鄂尔多斯白垩系盆地地下水系统研究

地下水系统研究是正确评价和合理开发利用区域地下水资源的基础,也是区域地下水资源规划的重要依据。在对鄂尔多斯盆地白垩系岩相古地理和含水介质空间展布研究的基础上,应用区域地下水动力场、水文地球化学场和深井Packer系统所获得的不同深度的水位数据以及同位素资料,将白垩系地下水流系统概括为局部水流系统、中间水流系统和区域地下水流系统3种类型。以盆地中部的白于山地表分水岭为界,划分为南北2个地下水亚系统和5个分支系统,其中南部黄土高原地下水亚系统为典型的自流水盆地,而北部沙漠高原地下水亚系统则具有潜水盆地的特征。

硝基苯在含水层中迁移转化影响因素的定量研究

通过室内模拟实验,确定了影响硝基苯在含水层中迁移转化的主要因素,并采用解析解方法计算出各因素的影响水平。研究表明,硝基苯在淤泥介质中的吸附能力大于砂砾介质,其在淤泥介质中的阻滞系数为2.22,在砂砾介质中的阻滞系数为1.74。根据一级动力学方程计算得出,硝基苯在淤泥介质中的自然衰减总速率常数为0.063 5/h,在砂砾介质中的自然衰减总速率常数为0.0059/h。而且,不论是在淤泥介质还是在砂砾介质中,生物降解作用均是硝基苯迁移转化过程的主要影响因素,其影响水平占硝基苯自然衰减能力的50%左右。

银川平原地下水循环及其可更新能力评价的同位素证据

根据2000年丰水期和2001年枯水期银川平原地下水、河水的同位素测试结果,分析了该地区地下水的同位素组成特点。研究结果发现,银川平原中浅层地下水与深层地下水具有不同的水循环模式。山前洪积倾斜平原中地下水为当地雨水补给。冲洪积和河湖积平原中潜水的主要补给来源为黄河灌溉水,潜水受到蒸发作用的影响比较明显,而且沿地下水流方向,潜水蒸发作用逐渐增强;承压水为古地质时期补给形成的。承压水地下水水位漏斗区中,承压水δ18O和3H浓度较高的现象反映有潜水向承压水的越流排泄。银川平原中浅层地下水积极参与现代水循环,其更新时间为30年;14C的证据表明该区承压水为地质历史时期形成的古地下水,其年龄大于2000年。潜水的更新能力明显大于深层承压水。

全球气候变暖和人类活动对地下水温度的影响

以吉林中部平原区为例,通过对123眼地下水观测井水温多年观测数据的整理分析,论述了孔隙潜水、孔隙承压水和白垩系孔隙裂隙承压水温度的多年变化特征.采用灰色关联度分析法分析了影响地下水温度变化的主要因素,计算了各含水层地下水温度与地下水埋深、气温、降水量之间的关联度.研究结果表明,从20世纪80年代初到2001年的20 a间,3个含水层的地下水温均呈上升趋势.各含水层水温上升的主要因素不同,孔隙潜水和孔隙承压水温度上升变化的主要原因是全球气候变暖;白垩系孔隙裂隙承压水温度上升则主要是由该含水层被强烈开采、水位大幅下降、上部潜水补给作用加剧所致.

“地下水科学与工程”学科形成的历史沿革及其发展前景

人类由逐水而居到凿井取用地下水是人类文明史的一大转折。和地表水相比,地下水具有分布广泛、水质良好、变化稳定、便于利用、不容易受污染等优点,因此它是理想的供水水源。地下水本身既是人类生存不可或缺的重要资源,同时也是一种地质营力、信息载体、生态环境因子和灾害因子。因此开展地下水的形成、赋存、运动规律的研究,以及合理开发、利用的工程技术、布局设计和实施等水文地质研究是一门关系到人类生活、社会需求和发展的重要学科。笔者着重论述了“地下水科学与工程”学科形成的历史是和人类社会的诞生、繁衍和发展紧密相关的。随着科学进步和国民经济的发展,该学科已从原来的基础学科逐渐向应用基础学科和应用学科相结合的方向发展。因此,今后在加强水文地质基础研究的同时,还应该十分重视满足国民经济需求和面向市场应用的研究。最后,从世界面临严重缺水和水污染的现实、科学发展的必然和国际学术组织和学者对地下水学科的重视,以及当前人才市场对该学科人才需求等方面指出,21世纪“地下水科学与工程”学科的发展具有很大的空间和十分广阔的前景。

地下热流系统及其开发工程配置--以河南省开封市区为例

河南省开封地区在地下300～1600m松散沉积物内，广泛分布低温（25～67℃）地下热水。根据区内50眼地热井（井深440～1580m）资料，可分为6个亚热储层，并设计了各亚热储层的合理开发工程配置方案，以改进目前仅按用水需要的地热井布局。按照该设计方案，可使现状地热井的单井出水量平均增幅达到500600m^3／d（80m设计降深，除最深部亚热储层为14m^3／d外）；现有49眼地热井的总出水量可由目前的43224．0m^3／d增加到设计开发工程配置方案下的150744．0m^3／d（110眼井）。通过模拟预报，研究区内地下热流系统在20a开采期内，其水温变化很小，可以保证稳定、持续开采的要求。

迭代法在现代地下水年龄估算中的应用——以银川平原为例

为克服应用氚同位素方法确定现代地下水年龄过程中存在的,需确定地下水系统输入项的历史背景浓度问题,本文根据地下水同位素数学物理方程,以全混模型为例,利用不同时期地下水同位素的测试结果,通过数学迭代运算,推导出计算现代地下水年龄的计算公式。该方法不仅可以很好地解决地下水系统输入项氚背景浓度恢复时间序列较长的问题,而且对于提高地下水的定年精度具有十分重要的意义。该方法应用到银川平原取得良好的效果,研究表明银川平原浅层地下水的周转时间为30 a。

不同降水丰枯遭遇条件下滹沱河地下水库人工补给效果

针对石家庄市利用南水北调水和当地雨洪水作为补给水源建设滹沱河地下水库过程中存在受水区和水源区具有不同年际变化特征的实际情况,在分析南水北调水源区汉江流域和受水区石家庄市降水丰枯遭遇特征的基础上,应用模糊数学和多维联合分布概率计算方法计算滹沱河地下水库的模糊加权补给水量,并应用数值法模拟各种丰枯遭遇条件下地下水库的人工补给效果。结果表明:不同丰枯遭遇条件下的补给水量为(4.64～8.72)×108m3/a,其中模糊加权补给量为6.66×108m3/a;人工补给可使地下水位多年平均回升1.47～3.45m/a;滹沱河地下水库的有效蓄水率为80%～90%,且人工补给的增大会引发侧向流出量增加,有效蓄水率相应降低。