincr…     

Study on the groundwater exploitation test in the Yellow River lower reaches

This paper presents the studies on groundwater resources potential of the Yellow River (YR) terrace in Zhengzhou area, China. The main aim of the research was to resolve water shortage problems induced by recent but frequent drying ups of the YR in its lower reaches. Geologic explorations and grouped-pumping tests were conducted in the area. Based on collected data a groundwater flow net was established. The buried depth of groundwater level and water bearing potential of the aquifers were evaluated. Conventional method was used to determine recharge of the groundwater by lateral infiltration of the YR in pumping patterns. The results show that the study region has a high water bearing potential and offers conditions for the construction of large water works. However, only limited recharge by lateral infiltration from the river is available when developing large scale groundwater exploitation in the riverside of the YR. Environmental impacts induced by embankment stability of the Great dyke of the YR could be minimized or eliminated by appropriate engineering methods.     

裂隙含水层的储存调节功能评价

分析论证了基岩裂隙地下水储存调节的功能,认为凿井开发利用地下水资源,其实质主要是利用含水层的储存量及储存调节功能来保证稳定供水.含水层的储存调节功能强弱决定于其分布面积、厚度、空隙度、给水度和弹性释水系数的大小.因而不同成因类型的含水层(带)地下水的储存调节功能强弱有很大的差别,溶蚀裂隙孔隙含水层最强,层间裂隙含水层次之,脉状裂隙含水层(带)比层间裂隙含水层小1~2个数量级,风化裂隙含水层相对较差.     

浅析灌江纳苗对天鹅洲湿地水质及泥沙的影响

长江天鹅洲故道湿地是我国重要的淡水湿地类型之一,目前正处于由河道型湿地转向湖泊型湿地的过程之中.由于长江大堤的阻隔,故道与长江的水沙交换受到限制,引起一系列的水沙条件变化.对天鹅洲故道水域及天鹅洲闸前与长江相连的盲肠河段灌江纳苗前后水质、河道泥沙等进行了取样分析,实测资料分析显示:灌江纳苗后盲肠河段及故道pH值、总含盐量较灌江纳苗前有所降低;碱度、HCO3-、Cl-浓度变化不大;总硬度、Ca2+浓度稍微加大.且灌江纳苗在引入长江水的同时,也引入了部分泥沙并沉积在闸前盲肠河段及故道中.