济南市雨水加灌地下水技术研究

随着城市化进程的加快,雨水资源浪费与地下水超采这一矛盾日益突出.结合济南市实际情况,对雨水回灌地下水技术如地表入渗、坑塘入渗补给、渗坑入渗补给、水平辐射井补给、加压式人工回灌井做了简单阐述.     

滹沱河冲洪积扇浅部回灌层井灌动态分析及回渗能力探究

随着地下水资源的加剧开采和补给的减少,滹沱河冲洪积扇形成的厚包气带区有着巨大的回灌潜力,但相关回灌试验研究较少。通过在滹沱河冲洪积扇藁城段开展一系列低水位、高水位井灌试验,获得了回灌井与观测井水力联系的强弱及井周边的渗透情况;在连续回灌中回灌井会发生一定程度堵塞,适时回扬能使回渗能力得到一定程度恢复;各回灌井有较大的回灌能力,均大于50 m~3/h;区内三个主要回灌层(饱水带、深层包气带、浅层包气带)在井灌条件下都有较强的渗透能力,但受成井差异和地层结构差异性影响,不同井内的渗透能力不同。新形势下在冲洪积扇厚包气带区适时开展地下水人工回灌是解决水资源储存和相关水文地质问题的一个有效途径。     

地下水人工补给井研究综述

综述了国内外地下水人工补给井设计建设、模拟试验、井流计算等方面的研究现状。认为国外补给井设计技术已较为规范,国内还处于初步探索阶段。指出补给井试验以堵塞研究为主,补给井型态、优化布设等方向关注较少;补给井流模拟计算主要依靠抽水井流理论,变化水头情形下的补给井流缺乏合理的模拟计算方法。建议加强补给井规划、设计与施工的技术集成研究,开展补给井优化设计与数值模拟研究,合理预测补给效果,促进地下水人工调蓄工作。     

基于野外试验的上海市地下水人工回灌可行性分析

地下水人工回灌是提升地下水水位,增加地下水储量的有效方法,因其便于实施而被国内外广泛应用,可行性分析是进行地下水人工回灌的前提。在野外试验的基础上对上海市地下水人工回灌的可行性进行分析,野外试验的监测结果表明,在上海市进行人工回灌后,各监测井中地下水水位得到了明显的提升,同时,回灌水注入地下水后,除与地下水发生混合作用外,还发生了水岩作用、矿物溶解反应等,使地下水环境和水质组分含量发生变化,对地下水水质造成影响,由此可见,优质的回灌水源的选取也是至关重要的,并且在上海地区实行人工回灌是可行的。     

基于地下水回灌系统工程的原水预处理试验研究

针对采用FeCl_3絮凝沉降预处理河水原水后,注入功能性人工湿地系统,由经功能性湿地系统二次净化处理后,再由池塘入渗补给地下水的地下水回灌系统工程,利用单因素试验考察FeCl_3对绵远河水原水浊度、COD、TP、TN、NH_4~+-N污染指标的去除效率,分析三氯化铁投加量与沉淀时间对污染指标去除效果的影响。结果表明,FeCl_3试剂对浊度、TP的去除效果显著,浊度的最终去除率为94.507%~98.399%,TP的最终去除率为55.519%~95.130%;对COD、TN的去除效果较为明显,COD的最终去除率为29.869%~50.955%,TN的最终去除率为14.970%~65.945%;对NH_4~+-N的去除效果不明显,NH_4~+-N的最终去除率为5.714%~9.909%。污染去除率受污染的初始浓度、FeCl_3用量、静置沉降时间共同影响。总体而言,污染的初始浓度越大,其去除效率越高;污染浓度随时间增加而降低,去除率随时间增加而增大。相同时间内,FeCl_3浓度越大,去除率越高,污染降低越快;不同FeCl_3浓度达到相同污染去除率时,FeCl_3浓度越低,所需时间越长;FeCl_3浓度越高,所需时间越短。     

人工神经网络技术在水质动态预测中的应用

根据前人研究,上海地区地下水的水质变化主要受人工开采和回灌活动的影响,然而,由于地下水流动的复杂性,水质变化与采灌井的开采量及回灌量之间存在着完全非线性的关系;加一方面,人工神经网络技术具有较强的解决矛盾样本（即非线性问题）的能力,因此,作者在收集已有观测资料的基础上,利用人工神经网络技术对上海地区第Ⅲ承压含水层的矿化变化进行了预测。算例表明,应用该法进行单井预测的相对误差只有2.07%,多井预测的相对误差小于1.5%。     

滹沱河地下水超采区人工回灌的水岩相互作用模拟

人工回灌条件下回灌水与地下水混合带的水岩相互作用是决定地下水水质演化和含水层发生化学堵塞的关键过程。为研究人工回灌对滹沱河地下水超采区水质演化的影响,以石家庄市人工回灌场地为例,利用石津灌渠水作为回灌水源,通过室内实验结合反向水文地球化学模拟揭示回灌层位地表水与地下水混合带的水-岩相互作用机理。结果显示：混合带水的TDS（total dissolved solids）变化特征表现为先增大后缓慢降低,且地表水占比越大、含水介质粒径越细,则其变幅越大;混合带水中主要离子质量浓度变化特征受混合、碳酸平衡、溶解-沉淀、阳离子交换及硝化作用控制,其中K⁺、Ca²⁺、SO₄^2-质量浓度主要受溶解-沉淀作用控制,Na⁺、Cl^-、HCO₃^-、NO₃^-质量浓度主要受混合NO₃^-作用控制,Mg²⁺质量浓度主要受阳离子交换作用...     

人工湿地在生态环境建设及污水处理方面的发展和应用

通过调查人工湿地的发展历史,介绍了人工湿地的概念、原理及工艺组成,结合近年来人工湿地运行实例,综合分析了人工湿地在城市景观建设、区域气候调节、地下水补给以及地表水体富营养化治理等生态环境建设方面所起到的作用,总结了人工湿地处理技术在污水处理方面的独特性和生物学价值,为其有效地推广和发展提供研究素材。     

郑州市区中深层地下水资源开发利用与保护

郑州市是地表水和地下水联合供水的城市,中深层地下水具有分布面积广、厚度大,补给径流条件优越、水量丰富、易于开采的特点.但是郑州市中深层地下水的开发存在着一些如降落漏斗、水质污染、地面沉降和地温空调井回灌不畅等对中深层地下水产生影响的问题,针对这些问题提出继续坚持郑州城市用水以"地表水与地下水联合供水,地表水供应为主"的方针,同时给出了郑州市地下水开发利用的相关对策.     

土壤基质对回灌水的净化效果

在水资源管理体系中,人工地下水回灌是实现水资源再生的有效途径。介绍了城市污水人工地下水回灌技术的基础理论与发展现状。利用在北京市高碑店污水处理厂内的建立的人工地下水回灌示范工程,初步研究了城市污水处理厂二级出水经深度处理后进行地下水回灌对地下水水质的影响。引入钠吸附比表征回灌水在渗滤过程对土壤结构的影响。研究结果表明:土壤非饱和带对可溶解性有机碳(DOC)、氨氮(NH_4~ -N)、UV-254表征的有机物有良好的去除效果,对回灌水中可吸附有机卤化物(AOX)的去除率很低。     

Pilot Test of Advanced Treatments Combination of Wastewaterfor Groundwater Recharge

IntroductionInterests in artificial groundwater recharge ofreclaimed wastewater have been strengthened inrecent years in response to declining groundwaterlevels,increased vulnerability of surface watersupplies to contamination,opposition to increasedreliance upon surface water supplies and manyother reasons[14 ] .　A demonstration plantwill be builtin Beijing forartificial groundwater recharge with reclaimedwastewater effluent as a showplace and trainingcenter in China.This project was undert…     

Removal of Organic Pollutants in Municipal Wastewater for Artificial Groundwater Recharge

IntroductionChina is a developing country with about onefifth of the world's population. Rapid economicdevelopment in China has created the need toimprove the country's infrastructure,notably withrespect to freshwater availability in the dry andsemi- arid regions in northern China. More than30 0 of China's 60 0 cities suffer from watershortages totalling about6× 1 0 9m3annually,whilemost of the rivers,lakes,and reservoirs arepolluted to some degree. Except for some inlandrivers and large re…     

Coastal groundwater table estimation by an elevation fluctuation neural model

Restrictions of groundwater management are often derived from the insufficient or missing groundwater database. A suitable and complete groundwater database will allow sound engineering plans for sustainable water usage, including the drilling of wells, rates of water withdrawal, and eventually artificial recharge of the aquifer. The spatial-temporal variations of groundwater monitoring data are fluently influenced by the presence of manual factors, monitor equipment malfunctioning, natural phenomena, etc. Thus, it is necessary for researchers to check and infill the groundwater database before running the numerical groundwater model. In this paper, an artificial neural network （ ANN ）-based model is formulated using the hydrological and meteorological data to infill the inadequate data in the groundwater database. Prediction results present that ANN method could be a desirable choice for estimating the missing groundwater data.     

采用组合式强化井灌的人工地下水回灌

利用城市再生水补给地下水是扩大地下水资源存储量、缓解水资源短缺的有效解决途径。该文通过土壤柱模拟组合式强化井灌系统,并协同臭氧氧化工艺针对城市再生水补给地下水进行研究。实验结果表明:该系统对化学需氧量(COD)的去除率为53%,对UV254的去除率为59%,对磷有较好的固定作用。土壤优先去除易生物降解、非芳香族特征的有机物。臭氧氧化可以改变再生水中有机物的分子结构,提高再生水的可同化有机碳(AOC)值,促进后续土壤对有机物的降解作用。     

深层承压含水层人工回灌条件下地下水中硝酸根的衰减

 收集了某地深层承压含水层人工回灌从2012 年8 月13 日至2013 年1 月16 日的水质数据,研究了回灌过程中地下水中NO₃^- 的衰减。在深层承压含水层中,硝酸根的衰减主要受反硝化作用的影响。讨论了pH 值、电子供体、温度、溶解氧等影响因素,结果表明,在本次回灌过程中,pH 值、电子供体对NO₃^- 的衰减基本没有影响,硝酸根衰减主要受到地下水水温及溶解氧的影响。回灌过程中,由于地下水水温逐渐下降,溶解氧质量浓度逐渐上升,NO₃^- 衰减半衰期经历了一个先保持稳定而后迅速上升的过程。     

基于对应分析法的北京密怀顺地区地表水回补地下水环境影响评价

为探究地表水回补地下水对地下水水资源和水环境的影响，本文以北京密怀顺地区南水北调水回补地下水工程为例，利用对应分析法分析了回补后11个监测井的地下水水位和水质的变化特征. 研究结果表明:1）2015—2016年间在北京潮白河密怀顺段，南水北调累计向潮白河补水4 413万 m3，河道补水后入渗量为4 362.2万 m3，占总调水量的94%；2）地下水水位抬升明显，近河道监测井最大升幅达到13.98 m；3）由于回补水质较好，以及包气带和含水层的过滤作用，地下水回补后地下水水质得到改善. 本研究结果可为北京市密怀顺地区地表水地下水联合调度提供参考.      

神东矿区降雨入渗补给强度研究

神东矿区煤炭资源开发与水资源短缺矛盾的日趋严重,实现地下水资源可持续开发利用,为能源基地建设与开发提供水资源保障迫在眉睫。而实现此目标的前提是准确的计算和评价现有的水资源。研究表明,区域地下水循环方式主要以垂向交换为主,作为地下水资源评价中补给量的主要构成部分,对该研究区降雨入渗量的研究具有十分重要的意义,以前评价地下水资源量时对降雨入渗量的给出大多采用经验估算的方法,此方法存在较大误差。在广泛调查神东矿区包气带岩性结构并结合野外取样、室内参数测定的基础上,采用数值模拟工具建立研究区包气带水分运移数值模拟模型,定量模拟神东矿区内不同地段降雨入渗强度,得出入渗补给系数,为评价区域地下水资源量提供科学依据,拟合出的研究区各岩性水文地质参数也可用于类似区域的水文地质计算。     

滹沱河地下水库有效蓄水率研究

地下水库已成为改善区域水资源时空分布的有效手段,定量评价地下水库与地表水库的有效蓄水率对提高区域水资源利用率具有重要意义.滹沱河地下水库为例,通过地下水流数值模拟方法,结合GIS技术计算不同人工补给条件下的滹沱河地下水库的有效蓄水率,并与上游黄壁庄水库有效蓄水率进行了对比研究.结果表明,地下水库的有效蓄水率在80%~91%之间,随着人工补给量的增加呈减小的趋势,黄壁庄水库的有效蓄水率在50%~80%之间,随着入库水量的增加呈增大的趋势;对比分析结果表明,地下水库储水效率明显优于地表水库,为地下水库-地表水库联合调蓄方案的制订提供科学依据.