大庆前进水源地优化运行研究

水源地的优化运行管理会获得很大的社会经济和环境效益。为实现大庆前进水源地的优化运行,在满足供水量需求条件下,调整水源地开采布局,挖掘能耗低的供水井的潜力,以最大限度降低水源地运转的能耗为管理目标,建立前进水源地优化开采管理模型。优化开采后水源地可节省耗电2.25%~7.92%。水源地的开采量应维持在4.5×104m3/d左右,优化后日节省电耗816 kW h。     

新疆伊犁河流域河水同位素与水化学特征及成因

本文以新疆伊犁河流域（伊犁河、特克斯河、巩乃斯河及喀什河）河水为研究对象,对其氢氧稳定同位素与水化学特征及成因进行了分析探讨。研究结果表明：伊犁河干流水化学类型以SO4·HCO3-Ca·Na型为主,长期农业生产致使其矿化度最高;特克斯河、喀什河次之,以低矿化度HCO3·SO4-Ca型水为主;巩乃斯河沿程由HCO3·SO4-Ca型水逐渐转变为SO4·Cl-Na·Ca型水,受地形、地下水补给影响,矿化度沿程变化幅度流域内同比较大。伊犁河水离子主要来源于蒸发岩的风化溶解,支流（特克斯河、巩乃斯河、喀什河）河水离子主要来源于蒸发岩和碳酸盐岩的风化溶解。伊犁河流域河水δD、δ18O值偏负,具有明显的内陆特征,空间表现出由南向北逐渐贫化、由东向西逐渐富集的特征。本文建立流域河水线（RWL）为：δD=7.14δ18O+6.16（R2=0.93）,表明河水氢氧同位素组成受到一定程度蒸发作用影响。值得注意的是,伊犁河和特克斯河水体中δD、δ18O组成表现出反高程效应,当高程增加100m时,δD和δ18O值分别增加0.6‰和5.2‰,其主要原因是纬度效应掩盖了高程效应。氘盈余值d-excess（d-excess=δD-8δ18O）与δ18O关系指示出,喀什河补给来源异于其他河流,可能接受氢氧同位素较贫化的冰雪融水补给。     

应用水化学动力学法计算磐石地下水系统渗透系数

应用水化学动力学法求水文地质参数是将化学热力学、化学动力学与地下水动力学理论相结合,计算水中矿物的离子活度αi和饱和指数βj,建立渗透系数(K)与αi、βj之间的数学关系式,并结合水文地质条件,求渗透系数(K)。磐石市地下水中Ca2+、Mg2+、SO24-和Cl-活度及其相应矿物方解石、白云石、石膏和石盐的饱和指数的变化趋势与渗流场特征一致。将计算区划分成6个区,计算出αi、βj及化学反应速率常数kj,求得各分区的K值。计算区K值变化在10.78~26.91m/d之间,与抽水试验法求得的渗透系数值吻合良好。利用水化学动力学法计算水文地质参数不但可以弥补局部地区由于缺乏抽水试验资料而难以确定水文地质参数的困难,同时可减少抽水试验工作,获得可观的经济效益。     

汶川地震深层地下水位临震异常

针对短临地震预报难尤其是临震预报难问题,以2008年汶川地震为背景,对受地震影响严重的川、滇、陕、甘、渝5个省市区域内的深层地下水位进行了分析,发现在龙门山断裂带所在的四川省及其NE方向的甘肃省区域,共有7口井水位表现为明显的临震异常,异常形态包括振荡型、脉冲型和阶升型。利用小波变换方法对振荡型及脉冲型异常进行分析,结果表明:临夏、古浪横梁和清水等井水位信号中存在着周期为2～8 min,振幅为5～59 mm的前驱波波形,这是由于震源体慢破裂过程中发出的地震波造成的。阶升型异常幅度较大,分别为129.4 cm和340.8 cm,从震前几分钟一直持续到震后,未恢复到震前状态;表明引起震时地下水剧烈变化的动力作用在震前已经开始,震时变化只是在此基础上进一步发展与加剧。     

黄河下游断流对傍河水源地影响的研究

保持黄河不断流是傍河水源地存在的必要条件,黄河频繁的断流威胁傍河开采水源地的稳定性。本文建立了黄河下游影响带地下水系统模拟模型,模拟预测黄河下游在断流和恢复过流条件下,傍河开采时黄河侧渗量的变化趋势及傍河开采水源地地下水的演变趋势。研究表明:断流条件下,因傍河水源地开采而激发的黄河侧渗补给量增加幅度达28．4％-126．4％;小浪底水库运行对于傍河水源地实现稳定开采具有重要意义。     

黄河下游断流对沿岸地下水形成与开发的影响

黄河下游河段断流对沿黄地区生态环境影响严重。以1999年为基准年,利用黄河下游侧渗补给影响带地下水系统模拟模型研究了黄河断流对黄河侧渗量及地下水循环的影响。花园口-河口断流300d,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300d,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%。断流对黄河侧渗补给影响带地下水流场的形态影响较小,浅层地下水系统边界的水力性质没有改变。断流对黄河下游傍河水源地开采动态水位影响较大,但宏观上对侧渗补给影响带地下水资源不会产生较大影响。     

北方沿海中小流域地下水库建设可行性研究——以六股河平原区为例

我国北方沿海中小流域地表水资源相对比较丰富,但受到自然地理条件的约束,大部分被弃流入海,水资源的有效利用程度低,局部地区地下水位持续下降,造成海水入侵等问题,严重威胁着有限的地下淡水资源。针对存在的问题,本文以辽宁省六股河平原区为例,从补给水源、地下储水空间、水更替条件等角度分析了该区地下水库的建设条件,通过拟建水源地和人工回灌补源工程等措施,利用地下水流数值模拟模型对该区地下水库的运行状态进行了预测。结果表明,该区修建地下水库可有效地将丰水期(年)多余的地表水储存于地下,增加地下水的补给量,实现地下水与地表水的联合开发利用,提高水资源的利用率,同时表明人工回灌补源工程是地下水库建设成功与否的关键因素。     

地下水位对近震和远震异常响应的比较——以汶川地震和苏门答腊地震为例

地震引起的深层地下水位异常具有多样性和复杂性的特点。为了进一步探索深层地下水位动态与地震作用过程之间的联系机制,发挥深层地下水位对地震活动的指示作用,以2008年汶川Ms8.0地震和2007年苏门答腊Ms8.5地震为研究背景,对川、滇、陕、甘、渝地区井水位对两次地震的响应特征进行了比较。研究发现:地下水位远震响应形态主要以振荡型和阶变型为主,异常出现的时间较晚;地下水位近震响应形态比较复杂,以阶变型、脉冲型以及振荡型为主,异常出现的时间几乎与地震的发生同步。根据深层地下水位对地壳应力的响应机理,分析了各典型井水位对远震和近震不同响应的原因。结果表明:地下水位对远震的响应主要是由于含水层介质受到地震波应力的作用;对近震异常响应原因比较复杂,主要是含水层介质受到区域构造应力和地震波应力的共同作用的结果,震中距越小,含水层受到震源构造应力场的控制作用越大。     

模糊数学在郑州市水资源价值评价中的应用

水资源的价值主要体现在水资源的稀缺性、资源产权及劳动价值等方面。由于影响水资源价值的不确定因素众多,宜采用模糊数学方法进行评价。依据所建立的模糊数学模型,针对郑州市的具体情况选取水质、水资源量、国民生产总值、人口密度作为评价因子,对其水资源价值进行了计算,计算得到郑州市水资源价格为2.11 元/m³。目前郑州市的平均水价为1.28 元/m³,明显偏低,应进行水价改革。     

汶川8.0级地震北川县城震害原因分析

汶川MS8.0地震中,处于映秀—北川断裂带上的北川县城区地震烈度达Ⅺ度。地震断层活动在地表形成了3条破裂带,城区地表破裂带占总面积的比例超过6.5%,使建筑物遭受严重破坏,并引发了滑坡与崩塌灾害,加剧了震害损失。各种成灾机制之间存在相互耦合现象,不良地质现象发育是导致北川县城区震害程度极为严重的主要原因。