基于GIS技术和FEFLOW的秦王川盆地南部地下水数值模拟

在系统分析研究区地质及水文地质条件的基础上,确定了研究区范围和边界条件,借助GIS技术和FEFLOW建立了研究区地下水系统概念模型和数学模型及相应的地下水系统数值模型.用2004-2005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(2004年)的地下水系统进行了模拟与分析.结果表明:建立的模型能够较好地反应研究区水文地质空间分布及组合方式,具有一定的代表性,可以用于数值模拟计算.选择2005年为预测初始时间,2015年为终止时间,利用模型对研究区进行预测.在模型运行10年后,研究区北部区域地下水位上升3～5 m,中部区域的上升5～10 m,南部区域的上升10～15 m.分析模拟区域地下水上升范围,为今后实施排水措施奠定了一定的技术基础,也为排水措施的选址提供了一定的依据.     

敦煌盆地地下水数值模拟及可视化与管理

采用GIS与Visual ModFlow软件,对敦煌盆地地下水资源进行现状模拟与未来变化趋势预测.在此基础上结合GIS空间分析能力、地图学、计算机数值模拟等技术实现了区域地下水二维和三维的可视化,通过综合分析提出区域地下水资源管理措施.不仅可为敦煌盆地合理开采利用地下水资源提供依据,而且将丰富区域水文地质的系统研究工作及地下水资源的信息化和可视化.     

危险废物填埋场对地下水环境影响分析

以江苏某危险废物填埋场为研究对象,在对评价范围水文地质条件进行勘察基础上,基于数值模拟方法,量化评价预测了不同工况下填埋场对区域地下水环境影响程度和范围。评价预测结果为制定有效地下水环境保护措施提供了科学依据。同时也为其它条件相似地区危险废物填埋项目地下水环境影响的评价与研究提供借鉴与参考。     

长江北部三角洲-里下河沉积典型过渡区承压地下水数值模拟

姜堰市地处长江北部三角洲沉积区与里下河沉积区间的过渡带,孔隙承压地下水分布复杂,南北差异明显,地下水资源评价难度大。对研究区复杂孔隙承压地下水系统进行了三维数值模拟,并在模型识别、验证的基础上,确定出符合水位控制要求的可开采资源量及优化开采布局。结果证明,通过三维数值模型进行地下水资源评价,既能客观再现复杂的水文地质结构和水文地质条件,同时也有助于对地下水资源进行科学有效管理。     

长江北部三角洲-里下河沉积典型过渡区承压地下水数值模拟

姜堰市地处长江北部三角洲沉积区与里下河沉积区间的过渡带,孔隙承压地下水分布复杂,南北差异明显,地下水资源评价难度大。对研究区复杂孔隙承压地下水系统进行了三维数值模拟,并在模型识别、验证的基础上,确定出符合水位控制要求的可开采资源量及优化开采布局。结果证明,通过三维数值模型进行地下水资源评价,既能客观再现复杂的水文地质结构和水文地质条件,同时也有助于对地下水资源进行科学有效管理。     

柳绕养浅层地下水资源评价及可开采潜力

为研究彰武县柳绕养平原区地下水资源特点及保证柳绕养平原区地下水资源的可持续利用,利用水均衡法及可开采系数法分别对区内地下水资源进行评价及可开采潜力分析.计算结果表明:柳绕养平原区多年平均地下水总补给量为2 9740.5万m3,总排泄量为2 9117.4万m3,多年平均地下水可开采量为2 5279.43万m3,现条件下地下水资源开采系数为0.19.柳绕养平原区现状条件下地下水资源处于正均衡状态,地下水资源量丰富,可开采潜力巨大,未来可根据合理地利用作为区域发展的主要供水水源.     

基于模糊可变模型的山西省地下水承载能力研究

根据可变模糊集理论,利用地下水资源承载能力综合评价的模糊可变模型,对山西省的地下水承载能力进行了研究。结果表明:太原、大同、晋中、晋城和运城的地下水资源承载能力综合评价为3级;其余各地市的地下水资源承载能力综合评价为2级;整个山西省的地下水资源承载能力综合评价为2级。根据各地区相应的评价级别,可采用不同的措施以保障地下水资源的可持续利用。利用该方法的评价结果与实际相符,可为地下水资源的开发利用提供指导。     

北京平原区浅层地温能空间信息系统设计与实现

对浅层地温能资源进行有效管理是实现资源可持续开发和利用的基础之一,目前以浅层地温能为专题的管理系统尚不多见.采用GIS控件ArcGIS Engine嵌入Visual Basic.NET的方法为技术平台开发的北京平原区浅层地温能空间信息系统,能有效管理该区浅层地温能的开发和利用.该系统有数据管理、图形显示、查询等一般功能,此外,在空间分析模块中加入了地下水热泵适宜性评价模型.本文重点介绍了北京平原区地下水热泵适宜性评价模型的构建与实现过程,最后在系统中利用该模型对北京平原区地下水热泵进行了适宜性区划,得出了平原区地下水热泵适宜性分区图.因此,该系统能够为北京平原区浅层地温资源的利用管理等提供决策和支持.     

傍河区域地下水脆弱性研究——以第二松花江流域为例

 地下水脆弱性研究是合理开发利用和保护地下水的基础,它一直是国际水文地质研究的热点问题之一。以第二松花江流域地下水为研究对象,分别采用DRASTIC 方法和GOD 方法对地下水环境脆弱性进行评价,并利用实测铬含量对评价结果进行验证对比。研究结果表明:DRASTIC 模型对第二松花江流域地下水环境脆弱性的评价较为合适,评价结果更能真实地反映研究区地下水脆弱情况;第二松花江流域傍河区域的地下水环境较为脆弱,容易受到污染,故在布设水源地开采井时应尽量避开地下水高脆弱区,做到合理有效地开发利用地下水资源。     

基于GIS的地统计分析在区域水质评价中的应用——以内蒙古临河市为例

地下水水质具有区域空间分布的特征.本文以内蒙古临河市浅层地下水为研究对象.根据地下水水质调查分析结果.利用水质卫生综合指数法对采样点地下水水质进行综合评价.利用ArcGIs的地统计空间分析功能,对评价结果数据进行分析,选择合理的插值方法,得到研究区地下水水质的空间分布图,结果表明:1级水占25.14%,主要分布在研究区东南部和西南部;水质差(4、5级水)的区域主要分布在研究区的北部及中部部分地区,约占研究区总面积的54.42%.最后探讨了GIs在区域地下水水质评价中的优势及存在的问题.     

伊犁河谷西部平原区地表水与地下水转化关系研究

地表水与地下水资源是区域水资源的重要组成部分,查明地表水与地下水的相互转化关系,对于揭示水资源形成机制和促进水资源合理开发利用具有重要意义. 在综合分析伊犁河谷西部平原区地质和水文地质条件的基础上,选择伊犁河干流及其典型支流,分析了河水及周边地区地下水氢、氧稳定同位素的组成和空间分布特征,揭示了地下水补给来源以及地表水–地下水之间的密切关系,并利用222Rn建立相关质量均衡模型,计算了伊犁河与地下水间的相互转化量. 结果表明:伊犁河北侧平原区地下水径流主要受控于地形和岩性;南侧平原区的地下水径流主要受控于新构造运动,且地下水与地表水都进行了多次转化. 研究结果可为伊犁河谷西部平原区地下水的合理开发利用提供依据.      

黄河流域水资源配置问题研究与优化

黄河流域是中国重要的经济地带、粮食产地、能源基地,对中国的社会经济、生态安全的持续健康发展具有重要作用。随着社会经济的发展以及气候环境的变化,黄河流域用水结构发生改变,农业用水和工业用水量减少,生活用水和生态用水量增多,且上游取水量减少,中下游取水量增多。本文通过对2000—2021年流域地表水和地下水的取、耗水量现状以及2004—2021年流域用水结构的分析,发现黄河流域水资源配置中存在水资源价格调整不到位、配置不合时宜、流域产业转型动力不足以及水资源开发利用率低等问题,并提出完善黄河流域水资源价格体系、推动流域的生态补偿、建立水资源监管机制、构建人与自然和谐共生的生态系统新格局的建议。黄河流域水资源配置问题探究与优化有助于推动流域生态保护和高质量发展,对大型流域水资源管理和调度具有重要意义,可为全球其他流域水资源的优化配置提供参考。     

黄河流域兰州段土壤侵蚀敏感性评价

黄河流域兰州段,由于严重的土壤侵蚀现象,带来的流域生态问题凸显。研究黄河流域兰州段土壤侵蚀敏感性问题,有助于解决该区域黄河流域生态环境保护与治理。选取降雨侵蚀力、土壤可蚀性、坡度、坡长、水土保持措施、植被覆盖6个因子,采用改进的加权土壤侵蚀(the revised universal soil loss equation, RULSE)模型,运用地理信息系统(geographic information system, GIS)和遥感技术评价该区域土壤侵蚀敏感性。结果显示:黄河流域兰州段土壤侵蚀极敏感区和重度敏感区占区域总面积的42.73%,中度敏感区占区域总面积的45.60%,轻度敏感区和不敏感区占区域总面积的11.67%。其中,最敏感区位于兰州市榆中县。研究结果可为黄河流域兰州段合理规划水土资源、生态环境保护和管控预警提供决策支持。     

Integrated simulation of the dualistic water cycle and its associated processes in the Haihe River Basin

Water resource shortages, water environmental deterioration, and water ecological degradation are becoming increasingly prominent in the Haihe River Basin under the effects of global climate change and intense human activity. Finding ways to solve these problems reasonably is an urgent task in basin water resources management. The water cycle describes the formation and transformation of every water drop, while it interacts with associated water ecology and water environment processes. Therefore, to fundamentally solve the above problems, the three processes must be combined and the evolutionary trends of the ecology and water environment driven by the water cycle must be determined. To comprehensively diagnose and solve the problems of water resources, ecology and water environment in the basin, an integrated simulation platform of the dualistic water cycle and its associated processes in the Haihe River Basin was established by fully analyzing the "natural-social" dualistic characteristics of the evolution of the basin water cycle in this study. Accordingly, it is a supporting tool to evaluate the future trends of water resources, ecology and the water environment by setting scenarios based on the predictions of a climate mode and water control conditions. The results show that with climate change, the water consumption, groundwater overexploitation, and the amount of water flowing to the sea could develop soundly and satisfy the requirements of national economic growth in the future planning year 2030 through the implementation of water consumption control management and the South-North Water Diversion Project. Meanwhile, associated water environmental deterioration can be alleviated, and a growing trend for production capacities of the natural ecosystem and agro-ecosystem is seen. The above results provide a foundation for implementing basin water resources regulation and the most strict water resources management.     

基于InVEST模型的杨溪河流域土地利用变化对水源涵养功能的影响

水资源短缺问题已经严重制约人类的生产生活,研究不同土地利用条件下的产水量和水源涵养功能,可科学指导区域水资源的利用和管理。利用生态系统服务和权衡的综合评估模型(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs, InVEST)模型分析了杨溪河流域1995年、2005年和2015年不同土地利用情况下的水源涵养量和水源涵养服务价值。结果表明：杨溪河流域在1995年的水源涵养量大于2005年和2015年,2005年和2015年的水源涵养量较为接近;杨溪河流域1995年、2005年和2015年的产水量均显示出上游和下游有较高的产水量;杨溪河流域在1995年、2005年和2015年的水源涵养服务价值分别为23.56亿元/a、21.44亿元/a和21.55亿元/a。人类活动将影响杨溪河流域水源涵养功能,在水资源开发利用方面,要协调好经济、环境和资源等各方的关系,为杨溪河流域等中国南方地区中小流域的开发利用和保护提供参考依据。     

永定河流域健康评估及其变化分析

人类社会的高速发展导致流域水资源短缺和水环境污染等问题日益严重。永定河流域作为海河流域的重要组成部分,流经内蒙古、山西、河北、北京、天津5个省(自治区、直辖市),其健康发展状况对所在地区具有重要影响并值得深入研究。本研究在综合分析国内外流域健康评价方法的基础上,构建永定河流域健康评价指标体系,采用综合指数评价法和层次分析法对永定河流域18个子流域2005-2020年的健康状况进行评价。研究结果表明,永定河流域在2005-2020年整体健康状况无明显变化,个别子流域健康状况在前期有小幅度恶化的现象,但整体在2020年得到改善。通过分析流域健康变化原因认为,水资源量匮乏、经济发展不平衡以及人类活动剧烈干扰是导致永定河流域健康状况一般及局部恶化的主要原因,并据此给出了永定河流域健康管理的对策和建议,为永定河流域的合理开发利用与保护提供参考。     

试论塔里木河流域水资源管理机构体系的改革与完善

塔里木河流域水资源统一管理问题,一直是新疆水资源管理的重点.随着流域内人口的增长、经济社会的发展以及对水资源开发利用程度的不断提高,塔里木河流域生态环境恶化问题成为各界关注的焦点,而不合理的水资源管理机构体系是其主要成因.为此,本文在深入分析塔河流域水资源管理机构体系现状及主要问题的基础上,结合水权市场建立和发展的需要,提出了改革与完善现行水资源管理机构体系的基本原则与具体措施.     

干旱灌区地表水和地下水联合利用耦合模型研究

通过动态耦合运算分布式地下水模拟模型与水资源优化配置模型的技术路线,建立了干旱灌区地表水和地下水联合利用耦合模型,该模型既可以对灌区地表水和地下水进行优化调度,又可以合理控制区域地下水位.最后将耦合模型应用到黄河流域某灌区,并对灌区2020和2030年的水资源进行了优化配置,同时对不同区域的地下水埋深进行了控制.研究成果可为干旱灌区的水资源高效利用、盐碱化防治等方面提供借鉴和参考.     

干旱灌区地表水和地下水联合利用耦合模型研究

通过动态耦合运算分布式地下水模拟模型与水资源优化配置模型的技术路线,建立了干旱灌区地表水和地下水联合利用耦合模型,该模型既可以对灌区地表水和地下水进行优化调度,又可以合理控制区域地下水位.最后将耦合模型应用到黄河流域某灌区,并对灌区2020和2030年的水资源进行了优化配置.同时对不同区域的地下水埋深进行了控制.研究成果可为干旱灌区水资源高效利用、盐碱化防治等方面提供借鉴和参考.