基于数值模拟的北京密怀顺地区地下水资源调蓄研究

通过收集北京密怀顺地区多水源(南水北调水源和再生水源)与当地地下水的水位、水质监测资料,建立了多水源入渗条件下地下水水流和溶质运移模型,探讨多水源补给对地下水环境的影响,并通过构建多水源入渗条件下多情景地下水调蓄模型,筛选最优方案.结果表明:2007—2016年约有4.5×108 m3再生水及南水北调水经未防渗河道自然入渗地下,使得入渗补给区地下水水位显著上升,其中南水北调受水区地下水位最高抬升为13.99m.再生水入渗使受水区地下水Cl-质量浓度升高,各再生水Cl-污染晕向中心漏斗区迁移,南水北调水源使地下水中Cl-质量浓度降低,在地下水入渗补给过程中主要起稀释作用.在情景分析中,筛选出方案Ⅳ最优,既能够增加地下水资源量,又能有效阻滞再生水入渗区的地下水Cl-高质量浓度污染晕向下游迁移.     

利用ArcGIS研究密怀顺回补区地下水位时空变化

密怀顺地区是北京市重要的水源涵养区,直接影响着主城区的供水安全。2014年南水北调盈余水量通过潮白河河道回补地下水,地下水位持续抬升,地下水升幅带不断变厚,包气带厚度变薄。基于ArcGIS软件,通过对区域地下水位2014~2022年进行研究,结果表明：（1）研究区地下水位持续快速升高,升幅为26.38m,其中密云区升幅19.01m,怀柔区升幅28.26m,顺义区升幅31.67m;（2）地下水位低升幅带面积为144.47平方千米,占研究区面积的29.67%,地下水位中升幅带面积约为128.85平方千米,占研究区面积的26.47%,地下水位高升幅带面积约为213.52平方千米,占研究区面积的43.86%;（3）研究区包气带厚度由43.07米减小至16.69米,减少了26.38米,其中密云区由43.42米减小至24.41米,减少了19.01米,怀柔区由39.38米减小至11.13米,减少了28.26米,顺义区由45.83米减小至14.11米,减少了31.72米。结果基本反映了该地区地下水时空变化特征,分区结果可进一步支撑地下水管理、地下水政策制定及地下水型水源地的精细化管理。     

污水处理厂出水的回补对滇池流域典型城区河道——大清河的影响

"十一五"末期,昆明市实施了将城市污水处理厂的二级出水,回补城区河道上游的系列工程,以同时解决滇池流域河道污染和城市水资源短缺问题.为研究污水处理厂回补水的实际净化效果,以昆明市第二污水处理厂回补水注入的大清河系为研究对象,分析了化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3-N)、总磷(TP)、总氮(TN)4种指标在回补水作用下的变化情况及其背后的原因.结果表明,回补水使河水中COD、氨氮、总磷和总氮4种主要污染指标均有明显降低,并能有效地消除大清河原有的黑臭问题.经过回补水净化后的大清河下游COD和氨氮在多数月份的浓度能达到地表水Ⅲ~Ⅳ类标准;总氮大幅度下降,总磷污染也有所减轻.污水处理厂出水回补之后有待解决的主要问题是如何进一步降低河道中的总氮和总磷.     

塔里木河下游输水条件下浅层地下水化学特征变化与合理生态水位探讨

结合2000—2005年塔里木河下游间歇性输水过程中地下水化学与地下水位变化的监测资料的分析发现：地下水化学特征对间歇性生态输水的响应表现出明显的阶段性；在地下水化学特征对输水响应的不同阶段，地下水化矿化度和主要离子含量的变化量与采样点距输水河道距离有较强相关性，而地下水埋深的变化是地下水化学特征阶段性变化的直接影响因素；地下水埋深在5m左右时主要离子含量和矿化度最小，水质状况最佳，植被盖度远大于荒漠化临界盖度.在该埋深条件下既能满足生态恢复的需要，又能避免水分的过度蒸发浪费.因此间歇性生态输水条件下，能维持较好水质并抑制荒漠化发展的合理生态水位为5m.     

南水回补区地下水水质敏感指标识别及关联性研究

基于北京市通州区2011—2019年地下水位及水质数据,构建了区内南水北调回补前后多个水质指标的ROC曲线;通过识别受回补影响的、AUC>0.7的高度敏感性指标Fe³⁺质量浓度,以及AUC为0.6～0.7的中度敏感性指标NO₃^-、NO₂^-和F^-质量浓度后发现:Fe³⁺在回补后总体质量浓度变小;NO₃^-、NO₂^-和F^-质量浓度变大.以F^-为例,构建了R-V copula模型,结果表明:与F^-敏感性密切相关的指标分别为Ca²⁺、Mg²⁺、Na⁺、Cl^-质量浓度和pH;关联性的具体表现是Ca²⁺质量浓度与F^-质量浓度明显负相关,区内地下水回补后Ca     

密怀顺水源保护区土地利用演化驱动因素分析

密怀顺水源保护区位于北京密云、怀柔、顺义的三区交界处,是北京市第八水厂、怀柔应急水源地所在地。2014年底南水北调进京后,部分盈余水量开始通过潮白河河道回补密怀顺地下水。为保护饮用水源,摸清历史面源污染的潜在风险。通过转移矩阵数学模型,利用ArcGIS方法研究了土地利用时空演化规律,结果表明：（1）土地利用变化强度2015年~2018年是2012年~2015年的5.24倍,耕地、未利用地面积呈现减少趋势,林地、水域和湿地、草地面积呈现增长趋势,建设用地先增后减;（2）2015~2018年林地、水域和湿地、耕地变化率最大,分别为92.15%、67.46%、46.6%;（3）2015年后林地、水域和湿地、草地、未利用地面积呈现净转入趋势,耕地、建设用地面积呈现净转出趋势;（4）最活跃的土地属性转变是耕地转入林地,面积为68.23km2,（5）土地利用变化特点与政策驱动力息息相关,土地利用的演化趋势向着利于饮用水源安全的方向发展。可见研究成果可为水源保护区面源污染防治提供科学依据,对未来进一步研究农业面源对保护区土壤和地下水的环境影响奠定基础。     

塔里木河流域阿拉尔生态监测站地下水动态的监测与分析

塔里木河流域由于受气候变暖和人类活动的影响,流域内生态系统已呈现出一定程度的退化迹象,为掌握其退化的迹象和程度,对2005年阿拉尔生态监测站9眼地下水常观监测井的年内地下水水位及地下水水质监测结果进行了分析,结果显示,监测区地下水位由于受农业灌溉及距塔里木河远近的影响,地下水补排关系呈现出季节性互补关系,而地下水水质的变化则反映出地下水积盐或排盐的变化过程。这表明,塔里木河既是流域灌区地下水的补给区,也是地下水径流的排泄区。     

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%.     

浅析浅论地下水环境监测技术

地下水是我国城乡发展与工农业用水的重要来源,已成为我国水资源的一部分,地下水的作用已不可取代,尤其在北方地表水资源匮乏以及南方水质型缺水地区,地下水的作用更是日益凸显,甚至成为这些地区的主要水源。由于个别地区盲目开采,超过了地下水开采的负荷量,造成采补失衡,地下水的水位大幅度下降,产生地面沉降、地下水污染等一系列问题,严重制约生态环境的优化发展,与可持续发展战略背道而驰。因此,为了合理开发并利用地下水资源,保护生态环境,做好地下水环境监测工作非常重要。本文将对地下水环境监测的要素、主要技术及管理手段等问题进行具体分析与阐述。     

疏勒河流域花海灌区地下水位动态演变趋势

根据疏勒河流域花海灌区水文地质条件,尤其是地下水的补径排关系,建立了相应的水文地质模型和地下水数值模型。通过拟合近十年的地下水水位,对模型进行识别与校验,在此基础上预测了未来20年地下水水位变化趋势及影响因素。结果表明,在350.52万m~3/a的开采强度下地下水水位略有回升,在2 009.86万m~3/a的开采强度下地下水水位下降明显,最大降幅达6 m;高强度开采地下水会引起灌区地下水水位持续下降,区内东南部受影响尤为明显,会引起一系列生态及环境问题。     

轨道台车模板在南水北调中线工程引水暗涵二衬混凝土施工中的应用

结合南水北调中线工程北京西四环引水暗涵工程二衬混凝土施工中的技术要求,就轨道台车模板施工技术在暗涵二衬混凝土施工中的应用进行了总结和分析。     

南水北调对南四湖水环境影响分析与评估

南四湖是山东省的重要水源地,也是南水北调东线工程的主要调蓄湖泊．随着该地区社会与经济的高速发展,南四湖也出现了诸多环境与生态问题．针对南四湖地区存在的湖泊淤积、水资源短缺、水污染及生态环境恶化等一系列问题,分析了现状南四湖水体水环境质量,并对南水北调工程实施后的水环境质量进行了预测评估．结果表明,调水将使湖区水环境质量有质的提高,退化的生态系统将得以恢复．     

南四湖的水环境问题研究

南四湖是山东省最主要的水源地,是南水北调东线工程重要的输水通道和调蓄湖泊,其水环境状况对湖泊流域乃至整个南水北调东线工程调水水质都有很大影响.对南四湖表层沉积物中重金属和持久性有机污染物的含量、分布及来源,湖泊及入湖河流水质和富营养化水平,湿地景观格局变化等方面的研究成果进行系统论述,并提出了今后的研究方向,为南四湖水环境的管理和保护提供借鉴.     

以氯离子为例的北大港水库水质调控技术

针对南水北调配套水库——北大港水库水质咸化问题,采用数值模拟方法,应用EFDC三维水动力水质模型形成水库水质模拟技术,调控水库运行方式,提高水库蓄水利用率.以氯离子为模拟指标,通过实测数据与模拟结果比较分析,验证了模型的可靠性.将北大港水库分为主库区和辅库区两部分,利用该模拟技术调控水库运行方式,对水库3种典型蓄供水方案进行水质模拟研究,探讨底泥氯离子释放对水质的影响,指出主辅库联合调度为较优的调控方案.该套水库水质模拟技术可推广应用于其他南水北调配套水库.     

南水北调东线工程调水期洪泽湖水质变化规律分析

为了解南水北调东线工程调水期间洪泽湖水质变化,基于2013—2020年洪泽湖调水期水质监测数据,采用Daniel趋势检验分析水质年变化趋势,通过空间插值得出各湖区水质分布规律,并进一步用主成分分析法分析水质主要污染类型。结果表明：2013—2020年洪泽湖调水期水质在合格至轻度污染之间,TP和TN为主要超标因子;时间上水质有变好趋势,空间上过水区水质最差,但有转好趋势,而成子湖区和溧河洼区有所恶化;污染类型以富营养化污染为主,氮磷营养盐影响较大;水质污染以入湖河流输入和建设用地增加人类活动的污染为主要来源,还伴有偶发污染事故;时间上洪泽湖对东线输水的综合水质有改善趋势,建议进一步加强相关污染防治工作,保护洪泽湖水环境,保障南水北调东线工程输水水质安全。     

基于物联网的汉江水环境参数监测系统设计

为实现南水北调中线水源地汉江的水体环境参数智能化监测,研究设计一种基于物联网的汉江水环境参数监测系统。该系统由监测主机和检测终端组成,监测主机通过LoRa无线方式发送采集控制指令到检测终端,检测终端接收指令并实施水温、pH值、浑浊度等水体环境数据采集,并将采集数据通过LoRa无线方式发送给监测主机,由监测主机完成数据分析、显示和异常语音告警,监测主机具有基于NB-IoT的OneNET云平台自动接入与数据上传功能,能将检测数据自动上传到OneNET云平台,管理人员通过手机app登录云平台,即可实现水体环境的远程监测管理功能。实验测试结果表明：本系统各项功能运行较为稳定,监测主机和检测终端的LoRa无线有效通信距离约为1640米,系统设计方案合理可行,能够为南水北调水源地水体环境智能化监测管理提供技术基础和方案参考。     

江苏省2012年监督监测情况分析

本文总结了2012年江苏省环境监测中心负责进行的监督监测项目。太湖、通榆河区域补偿监测氨氮超标较严重;南水北调水质监测结果并未100%达标;小康断面水质监测达标率仅为55.6%和64.2%;国控重点源同步比对监测宿迁市均为废气和废水合格率最低的市。     

人类活动影响下华北平原水资源可持续利用研究

人类活动对区域水资源可持续利用的影响随着人类社会的发展和进步而不断增大。通过分布式水文模型和系统动力学模型的耦合,设定4大类情景,即现状保持型、农业节水型,南水北调(SNWDP)型和综合发展型(S1~S4),模拟华北平原2009~2028年水资源可持续利用的状况。结果表明:(1)随着社会经济的发展,四种情景下总需水量呈增长趋势,到2028年,S1~S4下华北平原总需水量分别为595.7、543.1、596.9及544.3亿m~3,相应的缺水指数分别为0.509 5、0.429 1、0.251 4及0.177 1;(2)农业节水措施与南水北调工程的结合,才会对华北平原地下水水位的恢复、缺水程度的缓解及水资源的可持续利用产生比较显著的影响;(3)在人类活动影响下,华北平原缺水的问题短期内无法彻底解决,但可以通过采用南水北调与节水措施相结合来缓解缺水问题。