沿黄河地下水型饮用水源补给区划分——以郑州市九五滩水源地为例

地下水环境保护的关键工作之一是保护地下水型饮用水水源.为了科学保护水源地,须划定水源补给区.以郑州市的九五滩水源地为例,对不同傍河型水源补给区划分方法进行对比分析,并最终划定了九五滩水源补给区.结果表明,傍河型水源补给区宜结合水文地质分析法和数值法结果综合划定,河流侧向补给边界、隔水边界根据水文地质分析法结果确定,其他流量边界根据数值模型预测水源井相应时间的捕获区范围确定.九五滩水源补给区的北部边界位于黄河河道的北岸,西部边界为京广线铁路,东部边界为郑州黄河公路大桥,南部边界为沿黄快速通道,补给区面积为62.17 km^(2).研究结果可为该水源地地下水保护提供科学依据,也可为其他傍河型水源补给区划分提供参考.

傍河地下水源地数值模拟与评价研究——以沈阳市浑河李官堡水源地为例

傍河水源地以其水量稳定、水质洁净等优点在我国北方普遍应用,地下水资源的准确评价为其良性运行的关键。结合实例,运用VisualM odflow对傍河水源地进行模拟,并在此基础上对其地下水资源进行评价及优化开采模拟分析。通过研究发现:①傍河水源地的模拟对河流的敏感性最强,其次为人工开采,而表征地下水系统特征的K、μ、a等参数的影响却不明显;②傍河水源地的模拟关键在于河流的处理。对非完整河流,在河床底部设置一层弱透水的缓冲区可取得满意效果;③傍河水源地的地下水资源量丰、枯年份相差不大,比较稳定;同时,地下水的资源量是个变量,随开采量增大而增大,且与开采井到河流的距离有关;④运用建立的水源地模型,可方便直观地对地下水开采进行优化调整,以更充分地袭夺地表水资源,从而促进水源地的良性生产。

沈阳市傍河地下水源地与浑河之间水量交换的数值模拟研究

科学评价河流对地下水资源的补给量是傍河型水源地管理的基础。以沈阳市浑河河段傍河水源地为例,采用Feflow 6.1和Mike 11软件分别建立地下水流数值模型和浑河的一维河流数值模型,然后将两者通过Feflow的界面管理器(IFM)利用插件Ifmmike 11_2.0进行耦合。耦合模型将河流与地下水含水层之间的补排关系进行了更合理的概化,计算得出浑河对沈阳傍河水源地的补给量约为5.39×105 m3/d,约占地下水含水层总补给量的46.5%。该耦合模型实现了河流与地下水水量交换的定量分析,可为研究区水资源的合理开发和规划提供依据。

河南新乡市傍河水源地浅层地下水资源评价

为了摸清新乡市傍河水源地浅层地下水资源状况,对浅层地下水资源总量进行了计算和分析。结果表明,利用均衡法计算得出现状年浅层地下水总补给量为13 289.85万m3/a,排泄量为13 260.05万m3/a,均衡差为29.8万m3/a。各均衡区计算水位与实测水位亦比较接近,表明计算所选参数比较合理,计算的补给量和排泄量可靠;采用均衡法、解析法和数值法对设计新增的地下水允许开采量35万m3/d进行了评价,结果表明本次评价的水源地地下水允许开采量的补给量是有保证的;水源地内浅层地下水水质较好,经适当处理后适宜饮用;通过建立水源地保护区和水源地开采监测来保证饮用水的水质安全。

基于GMS的傍河应急水源地地下水资源评价

依据铜陵太平-钟仓应急水源地水文地质条件构建水文地质概念模型.在此基础上,利用三维可视化软件GMS建立水源地地下水流数值模拟模型,并对模型进行了识别和验证.模型模拟期为一个应急供水周期180 d(2017-01～2017-06),水源地开采层位为承压水.模拟结果表明:在采用均匀布井方案和限定开采井水位降深不超过承压含水层顶板的条件下,水源地允许开采量为11.94×104m3/d,达大型水源地规模(5×104m3/d<允许开采量<15×104m3/d);水源地承压水在应急开采条件下,激发了长江侧渗补给量,袭夺量占水源地开采总量的27.82%.同时,通过模型模拟数据对傍河水源地地下水与地表水转换规律进行了初步探讨.

渭河傍河水源地开采地下水数值模拟

根据关中盆地水文地质条件及地下水分布特点,概化出区域地下水流数学模型和水文地质概念模型,在此基础上利用Visual Modflow建立了关中盆地区域地下水数值模拟模型,并利用地下水位长观孔对模型参数进行了识别,使模型具有较好的模拟仿真度。利用识别后的模型研究了引汉济渭后傍河水源地开采对渭河径流量及区域地下水位的影响,结果表明,傍河水源地开采激发渭河补给量占总开采量的73.3%,引汉济渭后通过减少傍河水源地开采量可增加渭河干流水量,并使得渭河沿线城市地下水位有不同程度的回升。

南水北调工程十堰方滩乡塌岸预测评价

分析库岸再造的影响因素,结合十堰市方滩乡的库岸地质环境问题,采用典型稳定库岸坡度统计方法确定了不同岩性的最终稳定坡度值,选用坡角地质类比法对研究区的库岸再造问题进行工程地质评价,确定出塌岸带的宽度,从而指导移民规划工作。

有限元在傍河水源地水资源评价中的应用

通过陕西韩城第二发电厂水源地勘探实例 ,论述了有限单元法在傍河取水型水源地资源评价中的应用。内容包括水文地质模型概化、数学模型的建立与数值模拟、地下水资源评价等。

基于数值模拟法的傍河水源地井群设计和优化

为保证傍河水源地水资源的可持续开发利用,并尽量减少由此对生态环境造成的负面影响,对水源地的开采井群进行优化设计是必要的.本研究以开采量(20×10^4 m^3·d^-1)和地下水位允许降深(14 m)为目标函数,以袭夺江水比例、地下水位降落漏斗范围、理论单井供水能力为约束条件,以开采井数量、井间距离、井河距离3个设计参数为变量,应用Visual MODFLOW 2010^.0软件对地下水流场的演化规律进行了模拟预测,并基于预测结果对设计方案进行了比选,得到了最优参数组合.结果表明:9口开采井、井间距离为10^0 m、井河距离为50 m为最优方案;在该方案条件下,傍河水源地的供水能力为2.1×10^5 m^3·d^-1,其中袭夺的江水量占66%;形成的地下水位降落漏斗面积为2.8×10^6 m2,中心区降深为11.5 m,对环境产生的扰动最小,环境负效应也最小.

傍河水源地地表水地下水转化SFR模型的应用

傍河水源地开采地下水是一个地表水与地下水转化的复杂过程。目前,模拟傍河开采量的数值模型常把河流概化为第一类定水头边界或河流边界。第一类定水头边界处理把河流概化为无限补给水源,对季节性河流来说明显不切实际,而河流边界不具备SFR模型的汇流功能。为弥补第一类定水头边界模型及河流边界模型对地表水与地下水转化量计算精度不够的缺陷,采用SFR模型概化白马河-吉利河,设置河床与地下水之间的河床水力传导系数、河床厚度、水深及断面形状等,将SFR模型与MODFLOW模型进行耦合,计算丰、平、枯水期河流流量与上下游水位,建立SFR地表水与地下水耦合模型。分别使用第一类定水头边界模型和河流边界模型概化河流,将SFR耦合模型、第一类定水头边界模型及河流边界模型的模拟结果进行对比,结果表明SFR耦合模型在表达丰、平、枯水期地表水与地下水转化关系及转化量计算方面更为准确。按SFR耦合模型、第一类定水头边界模型和河流边界模型计算的研究区地下水可开采量分别为2779万、3511万、2576万m^3/a,SFR耦合模型模拟结果与研究区已知的地下水可开采量2870万m^3/a更为接近,所得结论更为合理。

傍河取水井型水源地保护区划分对策研究——以建平县第三饮用水水源地为例

介绍了建平县第三饮用水水源地基础状况,针对该水源地5眼井既提取地下水,又有地表水补充的特点,阐明了该水源地按照地下水型水源地划分一级保护区、二级保护区,按照河流型水源地划分一级保护区、二级保护区和准保护区的划分方法、划分过程及划分结果,为该水源地的保护区划分、环境管理及水源保护提供管理依据和技术支持。

基于生态视角的水源地监测网络及其预警机制构建——以张坊水源地为例

基于生态视角,根据张坊水源地历史数据并结合周边水文地质条件及开发利用需求,构建了包括水位、水质、流量等多源数据的生态地质环境监测网络,并对区域地下水环境预警机制进行了探研。研究结果表明,该水源地自2006年以来运行稳定,年内水位主要受控于降水、水源地开采和河道来水因素控制,年内动态变化大,地下水水位恢复迅速。年际水位动态相对稳定,供水保障能力高。地下水化学类型为HCO_(3)-Ca·Mg,多年水质优良。在长序列监测数据基础上,构建了以水源地水位、区域水质、泉流量为指标的预警体系,制定阈值定义了红色、黄色及蓝色预警,形成预警判据。2021年,水源地水位未达到预警阈值,地下水水质为蓝色预警,泉水流量未达预警阈值,需保持持续监测,该机制可为水源地区域环境控制、管理和监测提供科学参考。

基于源解析的傍河水源地污染风险季节性变化特征分析

傍河开采已成为国际公认的新型安全的取水方式.本文以哈尔滨呼兰水源地为研究对象,采用地下水污染解析技术对枯丰水期水源地污染源结构和特征进行了刻画,在此基础上采用污染源-途径-受体模型进行了枯丰两季水源地区域污染风险评价,综合分析了季节变化条件和人类活动共同作用下对傍河水源地地下水水质安全的影响.结果表明,基于源解析的地下水污染源在枯丰季节里表现出不同的空间分布特征,主要受水源地开采引起的水-岩相互作用、原生地质影响下高Fe3+、Mn2+污染、人类活动影响下的氮污染和有机污染等共同作用;污染风险评价结果显示,在枯丰水期水源地均处于较低风险水平,其差异性体现在丰水期水源地南部呼兰河沿岸区域水质污染风险较高,枯水期高风险区主要分布于河岸周边及人类活动密集区,因此枯水期的人类活动对区域地下水污染风险影响大,是水源地综合污染管控的重点.

傍河多井水源系统水锤模拟及防护研究

针对傍河多井水源系统多水泵、多水位、多工况、多边界条件以及管道系统复杂等特点,根据水锤计算基本微分方程及相应的特征线方程,对全部水源井同时事故停泵工况进行水锤模拟,提出了气压罐+进排气阀、箱式双向调压塔+进排气阀两种水锤防护方案。工程结果表明,对于气压罐+进排气阀方案,集水干管前面部分管段和部分连接管仍有一部分管道压力超出管道承压值,存在一定的安全隐患;箱式双向调压塔+进排气阀方案,集水干管和各井连接管的水锤最大压力均控制在管道承压值之下,管道的安全运行得到了保障。