淮北平原浅层地下水埋深影响旱作物生长的试验

为确定旱作物在生育期内利用浅层地下水的规律,减少旱作物的灌溉频次和灌溉量,提高农业节水效率,在淮北平原五道沟水文水资源实验站进行了浅层地下水埋深对旱作物生长影响试验,对比分析了淮北平原两种典型土壤（砂礓黑土和黄潮土）种植小麦和大豆两种旱作物时利用浅层地下水的程度的规律,从而确定这两种土壤在小麦和大豆生长期的地下水适宜埋深。结果表明,旱作物的生长过程与利用浅层潜水位关系复杂,且不同土壤类型、不同作物存在最佳的地下水埋深。     

简析浅层地下水降落漏斗区热岛效应及有关概念

采用数据挖掘技术分析出影响地表土层地温的因素依次为日照、地下水埋深、潜水蒸发量、降水入渗补给量等,因而得出了在一定深度范围内地下水位变化对近地表地温影响较大,从而提出了地下水热岛效应的概念.基于突变理论给出了漏斗区地下水热岛效应临界埋深的判据,提出了热岛效应临界埋深及临界面的概念,据此确定了热岛效应临界埋深值,最后给出了地下水热岛效应图.     

大黑河平原区地下水时空演变及归因辨识分析

针对大黑河平原区地下水超采及其溯源追踪问题,基于2010~2014年的气象、水文及地下水资料,分析了大黑河平原区地下水补排平衡关系及地下水时空演变特征,采用水量平衡法定量分析了降水、地下水开采等要素对该平原区地下水补排平衡的贡献率。结果表明,大黑河平原区地下水位整体下降,市区下降最为显著;地下水变化的主要驱动要素依次为地下水开采(28.76%)降水入渗补给(23.44%)潜水蒸发(21.20%)山前侧渗补给(18.94%);时间上,5~6月地下水开采对地下水变化贡献最大(52%),8~9月降水入渗补给是地下水变化的第一驱动要素(56%);空间上,大黑河平原区大部分区域降水是地下水变化的第一驱动要素,而在市区地下水开采是地下水位变化的主要驱动要素。研究成果可为地下水管理提供技术支撑。     

柬埔寨滨海平原地区水资源开发利用模式初探

传统的平原地区水资源开发利用模式造价高、能耗大,极易造成地下水开采过度并引发一系列的环境生态负效应。对此,通过分析柬埔寨及其周边地区水资源开发现状和理论研究进展,结合研究区气候特征及储水构造特点,提出了一种"地表水、地下水就地转化取用"的流域水资源开发利用新模式。典型设计分析表明,该模式充分体现了因地制宜、自然和谐的治水理念,是实现柬埔寨滨海平原地区水资源高效利用、可持续发展的有益尝试。     

衡水市地下水超采区农业灌溉耗能分析

针对华北平原地下水严重超采导致粮食-水-能源矛盾突出的问题,以河北省衡水市为例,分析了其2008~2014年间地下水埋深变化情况,利用能量转换原理计算了各年份的地下水灌溉总耗能及单位粮食产量耗能,进而探讨了地下水灌溉耗能对全市电能消费结构的影响。结果表明,衡水市地下水埋深以平均每年1.97m的速度增加,武邑、枣强等七年间的地下水位变幅均超过15m;2008~2014年全市地下水灌溉总耗能从11.95×10~8 MJ上升到14.31×10~8 MJ,单位粮食产量灌溉耗能从356.6 MJ/t上升到393.0 MJ/t;2014年地下水灌溉用电量占全市总用电量的13.9%,对电能消费结构产生着重要影响。结果可为地下水超采区节水、节能提供科学依据,同时为粮食-水-能源体系的联合发展提供新思路。     

平原水库浸没地下水临界埋深分析

平原水库蓄水易产生水库浸没,危害周围农作物和建筑物,需确定平原水库地下水临界埋深。对于农作物,水库浸没导致农作物发生渍害和次生盐渍化,利用作物根系层厚度计算防止农作物发生渍害的临界埋深;引入矿化度级差计算防止土壤次生盐渍化的临界埋深,选取两者最大值作为农作物浸没临界埋深。对于建筑物,引入弹塑体结构计算模型,根据承载力与地基应力的关系计算承载力影响下的临界埋深,根据应力分层总和法确定受附加应力影响的临界埋深,最后利用层次分析法计算权重大小,综合考虑各因素确定建筑物浸没临界埋深。通过提出地下水临界埋深评价方法为减轻浸没危害、预测库区可能发生浸没的地区范围提供了依据。     

恰拉水库周边土壤盐渍化分析及防治措施初探

为探究治理平原水库周边盐渍化问题的措施,以恰拉水库为例,在非饱和土力学理论的基础上,利用ABAQUS有限元软件分别模拟水库完善防渗体系前后坝体坝基的稳定渗流形态,获得了大坝下游的地下水埋藏深度,并将其与地下水临界深度进行对比,以确定土壤盐渍化的范围。结果表明,水库改建前,防渗体系较差,坝后地下水位很高,水库下游土壤盐渍化的范围距大坝2 290m处;水库改建后,完善了坝体坝基的防渗体系,坝后地下水位有所降低,水库下游土壤盐渍化的范围距大坝1 350m处。可见改善水库防渗体系对降低坝后地下水位、减小盐渍化范围的效果明显,可作为防治平原水库周边土壤盐渍化问题的措施。     

淇县地区地下水化学特征及其影响因素分析

为了解淇县地区地下水化学特征,选取57个水样数据,运用统计分析、相关性分析以及Gibbs方法分析了淇县地区地下水水化学特征。结果表明,淇县地区从山区到平原地下水更新速度逐渐变慢,EC逐渐升高;TDS与Na~+、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3-相关性很高;深层地下水整体呈HCO_3-Ca·Mg型水,浅层地下水化学整体呈水平分带性,从淇河上游HCO_3-Ca型水到淇河中游的HCO_3-Ca·Mg型水再过渡到淇河下游的HCO_3·Cl-Ca·Mg和HCO_3·SO4-Ca·Mg·Na型水;局部地区出现地下水点状污染。淇县地区水化学主要受岩性控制,局部地区受水动力条件及人为因素影响。研究成果可为淇县地区地下水污染防治提供参考。     

五道沟地区土壤水分动态变化规律及模拟研究

以五道沟地区实测土壤含水率与气象要素为基础,分别从年、月和季节尺度上分析了土壤含水率在时间与垂向分布上的变化特征,选择不同的典型年和降水场次,探讨了土壤水分在不同降水强度下的响应规律,并运用Hydrus-1D模型模拟了土壤水的运动。结果表明,土壤水分受到降水和蒸发的共同作用,降水强度影响土壤水分的持续下渗时间与下渗深度,浅层土壤的响应程度更大。各层土壤模拟效率系数均超过0.6,表明Hydrus-1D模型在五道沟地区具有较强的适用性,可用于该地区土壤水分运动的模拟研究。     

基于GMS的江南某地区浅层地下水溶质迁移规律分析

为研究江南某地区浅层点源污染对地下水水质影响,对观测数据进行校准和验证,基于GMS构建研究区概念模型及数学模型,分析有无外源污染入渗时地下水中常规污染指标CODMn的周期性迁移趋势。结果显示,生活污水点源入渗对地下水水质影响较大,模拟周期为18个月、15年,45年时,CODMn污染晕浓度分别为0.007~0.137、0.008~0.155、0.009~0.157mg/L,最大迁移距离分别为125、256、368m,核心区和外圈区域等值线浓度分别为0.104~0.137、0.118~0.155、0.118~0.156mg/L及0.024~0.039、0.027~0.045、0.028~0.045mg/L;相对无外源污染汇入时CODMn污染晕浓度最大升高了3倍、最大迁移距离最远延伸了98.9%、扩散范围最多增大了2.2倍,其中点污染源入渗处CODMn浓度变化波动较大,不稳定性较高。据此建议加强地表水与地下水污染同步管理,同时应用GMS模拟分析海绵城市规划与建设过程中各类低影响开发(LID)措施削减污染物的效果与长期迁移趋势,并计算具体量化指标,避免各类LID措施削减地表污染的同时,却造成地下水污染。     

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。     

淮北平原土壤湿度变化特征及其与潜水埋深响应关系

基于安徽省五道沟水文水资源实验站监测数据,采用小波分析、记忆能力分析法、时间序列分析法和经典统计学方法分析了1997~2005年不同地下水埋深下的土壤湿度。结果表明,研究区土壤湿度的季节变化显著,有两干两湿期;年际变化各层基本一致,有3~5年和1.5~2.5年的时间周期规律;土壤湿度变化除受上边界条件影响外,受下边界条件潜水埋深影响也显著,深层土壤湿度与潜水埋深一直保持显著的非线性幂函数负相关关系。     

北京市平谷平原地下水水位动态统计预测模型

通过分析北京平谷平原水文地质条件、地下水水位动态特征和水位动态的影响因素,分别采用多元线性回归模型、季节分解模型对山前平原和中部平原建模分析,并预测了平谷地下水水位动态。结果表明,在现有条件下山前平原的水位变化不明显,中部平原水位下降较多。     

呼和浩特市平原区地下水数值模拟

以呼和浩特市平原区为例,考虑区域水资源条件与地下水开发利用现状,基于"自然—人工"二元水循环理论,依托水文地质概念模型,构建流域分布式水循环模型,通过2010～2014年实测月地表径流过程系列及典型观测井信息对模型进行了率定与验证,发现模拟结果与观测结果一致性好,满足精度要求,为研究平原区地下水补排演变特征提供了可靠的技术工具。     

吉林省西部平原区降水对潜水水质的影响

为研究大流域较高分辨率下的潜水水质分布对气候变化的响应关系,以典型半干旱区吉林省西部平原区地下水为例,基于1980~2013年共计34年的降水和潜水水质监测数据,运用单因子和综合水质评价法对研究区潜水进行水质等级评价,并与年降水量做相关性分析,以分析潜水水质与年降水量之间的变化规律。结果表明,潜水水质与年降水量之间存在明显正相关,总体而言,降水量多的年份,潜水水质较好。该响应规律是制定地下水资源可持续利用和保护措施方案的关键,可预测极端气候场景下地下水水质的变化规律。     

井陉地区岩溶地下水水化学特征及其影响因素分析

基于2018年9月采集的24件丰水期地下水样品分析测试结果,综合运用数理统计、Piper三线图、相关性分析、Gibbs图和主要离子比值法等分析井陉地区岩溶地下水水化学特征及其影响因素。结果表明,岩溶地下水的主要阴阳离子为HCO3-、SO24-、Ca2+,水化学类型主要为SO4·HCO3-Ca、HCO3·SO4-Ca型;局部地区出现地下水点状污染,超标水点分布在工矿企业和农田等地区,主要影响指标为总硬度、硫酸盐和硝酸盐;地下水水化学主要受水岩作用控制,但也受人为因素、地下水径流方向及地表水影响。其中水岩作用主要以碳酸盐岩、硫酸盐岩和岩盐矿物风化溶解为主,也存在不同程度的阳离子交换作用;人为因素主要以工矿业污染为主。研究结果为井陉地区岩溶地下水污染防治提供了理论参考。     

耦合地下潜水的平原区降雨产流模型

平原区降雨、蒸散发、产流和潜水位起伏等水文循环过程之间的联系十分密切,研究其相互间转化规律具有十分重要的意义。基于已有的平原区降雨产流模型,通过考虑产流下渗、地下潜水蒸发及微地形的影响,分别计算了水面、水田、旱地和城镇建设用地四种下垫面的地表水和潜水的交换量,将交换量作为平原区潜水的源汇项构建了潜水模型,并以太湖流域平原区作为试验区,通过模拟潜水位验证了平原区降雨产流模型的合理性。