植被变化对地下水流系统影响模拟研究

针对鄂尔多斯高原存在的湖泊萎缩、地下水位下降等生态环境问题,采用数值模拟方法,通过建立区域尺度理想剖面二维地下水流模型,从水动力学机制上探讨了区域植被变化对地下水系统和湖泊的影响机制。通过对比目前常用的定水头边界与通量上边界条件两种方法的适用条件及不足,提出了改进后的变通量上边界概化方法,并将其应用于鄂尔多斯高原区域地下水模拟中。结果表明:区域植被条件改变对地下水和湖泊影响明显,该影响受区域地下水流系统演化规律的控制。

盐池北部高氟地下水的分布规律及其影响因素

随着宁东能源化工基地的建设,对能源基地后备区集中供水水源地地下水水质的研究显得极为迫切和必要。利用盐池县北部不同深度86件地下水样品氟含量测试结果,探讨了高氟地下水的空间分布规律,结合地形地貌、地层岩性、水文地质条件和水化学特征对高氟地下水分布的影响因素进行了分析。结果表明,高氟地下水的平面分布受地形地貌控制,即汇水洼地和基岩梁岗的地下水氟含量高,风积沙带的氟含量低;在垂向上,受地下水循环更替速率影响,第四系风积砂和环河组100～200m地下水的氟含量较低;白垩系环河组砂泥岩中氟含量较高是高氟地下水的直接原因,四周封闭的洼地地貌形成强烈的蒸发积盐环境,是大面积高氟地下水形成的主要原因;弱碱性、高TDS和SO4·Cl-Na型水等水化学特征,有利于地下水中氟的富集。

近50a来新疆孔雀河灌区地下水流系统演变特征

新疆孔雀河灌区面临地下水超采问题,科学认识区域地下水流系统的发育条件和演变特征,是优化地下水资源开发利用方式的基础。通过构建第四系含水层三维地下水稳定流模型,利用流线追踪技术,模拟识别了孔雀河流域1970-2020年期间地下水流系统的变化特征。结果表明,不同补给区和排泄区通过流线进行组合,在孔雀河周边形成了交错分布的地下水流系统,其空间分布格局随灌区地下水开采规模而变化。在20世纪70年代的拟天然状态,灌区主要发育自北向南的地下水流系统,其空间分布格局取决于水文地质参数和排泄要素,并可能存在1~4个以孔雀河为排泄带的流动系统。在有强烈地下水开采的现状条件下,灌区地下水流系统转变为从四周流向漏斗中心,截断了从孔雀河上游渗漏到中下游河道排泄的水流系统。近50 a来,以潜水蒸发为排泄方式的地下水流系统投影面积萎缩了29%,而以地下水开采为排泄方式的地下水流系统投影面积从零增加到研究区面积的40%。潜水蒸发对自然生态系统具有重要的支撑作用,灌区地下水开采应有所控制以保障潜水蒸发型地下水流系统的发育条件。