人工干预压采条件下东风湖泉域地下水环境响应研究

为掌握我国北方典型岩溶泉域在人工干预条件下地下水的动态响应规律,以涉县东风湖泉域为研究对象,结合区内地质、水文地质、2011-2021年地下水位动态监测和地下水压采资料,在分析该地区地下水动态变化特征的基础上,运用GMS软件构建了在人工压采干预作用下的地下水流数值模拟模型,对地下水位变化趋势进行了预测。结果表明：①研究区地下水动态变化明显,具有周期性、滞后性,具体表现为4个变化阶段;②研究区内岩溶地下水整体呈现回升的状态,但是空间分布特征不同,上升区主要分布于下游地区;;③地下水类型为降水入渗-开采型,低水位期基本在5-6月,高水位期在1-2月;④在干预条件下,区内地下水位有着不同程度的回升,南部(下游)浅层水位响应特征值超过15m,中游地下水位响应特征值达到了5-10m,北部(上游)地下水位响应特征值为3-5m;上游和中游地下水位影响整体小于下游,下游水位响应尤为突出。该研究对于泉域内泉的保护以及地下水开发利用和保护具有重要的理论和实际意义。     

济南市区四大泉群流量演变规律及影响因素

基于2010—2020年济南市区四大泉群泉水出流量、地下水位及降雨量等数据,利用Mann-Kendall检验、 Pettitt检验和Pearson相关系数等方法,开展泉水流量、地下水位和降雨量的突变、整体变化趋势及两者相关性研究。结果表明：趵突泉、五龙潭和黑虎泉泉群均存在突变时间,突变时间分别为2014年8月、 2017年8月和2017年3月,且突变前后及整体都呈现出显著下降趋势;珍珠泉泉群未发生突变,整体为不显著的上升趋势;四大泉群之间存在中、低程度的相关性,趵突泉泉流量与趵突泉地下水位中度相关,且趵突泉地下水位的突变时间早于趵突泉泉流量的突变时间;降雨整体呈现上升趋势,不存在突变时间;人类活动是泉水流量呈减少趋势和发生突变的主要影响因素。     

娘子关泉域岩溶水环境问题及其保护对策

娘子关泉域岩溶水是阳泉市的主要供水水源，但是近年来，岩溶地下水水位下降、水质污染、泉水衰减等问题日益严重。分析了影响娘子关泉域岩溶水环境的主要因素，提出了保护岩溶水资源的对策。     

延河泉域岩溶地下水位动态特征及其影响因素

介绍了延河泉泉域概况,研究了泉域岩溶地下水水位资料,分析了岩溶地下水动态特征及其影响因素。     

玉符河流域地下水位与降水量的时滞分析

选取2000～2014年玉符河流域4组孔隙含水层、岩溶含水层水位监测数据及同期济南市降水量数据,采用连续小波变换和交叉小波变换对地下水位与降水量的时滞进行分析。结果表明:相同地段不同含水层的水位变化规律较为一致,降水量和地下水位存在约1年的连续主震荡周期。自上游到下游,地下水位与降水量的时滞逐渐增大,岩溶水位与降水量的时滞为73.22～117.99 d,孔隙水位与降水量的时滞为75.00～127.52 d。对于相同地段不同的含水层,岩溶水位对降水的时滞整体上小于孔隙水位对降水的时滞。     

三姑泉流量动态特征及衰减原因研究

为确保三姑泉域岩溶水资源的可持续开发利用,开展三姑泉流量研究是非常必要的。在充分分析三姑泉多年泉流量、降水量及岩溶水开采量等的基础上,对三姑泉流量动态特征和衰减原因进行了研究。结果表明,三姑泉流量动态特征整体上呈下降趋势,导致三姑泉流量衰减的主要因素为大气降水减少、人工岩溶水开采和采煤排水。     

延河泉域岩溶地下水数值模拟研究

在分析晋城市延河泉域地质、水文地质条件的基础上,建立了泉域岩溶地下水的概念模型和数学模型,采用基于迦辽金(Galerkin)有限单元法的AQUA3D软件对泉域岩溶地下水资源进行数值模拟研究.通过模型识别与检验,将岩溶地下水位数值模拟计算值与实测值较好地拟合,表明所建模型是合理和有效的,可以用于实际.据此用所建模型计算了两个降水方案条件下的泉域岩溶地下水可开采资源量,最终确定可开采资源量为6.26 m3/s.研究结果可为泉域岩溶地下水开发利用和保护提供科学依据.     

龙子祠泉流量动态特征及衰减成因研究

在分析龙子祠泉域多年降水量、泉流量及人工岩溶水开采量等资料的基础上,对龙子祠泉流量动态特征及衰减原因进行了研究。结果表明,龙子祠泉流量呈整体下降趋势,泉流量的衰减主要受降水量的减少和人类开采量的增大及泉域内采煤排水三方面共同影响。     

淮北市裂隙岩溶水动态模拟与超采评价

以淮北市裂隙岩溶水源地开采实际为研究对象,利用水位自回归与多元回归相耦合的方法建立水位动态模拟模型;根据对1997-2004年期间实际水位动态的模拟过程与结果,论述耦合方法计算精度较好的内在原因,阐述该方法的优越性;结合区域水位动态特征,分析区域裂隙岩溶水超采的成因,从用水公平角度讨论超采临界水位的确定方法,利用动态模拟模型评价水源地的超采程度;基于区域水位动态特征和超采评价结果,探讨水源地限采的技术思路.     

煤炭开采对辛安泉域地下水系统环境影响的分析

通过分析长治地区煤矿开采对辛安泉域岩溶水系环境的影响,指出了由此引发的相关问题,并提出了采煤区保护辛安泉域岩溶水系、防止水环境恶化的建议。     

坪上水库岩溶泉域特征分析

根据坪上水库岩溶采城地层岩性、地质构造及地下水特征，分析了采城岩溶的形态、分布规律、发育程度及特征，认为坪上水库岩溶采城的补给面积大，流量稳定，水质好，可作为城市工农业用水水源地开发利用。     

岩溶泉水开发利用及管理的探讨

针对岩溶采城内盲目开采深层岩溶地下水的现象，理论联系实际论述了泉城内开采岩溶地下水对泉水出流量的影响，提出了岩溶水资源管理系统目标及一些行之有效的管理措施。     

太原市西山岩溶区汾河与地下水相互作用研究

通过对汾河西山岩溶区段的河道下垫面背景分析,将汾河干流汾河水库至兰村区间分为7个区段,识别出了4个汾河与岩溶地下水相互作用积极的地段。以地下水系统理论为指导,将兰村泉和晋祠泉岩溶水系统概化为双输入(大气降水与人工开采)单输出(泉流量)模型,在此基础上,基于岩溶水天然资源量与大气降雨入渗量、河流渗漏量关系推算出了汾河与各岩溶水系统岩溶地下水的作用强度,即汾河对各岩溶水系统的渗漏补给量。研究成果对于指导太原市水资源综合利用,缓解太原市水资源供需矛盾,有效保护岩溶地下水等提供了科学参考依据。     

武鸣灵水岩溶泉的水环境变化及管理保护面临的新问题

【目的】以武鸣灵水岩溶泉为例,对调查研究灵水来源及环境地质问题所做的一系列工作进行总结,为其他地区的地下水开发利用和保护提供经验和参考。【方法】综合前期的地面调查、钻探、物探、水化学、水文监测以及示踪试验等多种技术手段,总结灵水岩溶泉的形成及水环境退化的原因和趋势。【结果】确定灵水的补给范围;灵水含水层以网状裂隙排泄为主,呈现集中径流带的特征;枯季灵水的水资源量明显减少;水文功能的弱化导致水生生态系统急剧退化。另外,灵水还面临有害微生物快速繁殖、地下水动力减弱引发河流倒灌更加频繁等亟待解决的问题。【结论】灵水研究的一系列工作既展示了成果,也成为岩溶水源地研究的典范。广西其他岩溶地下水的研究还停留在水质水量的调查评价阶段。建议以灵水为参考,从单纯的无机环境向有机生命环境过渡,以应对变化环境下岩溶地下水资源管理和保护所面临的挑战。     

广西凤山县鸳鸯泉水文地质成因探讨

【目的】研究凤山县鸳鸯泉的水文地质成因,为鸳鸯泉这一地质奇观提出科学的解释。【方法】根据实地调查和现场试验,结合地层岩性、地质构造以及岩溶发育情况,查明鸳鸯泉的岩溶水文地质条件;根据地下水示踪试验,确定鸳鸯泉的源头和主要的岩溶含水介质类型,并通过稳定氢氧同位素和钙锶比(Ca/Sr)分析,研究管道介质岩溶大泉的补径排过程和水循环特征。【结果】鸳鸯泉的源头为年里落水洞补给的外源水,公塘和母塘两个出口的主径流管道基本一致;鸳鸯泉具有以岩溶管道为主的含水介质特征,以及快速流的补给、径流和排泄过程。这种水文地质现象的成因与管道流集中排泄的方式有关。【结论】鸳鸯泉同属于一个管道系统,管道流的两个出口在水循环速度上存在差异,相比公塘,母塘具有较短的径流途径和较快的更新速率。     

基于现场检测的邢台百泉泉域岩溶水硝酸盐氮形成特征

为了揭示邢台百泉泉域岩溶地下水中硝酸盐影响因素及成因,采用便携式分光光度计建立了水中硝酸盐氮现场快速定量检测方法,通过水文地质结构和水化学分析,研究了百泉泉域岩溶地下水中硝酸盐氮的分布特征及其与常规水化学指标之间的关系。实验结果表明：硝酸盐氮在0.60～30.00 mg/L浓度范围内线性关系良好,方法检出限为0.2 mg/L,现场检测与实验室标准方法检测结果之间的相对标准偏差为0.23%～6.70%,差异性检验结果为t=0.984,表明两种检测方法测定结果一致。硝酸盐氮分布特征表明：防污性能较差的百泉泉域西北部岩溶裸露区和东部被第四系上更新统砂砾石含水层直接覆盖的部分岩溶水排泄区硝酸盐氮浓度较高;径流区硝酸盐氮浓度整体较低;采样点岩溶地下水中硝酸盐氮浓度均在地下水质量标准规定的I～III类水之间。研究区岩溶地下水水化学类型较为复杂,阳离子以Ca、Ca?Mg型为主,阴离子以HCO3、HCO3?SO4型为主,HCO3?Cl-Ca?Mg型和Cl?HCO3?SO4-Ca型地下水中硝酸盐氮含量较高,硝酸盐主要来源于城镇污水,受大气降水和农业活动影响较小。研究结果为建立地下水中硝酸盐氮现场检测标准方法及百泉泉域岩溶水资源的供水安全和生态保护提供了参考依据。     

长白山矿泉水补给径流与排泄关系

为研究长白山地区广泛分布的偏硅酸型矿泉水的补给源,通过氢氧同位素与水化学分析,结合水文地质、地球物理等资料,确定长白山泉水接受来自于西藏羌塘盆地的外源水补给。长白山泉水TDS很低但富含偏硅酸的现象表明,地下水流经的含水层是由硅酸盐等火山岩组成,结合长白山地区火山玄武岩大量的喷发事实,推断地下水导水通道由孔洞玄武岩构成。指出应加强对西藏冰川、河流与湖泊的保护,从而确保长白山优质矿泉水能够持续地开发利用。     

济南泉域岩溶径流通道特征

岩溶发育程度的差异性对地下水的储存和运移有重要控制作用。采用示踪试验、泉水位动态观测等方法揭示济南岩溶含水介质特征。试验表明济南泉域岩溶水观测孔中示踪剂运移的浓度历时曲线呈现单峰、双峰、三峰、多峰形态并存,岩溶水径流通道有单一管道和多管道并存;泉水位衰减特征表明含水系统以小型管道、裂隙、溶隙、溶孔、网络状溶隙等共同释水,衰减系数的历时变化反映济南岩溶水系统岩溶发育存在垂直分带性。研究表明,济南泉域岩溶发育不均、有多重性,奥陶纪灰岩比寒武纪灰岩的岩溶更发育。为保持泉水持续喷涌,宜选择奥陶纪灰岩含水层进行人工补源。