乌鲁木齐河流域柴窝堡盆地地下水可持续开采方案分析

针对柴窝堡盆地与河谷区水资源开发过程中引起的水质恶化,湖泊面积萎缩及生态环境恶化等一系列问题,设计了地下水开发的情景模拟方案:现状开采方案,增加补给量方案,减少开采量方案和增补减采联合方案。运用柴窝堡盆地与河谷区数值模型对这些方案进行了模拟,分析了各种开采方案下地下水水均衡状态以及地下水水位的动态变化。结果表明:增补减采联合方案既实现了最大开采量的目标,又保证了最小入湖量和最低水位的约束条件,是可持续开发方案。因而,柴窝堡盆地与河谷区水资源开发利用的重点应放在恢复天然河道水流增加地下水的补给量,充分利用地下水库的调蓄功能保证城市供水安全,同时改善水生态环境。     

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。     

黑龙洞泉域地下水流数值模拟与预测

为了对黑龙洞泉域水资源进行评价, 通过对地质条件、水位观测资料的深入研究, 以水均衡原理、地下水渗流理论为基础, 建立了黑龙洞泉域地下水渗流数值模型.以灰色序列预测模型为辅助手段, 结合历年的降水规律, 对未来现状开采条件下的年均降水量、地下水流场、水位及泉流量进行了不同保证率条件下的预测, 若2010年为丰水年(保证率20%)、平水年(保证率50%)、枯水年(保证率75%), 黑龙洞泉汛期地下水位标高分别为超过130m、达到130m、低于130m, 汛期泉流量分别为超过10m3/s、7m3/s、5m3/s.计算结果有利于指导黑龙洞泉域地下水资源的管理和开发利用.      

济南岩溶泉域地下水流模拟

为深入研究济南岩溶泉域地下水资源变化的现状及未来发展趋势,探索地下水资源可持续管理途径,文章建立了济南泉域地下水稳定流和非稳定流模拟模型,分析了地下水流场及泉水流量变化趋势,并圈划了泉群地下水汇流带。在泉群汇流带内开采地下水直接影响泉流量,而水源地开采通过影响泉群汇流带间接影响泉流量。泉流量呈明显的季节性变化,且与降水量紧密相关:丰水期水位升高,泉流量增加;枯水期水位降低,泉流量减少。保护天然补给量与增加人工补给量是保证泉水长流的重要措施。     

山西太原地下水流系统数值模拟

本文介绍太原市及其周围地区地下水流系统数值模拟研究成果。计算结果显示；太原盆地及西山地下水处于严重超采状态，东山地区有部分地下径流未被截取面排出区外。     

挠力河流域三维地下水流数值模拟

在分析概化挠力河流域地质及水文地质条件的基础上,建立了研究区地下水流系统的三维数学模拟模型,运用Visual MODFLOW软件进行求解,并对研究区未来7年的地下水流场进行了预报。模型预报过程中用迭代逼近方法预报二类边界,用频谱分析法预报年降水量和地下水开采量,实现了随机模型与确定性模型相耦合。结果表明,研究区地下水多年平均补给量为20.9×10⁸ m³/a。从预报的等水位线图看出,按照预测的开采量进行开采,研究区的地下水位在预报期间略有下降,每年平均下降0.329 m。     

地下水流数值模拟的发展与展望

本文根据已经发表的国内外大量文献，扼要总结了地下水流常用数值方法的的本质及它们的各自优缺点，并提出了今后地下水数值模拟中值得重视的问题。     

靖安水源地地下水流模拟与预测

地下水数值模拟是地下水资源评价的重要方法之一。应用GMS软件建立靖安水源地的地下水流数值模型,利用该模型对设计的不同开采方案进行模拟,预测降水保证率95%条件下各方案开采20年后的地下水流场变化及水位变化情况。结果表明,当水源地总开采量为10万m3/d时,地下水流场能够达到稳定状态,中心水位降深较小,不会对生态环境造成明显影响。     

肥城盆地煤田区第四系地下水数值模拟

肥城盆地是山东省的重工业区之一.多年来,由于超量开采深层地下水,已经引起了严重的地质灾害.本文通过对肥城盆地煤田区水文地质条件等基础资料的综合分析,采用AQUA3D软件建立了相应的地下水数值模拟模型,经过对模型的识别和校正后,对该地区的第四系地下水可开采量进行了预报.并对该地区地下水的开发利用提出了建议.     

山西柳林泉域地下水流数值模拟

柳林泉为裂隙－岩溶泉，整个泉域面积约2727km2，且在柳林泉西部及西北部含水岩层组中赋存有大面积的咸水，微咸水，本文建立了平面二维区域地下水渗流模型，用于描述柳林泉域的地下水渗流，模拟效果良好，模型拟合阶段和检验阶段水头的计算值与观测值误差绝对值的平均值分别为0．46m,0.51m，所有结果显示两者基本一致，说明所建模型可以用于实际，据此模型预报了柳林电厂水源地投入使用后对区域地下水流场的影响，以及对柳林泉的影响。     

乌鲁木齐河流域地下水水质监测网设计

文章运用地下水易污性编图及污染源分布图法进行了乌鲁木齐河流域地下水水质监测网设计。共设计了130监测孔,现有46个监测孔,另需要84个新的监测孔。按监测类型分为面源监测点22个,点源监测点87个,重点水源地与泉水监测点21个。按监测运行分长期监测点55个,流域普查监测点75个。普查监测点监测频率为1次/5年,长期监测点监测频率为1次/年。首期有针对性地在污染严重的柴窝堡新化厂排污区、乌鲁木齐河谷老排污区、米泉污灌区、米泉工业污染区、老龙河污染区取了25个污染水样测试分析,结果显示地下水已经受到严重污染。     

乌鲁木齐河流域地下水水位监测网设计

文章阐述了乌鲁木齐河流域区域地下水水位监测网的优化设计。基于ARCGIS技术,运用水文地质学方法在叠加合成地下水动态类型分区图的基础上优化设计了区域地下水水位监测网密度;采用时间序列分析方法确定了地下水水位监测频率。首期施工安装了11个新的长期专门监测孔;对73个现有监测孔进行了维修并安装了孔口保护装置,安装了28套水位自动监测仪,初步实现了地下水水位的自动监测。     

新疆柴窝堡盆地侏罗纪孢粉地层学

根据孢粉组合特征及其与国内外有关资料的对比、分析,认为三工河组的孢粉组合时代为早侏罗世晚期,西山窑组和头屯河组的孢粉组合时代为中侏罗世。对柴窝堡盆地侏罗系沉积发育特征、各岩组所含孢粉组合面貌及其地质时代作了研究,建立了可信的侏罗系层序：水西沟群包括下统的八道湾组和三工河组、中统下部的西山窑组,艾维尔沟群包括中统的头屯河组和上统的齐古组与喀拉扎组。研究证实,早至中侏罗世早期该盆地气候温湿,植被发育,沉积以河湖相为主,为重要成煤及生油期;中侏罗世晚期至晚侏罗世受燕山运动影响盆地抬升,气候逐步变得干热,沉积以红色粗碎屑河流或山麓河流相为主。     

新疆柴窝堡盆地地下水化学及稳定同位素研究

地下水是维持乌鲁木齐河流域社会经济发展和生态系统的最重要的水源,尤其是柴窝堡盆地因大量开采使得地下水水位下降、湖面萎缩,地下水系统动态特征发生了变化,所以研究区内地下水水流系统及其补径排关系对于深入研究盆地地下水流系统特征和合理开发利用地下水水资源能够提供重要的基础资料,尤其是对调整地下水资源的开采布局具有现实意义。本次研究主要以地质、水文地质背景资料为基础,结合地下水补给环境的差异,利用水化学和水的稳定同位素进行示踪研究,确定了柴窝堡盆地地下水的补给来源和排泄途径,区分出盆地排泄带不同点的补给区,包括东山、南山和西山补给区,对同一补给区又细分出不同的水流系统。     

北京市平谷盆地地下水三维数值模拟及管理应用

为缓解北京城区的用水紧张问题,平谷区建立了王都庄和中桥两个应急水源地。持续过量的开采导致盆地内水位急剧下降。为研究大规模开采对平谷盆地地下水系统的影响,并分析不同地区的开采潜力,本文建立了合理刻画三维地下水流动特征的数值模型,对五种不同的开采方案进行模拟。模拟结果表明,丰水条件下地下水位回升明显,王都庄水源地补给条件优越,尤其是盆地上游地区,具有更大的开采潜力;而盆地中下部应适当限制开采,避免水位下降过快。高仿真的数值模型可作为强有力的管理辅助工具,为地下水资源分析及合理利用提供科学的技术支持。     

金沙江河谷巧家段地下水化学特征

金沙江河谷巧家段地形切割强烈,最大相对高差可达2 719 m,水文地质条件差异大,河谷区内泉水出露众多。对河谷区内38组泉水水化学组分进行分析的结果表明:地下水化学类型较简单,主要为HCO3- Ca、HCO3- Ca?Mg、HCO3- Mg?Ca型;地下水溶解性总固体(TDS)浓度变化较大,总体上TDS浓度自河谷斜坡补给-径流区至谷底排泄区,具有逐步增高的趋势;孔隙水TDS浓度明显高于岩溶水;地下水宏量组分HCO3-、Ca2+、Mg2+、SO42-与TDS具有正相关关系。据水化学组分变化分析谷底第四系地层中出露大泉的形成条件,其为孔隙水与岩溶水相混合形成。      

泉域地下水数值模拟及泉流量动态变化预测

本文对位于岩溶地区的小南海泉泉域地下水进行了数值模拟和水平衡分析,全面分析了降雨、河、渠、库地表水系入渗对地下水动态变化的影响,模拟了泉流量动态变化与区域地下水关系.在此基础上,分析了不同气候条件和开采方案对泉流量的影响.模型计算结果表明,小南海泉流量多年平均相对变化率与降雨量多年平均变化率基本一致,减少泉域地下水开采量,特别是矿坑排水可有效地增加枯期泉流量.     

玛纳斯河流域地下水水位变化及水量平衡研究

天山北坡玛纳斯河流域地下水长期大规模开采引发了一系列生态环境问题,地下水均衡状态和地下水流动模式明显发生了改变。为研究节水灌溉条件下的地下水系统流动模式及其对地下水均衡要素的改变规律,以平原绿洲区为研究对象,采用三维地下水数值模拟方法,研究玛纳斯河流域地下水水位动态变化及水量平衡规律。结果表明:研究区地下水水位的抬升和回落受农业灌溉的影响显著,具有一定的周期性,存在着明显的时空差异;地下水均衡处于负均衡状态,补排差为-2.81×108m3。模拟期内观测水头与计算水头两者相关系数各月均在0.81以上,模拟效果较好。