衢江流域地表水与地下水的转化关系

地表水和地下水之间的转换关系是流域水循环和水环境问题研究的关键.以水化学和氢氧同位素作为示踪剂可以在一定程度上反映流域内地表水和地下水之间的关系.以衢江流域为研究区,分析了流域内地表水、地下水的水化学和氢氧稳定同位素的空间分布规律和演化趋势,定性和定量地揭示了流域内地表水与地下水的转化关系,结果表明:①溶解性总固体(TDS)、pH指标显示研究区地表水与地下水水化学指标空间变化特征相似,两者转化频繁;流域上游主要是地下水补给地表水,中下游则主要是地表水补给地下水;②阴阳离子组分显示:研究区水化学类型主要是HCO3-Ca、HCO3·Cl-Ca类型水,流域内水的最终来源为大气降水;水中离子主要受岩石风化和降水因素影响;③δD-18δO关系显示氢氧同位素含量沿河水流向不断富集;依据氢氧同位素与大气降水线之间的关系,显示出研究区地下水和地表水均受大气降水补给;④地表水与地下水的定量关系显示:研究区上游主要是地下水补给地表水,地下水对地表水的平均贡献率为19.67％,日均补给量为2.73×106 m3/d;中下游主要是地表水补给地下水,地表水对地下水的平均贡献率为22.77％,日均补给量为3.49×106 m3/d.     

GIS技术和FEFLOW在酒泉东盆地地下水系统数值模拟中的应用

在系统分析研究区地质及水文地质条件的基础上,采用ArcView GIS技术确定了研究区范围和定解条件,建立了研究区地下水系统概念模型和数学模型.利用基于有限元原理求解的地下水水流和污染物运移模型FEFLOW对建立的数学模型进行求解,并建立了相应的研究区地下水系统数值模型.用2001～2003年地下水动态观测井的地下水动态观测资料,对数值模型进行了识别和率定.运用识别后的模型对现状水平年(2003年)及P=50%,75%,95%不同地表径流条件下的地下水系统进行了模拟与分析.结果表明:建立的模型能够反映研究区实际水文地质条件,仿真度较高,具有一定的代表性.2003年及P=50%,75%,95%地表径流条件下地下水系统水资源补给量分别为7.0562×108 m3/a,7.7346×108 m3/a,7.1663×108 m3/a,6.361×108 m3/a,排泄量分别为8.2146m3/a,8.7208m3/a,8.3789m3/a,7.847 7 m3/a,总均衡分别为-1.158 4 m3/a,-0.986 2 m3/a,-1.212 6 m3/a,-1.486 7 m3/a,地下水长期处于负均衡状态.为了有效防止地下水位持续下降,应根据研究区的实际情况制定合理的地下水开采方案和地表水、地下水联合调蓄方案.     

基于耦合模型的沙颍河流域地下水与地表水硝酸盐通量过程模拟

为定量解析沙颍河流域地下水与地表水硝酸盐通量过程,构建了SWAT,MODFLOW和MT3DMS耦合模型,利用2007-2012年水量水质观测数据对模型进行了校验.校验结果表明,地表水流量决定系数R~2大于0.68,地下水水位和地表水水质R~2均大于0.9,地下水水质相对误差Re在15%以内,符合模型精度要求.在此基础上,选择沙颍河流域探究了流域地表水与地下水补排关系和硝酸盐通量过程.结果表明,沙颍河流域地表水与地下水的补排关系主要表现为地下水补给地表水,年均净补给水量约3.18×10~8 m~3.年际表现为丰水年大,达15.2×10~8 m~3,枯水年小,仅为0.26×10~8 m~3;年内表现为汛期地表水补给地下水,枯期地下水补给地表水;空间上表现为流域中上游(沙河、颍河中上游和汾泉河)地区大,年均值可达2.53×10~8 m~3.流域地下水对地表水年均硝酸盐净补给量0.38万吨,表现为,年内秋冬季净贡献量大,占总净贡献量的81.6%;空间上表现为流域上游地区净贡献量大,占总净贡献量的87.4%.流域中下游地区净贡献量小,占总净贡献量的12.6%.     

石羊河流域相对水资源承载力研究

采用相对资源承载力的研究方法,以甘肃省为参考,研究石羊河流域的相对水资源承载力.研究成果表明,2005-2008年间,石羊河流域水资源总量平均约19.17 × 108m3.水资源利用量平均为25.69×108m3,利用率达134.03％,实际人口数量已超过水资源总量的承载能力,经济多以发展绿洲农业为主,粗放式的农业生产模式耗费了大量的水资源,导致其实际GDP远低于水资源利用量可承载GDP.在后续的石羊河治理工程中,需继续在水源附近地区开发新灌区、安置移民,关闭机井,以减少生活用水,提高农业用水效率,推进生态环境的恢复.     

水资源可持续利用助天津可持续发展

水是人类赖以生存的基础,是工业生产得以正常运行的命脉。位于渤海之滨的天津,人均水资源占有量仅为160m3,加上引滦水、入境水,人均仅380m3。2000年全市水资源总量为1.526×109m3,总用水量为2.294×109m(3含工业利用海水替代淡水),其中地表水水资源工程供水1.441×109m(3引滦水6.12×108m3),开采地下水8.23×108m3,海水替代淡水0.3×108m3。城市工业用水5.34×108m3,城市生活用水5.22×108m3,城市总用水为1.056×109m3;农村用水为1.208×109m3。在城镇生活用水中,居民生活用水占52%,公共生活用水占48%。供用水缺口达到7.72×108m3,扣除引滦…     

污水资源化提高水资源再利用

厦门市水资源现状 水资源紧缺已成为可持续发展的"瓶颈".来自国家水利部的统计数字,显示我国淡水资源总量为2.8×1012m3,占全球水资源的6%,人均水资源拥有量只有2200m3,仅为世界平均水平的四分之一.目前全国三分之二的大中城市面临缺水:扣除难以利用的洪水径流和散布在偏远地区的地下水资源后,我国现实可利用的淡水资源量则更少,仅为1.1 ×1012m3左右,人均可利用水资源量约为900m3,并且其分布极不均衡.与此同时,地下水资源遭到过度开采,全国地下水降落面积已达到1.5 ×105km2.据预测,2030年中国人口将达到16亿,届时人均水资源量仅有1750m3.在充分考虑节水情况下,预计用水总量为7.0×1011至8.0 ×1011m3,要求供水能力比现在增长1.3 ×1011至2.3 ×1011m3,全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限,水资源开发难度极大.     

唐山区域范围内的水生态足迹研究

水资源紧缺是世界各国面临的重要问题之一,以"水"为要素评价区域资源利用的可持续性,并以水资源短缺的唐山市为案例区域进行剖析.探讨了生态足迹以及区域水生态足迹的内涵,区域生态需水及其内容,提出了基于区域生态需水量的水生态足迹的核算方法.并根据此核算方法和唐山市的用水情况对案例区域唐山市的生态需水量和水生态足迹进行计算、研究和分析.研究结果表明:1唐山市河湖多年平均生态需水量是9.02×108m3;地下水平均生态需水量是19.6×108m3,1唐山市多年平均的水生态足迹为1.85.以上结果表明唐山市的水资源利用是不可持续的.     

基于多维临界调控模型的玛纳斯河流域水资源调控

水资源调控是不同区域和用水户之间有效公平分配水资源的重要途径,本文以新疆玛纳斯河流域为研究对象,以水资源供需缺水量最小为优化目标,在分析耗散结构、协同学、有序原理和临界控制论的基础上,应用多维临界调控模型对玛纳斯河流域水资源系统进行行业间优化调控。研究结果表明:2020年,通过工业节水30.8%、农业节水1.2%和污水资源化1.38×108m~3,可使系统熵由0.34降低到0.15;2030年,通过工业节水54%、农业节水1.6%和污水资源化1.89×108m~3,可使系统熵由0.34降低到0.15;2030年的缺水量比2020年的缺水量减少了0.4×108m3,可实现水资源系统的有序发展。研究成果对解决灌区水资源供需矛盾、提高水资源高效利用具有重要意义。     

陕北红碱淖流域水量变化及其影响因素定量分析

通过概化计算得到陕北红碱淖流域1998～2004年的水量补给和消耗,建立了流域水量平衡模型,使用Mat-lab软件建立了多因素线性回归模型,定量分析了红碱淖流域水量失衡的影响因素.研究表明:1998～2004年红碱淖流域年平均补给水量为1.06×108m3,年平均耗水量为1.69×108m3,年平均水量净消耗为0.63×108m3.自然因素是影响红碱淖流域水量失衡的主要因素.降水量每变化1 mm,对应于水量补给变化约为1.01×104 m3,流域年平均温度波动1℃,导致的水量变化约为1.24×104m3,年平均风速波动1 m/s,造成水量变化约为1.34×104m3.流域内农业灌溉是人为因素方面的主要耗水部分,年均约为0.45×108m3.由于自然因素的不可控性以及红碱淖流域社会经济的发展,要缓解流域水量失衡状况,必须采取有效措施减少人为因素造成的流域耗水量.     

浐河流域地表水水化学特征

为探究西安地区主要流域地表水水化学特征及其成因,以浐河流域为研究对象,利用Piper三角图、Gibbs图、相关性对其水化学离子组分特征及来源进行分析,以期对浐河流域的水资源利用与管理提供科学依据.结果表明:浐河流域地表水主控阳离子为Ca2+,均值在86.63 m g·L-1,主控阴离子为HCO3-,占总阴离子含量的70...