我国地下水管理面临的问题与对策——兼谈地下水“双控”管理

实施最严格水资源管理制度以来,我国地下水管理取得了显著的成效,地下水得到不同程度的修复,至2020年末,东北平原、黄淮海平原和长江中下游平原浅层地下水水位总体呈现上升趋势,深层地下水水位下降速率减缓,年均下降超过2 m的仅有291个,占全国监测站点的8.7%。但仍然存在着很多难以解决的问题,体现在有些超采区地下水水位持续下降态势依然存在、尚未达到采补平衡、地面沉降继续发生,同时地下水管理、超采区治理效果并没有达到人们期望的那么显著。我国地下水管理面临的主要问题有水文地质条件尚不能清晰刻画、地下水监测与计量精度不能满足需求、地下水管理目标与目前技术手段不协调、地下水管理的外部条件不成熟、地下水确权登记难度大。文章提出了有针对性的对策与措施,主要包括从流域或区域水平衡的角度开展地下水循环转化机理研究、加强地下水“双控”指标确定方法研究与试点、加强地下水监测和开采量计量统计工作、进一步明确地下水管理的职责等。在地下水“双控”管理实施中,首先明确地下水开采量和水位之间的定量关系,依据地下水水位的资源、地质环境和生态环境功能确定水位控制指标,并考虑实际需求和地下水管理目标、降水年份等条件确定合理的“双控”指标。文章深入思考了我国严格地下水管理和超采区治理的问题所在,为我国地下水可持续利用和科学管理提供了参考依据。

分布式地表水-地下水耦合数值模型研究进展

系统梳理地表、地下各水文过程中常见的控制方程以及数值求解方法,指出单一地下水模型和单一地表水模型在解决耦合问题中的短板。回顾近年来的相关研究,归纳出11种常见的耦合模型。从模型原理和适用方向2个方面对已有研究概括总结,将耦合方法划分为松散耦合型、半松散耦合型和紧密耦合型,分析耦合模型在变化环境下的地下水-地表水转化关系、河道生态流量以及地表水-地下水联合调度方面的应用。未来可以重点关注耦合模型在复杂地貌、多样化参数、模型识别验证方法、运算效率以及多学科交叉等方面的研究。

PUA/MMT复合材料的制备与研究

采用硝酸锌、烯丙基三苯基溴化磷(APB)为插层剂对蒙脱土(MMT)进行无机-有机复合改性,实现对MMT的改性。利用改性后的MMT制备了丙烯酸酯类聚氨酯(PUA)/MMT复合材料。研究了PUA/MMT复合材料的结构和性能。结果表明,改性MMT加入后,PUA/MMT复合材料的热稳定性和玻璃化转变温度得到提高,但拉伸强度随着改性MMT含量的增加先升高后降低。以金黄色葡萄球菌为研究对象对改性MMT和PUA/MMT复合材料进行抗菌定性测试,结果表明,PUA/MMT复合材料的抗菌性能不明显,但改性MMT具有较好的抗菌性能。

北京市城市雨水排除系统规划设计标准研究

按照北京市经济发展需要和防洪排涝要求,在分析规划设计校核、评价方法和降雨变化趋势基础上,研究并修订北京市暴雨强度公式、径流系数、降雨雨型和设计重现期等标准,提高城市雨水基础设施保障城市安全运行的能力,减少洪涝灾害。

北京市平原区地下水开采量反演的数值模拟方法

准确获取地下水开采量统计数据是进行水资源管理的基础,但是由于诸多人为因素,北京平原区调查统计得到的开采量数据与实际产生的开采量有出入.本文提出了地下水开采量反演的地下水数值模拟方法.为获取更接近实际的地下水开采量,基于有限元数值模拟软件FEFLOW,建立了北京市平原区(不包括延庆盆地)地下水流数值模型,依据各行政区开采量对平均水位的灵敏度系数,利用2012—2014年111孔地下水监测井的月动态数据,通过拟合模拟水位和实测水位,采用人工试错法对各区的开采量数据进行反演校正.反演后得到北京市平原区2012—2014年总开采量分别为23.16亿、21.77亿和23.44亿m3.反演后各单孔模拟和实测地下水位拟合较好,模型能较为真实地反映北京平原区地下水动态.以顺义区为典型,利用模型分析了区域地下水位与地下水开采量的关系.模拟结果可为北京市分区县地下水管理考核工作提供决策支持.

北京市怀柔区水资源存量及变动表编制技术问题探讨

编制水资源存量及变动表是国家生态文明建设的基础性工作,也是与国际水资源环境经济核算体系接轨的基本要求。根据国家统一部署和相关技术要求,在分析北京市怀柔区水资源特征与开发利用实际基础上,确定编制原则与技术框架,将表中的核算要素分为三类,分别确定核算方法,并提出了独立于核算表的合理性分析方式,探讨了水资源存量及变动表编制过程中相关技术问题的处理方法,以期为更多地区开展类似工作提供试点经验,从而推动水资源资产负债表编制工作。

2004年7月10日北京城区暴雨分析及减灾措施

分析了2004年7月10日北京城区暴雨、灾情及其成因,提出了既能缓解城市短历时暴雨灾情、又能充分利用城市雨水的减灾措施。

北京城市水文站网现状分析与思考

通过对北京市河湖基本情况普查专项中水文站网、雨量站网现状的分析,认为目前水文站网在城市化加剧的进程中已不能适应城区防洪、排涝、水资源管理等多方面需求,应重视城市水文的发展,拓展水文业务,通过调整和补充,逐步形成布局合理科学和满足应用需求的现代水文监测网络体系,促进水文工作在城市建设管理中发挥重要作用。

基于统计模型的平谷平原区地下水位考核研究

为有效落实水资源管理责任和考核制度,加强地下水资源管理,开展了地下水位考核研究。在分析平谷平原区水文地质条件和地下水动态特征的基础上,应用SPSS软件分别建立多元线性回归、BP神经网络和时间序列3种地下水统计模型,确定地下水水量与水位的定量关系。并根据2015年初的用水量指标和优选统计模型,划定不同典型水平年的考核控制水位,计算水位年变幅作为考核年的考核标准,从而达到地下水位考核、控制地下水开采量的目的。该考核管理模式对其他区的地下水位考核具有借鉴和示范作用。

北京市岩溶水自动监测信息系统建设

北京市岩溶水自动监测信息系统在网络框架设计、数据库设计、系统功能设计、系统安全性设计等基础上,通过MIS、GIS和数据库的集成,突出了远程控制管理功能及人性化设计理念,构建了充分发挥岩溶水监测信息功能的重要载体与应用平台。

基于SPSS的山前侧向补给量与降水量、地下水埋深的相关性研究

文章以北京山区降水量、平原区地下水埋深为自变量,山前侧向补给量为因变量,利用SPSS软件建立多元线性回归模型,探究三者之间的相关性。将模型所得数据与传统方法计算的原始数据作比较,探究SPSS在山前侧向补给量计算中的实用性,为下一步山前侧向补给量计算提供了参考。

潮白河生态补水沿线地下水位变化分析

针对春季潮白河生态补水试验,以潮白河补水沿线地下水监测井数据为基础,对补水沿线地下水变化进行分段和分距离分析,并对影响范围及典型井的地下水动态趋势展开分析:此次生态补水约89%的地表水入渗补给地下,向阳闸以上潮白河沿线周边地下水回升明显,距离河道越近,地下水位响应越快回升越明显,影响区域沿河道向两岸扩展,有利于地下水的生态涵养,促进潮白河流域地下水库的恢复。本研究可为制定科学的生态补水方案提供技术参考。

北疆大气降水水汽源识别及其对地下水补给的指示意义

大气降水是水循环的输入项,其同位素特征是示踪水汽来源及运动路径的有效工具。利用北疆4个大气降水观测站的同位素数据,结合HYSPLIT模式,重点分析了北疆大气降水同位素特征。区域大气降水线方程δD=7.3δ^(18)O+3.5,反映了新疆独特的干旱气候环境。受不同降水水汽来源影响,天山及阿勒泰2个地区降水同位素特征表现不同。天山地区受西风带水汽季节性漂移的影响,氘盈余夏季低冬季高,成"V"型;阿勒泰地区常年受北冰洋水汽影响,氘盈余年内变幅不明显。尽管δ^(18)O均表现为夏季富集、冬季贫化,但多年均值差异明显,该差异也使得利用同位素确定地下水补给来源成为可能。准东盆地东天山附近地下水主要受到来自东天山的大气降水补给,而北侧自流区地下水同位素相对贫化,与阿勒泰站大气降水同位素及氘盈余特征相似,结合地形、水文地质条件等特征,认为该区主要受克拉美丽山大气降水补给。

北京市地下水超采成因分析及治理效果评价

通过地下水开发历史及超采区发展变化分析,明确了地下水超采综合治理的思路、原则及对策措施。经过开源节流、水源置换及生态补水等一系列综合措施推进地下水压采工作,逐步实现了地下水超采治理的目标,对实现地下水资源可持续利用具有重要意义。

延庆盆地孔隙水水文地质特征分析

根据松散沉积含水层埋藏特征、主要岩性、地下水位和补径排条件,将延庆平原区埋深50 m以下松散沉积层中孔隙水进行水文地质分区,划分为地下水补给区、径流区、过渡区和排泄区,并对各区的水文地质特征进行了分析,研究发现:在过渡区和排泄区,局部地下水具有高承压水头,承压水头高出地面1~3 m,呈自流状态,分析成果可为延庆平原区地下水资源保护与开发提供技术参考。

北京中心城区“7·21”降雨径流分析

2012年7月21日．北京地区普降大暴雨。城区降雨量215mm，城区所有河道均产生洪水。详细分析了此次降雨的时空分布特点及城区4条重要排水河道的洪峰过程，并对城区中小河段洪峰流量及洪量进行了估算。分析结果表明，此次降雨频率为10～20a一遇，河道洪峰接近50a一遇。此次城市河道洪水的特点是峰高量大、来得快去得快，初步分析是由于城区不透水面积的增加造成的。

北京翠湖国家城市湿地公园水量平衡及效益分析

通过分析翠湖国家城市湿地公园的生态需水量、项目区可利用来水量及项目发挥的效益,认为从用水角度来看该项目能充分利用地表水、实现污水资源化、改善水质、提高水资源利用率,是一项具有环境效益、经济效益和明显社会效益的环保工程。

北京市地下水超采区划分及管理措施研究

本次根据水利部《全国地下水超采区评价技术大纲》要求,结合北京市实际情况,以评价期2001-2015年均地下水位变化速率、水质类别变化以及1955-2015年地面沉降累计沉降量为评价指标,通过空间统计叠加分析技术,采用多种评价等综合方法进行超采区划分.结果表明:北京市平原区(含延庆盆地)内严重超采区面积为3 422 km2,一般超采区面积3 191 km2.并根据地下水超采状况和地下水管理要求,制定了切实可行的地下水分区管理措施.

郑秀珍和她捡回的“外地娘”

她是一个苦命的女孩，在5岁时失去了唯一的哥哥，19岁时失去了患有精神疾病的母亲，今年她又失去了相依为命的父亲。就是这样一个命运坎坷的农家女，却把从山路上捡回来的患有间歇性精神病的老人．当做亲娘一样精心照料了600多个日日夜夜，她就是河南省渑池县陈村乡一位优秀青年民兵郑秀珍。