基于稳健回归-去趋势波动分析法的山前平原地下水转换关系研究

以大别山-云应盆地北部山前平原为研究区,以区内浅层含水层中地下水为研究对象,在查明研究区双层含水层结构条件的基础上,利用降雨量和地下水水位动态数据,采用稳健回归-去趋势波动分析(r-DFA)方法,对降雨和地下水水位动态的全局标度指数α进行量化,分析研究区各类型含水层中地下水之间的转换关系。结果表明:研究区地下水水位波动为分形布朗运动,且分形行为具有场地特异性;QbW风化裂隙水受到侧向径流的影响,含水层渗透性差,地下水水位标度指数最大;在双层含水层中,垂向上从上到下地下水水位标度指数增大,指明Qh~(al)和Qp■孔隙水均可转化为Ey孔隙-裂隙水;沿澴水东侧径流方向上,地下水水位标度指数增大,指明QbW风化裂隙水可转换为Qp■孔隙水和Ey孔隙-裂隙水,Qp■孔隙水也可转化为(排泄至)Qh~(al)孔隙水。该研究结果可为山前平原区地下水资源的合理开发利用和科学管理提供依据。     

江汉平原汉江带地下水水化学特征分析

为研究江汉平原汉江带地下水水化学特征,调查并采集了区内浅层(深度0～20 m)、中层(深度20～80 m)、深层(深度80 m)地下水样品共552个以及地表水样品61个,通过对该地区不同层位地下水样品进行水化学组分测试,并运用Piper三线图、数理统计、相关性分析等方法揭示了江汉平原汉江带不同层位地下水水化学特征及其空间分布规律。结果表明:江汉平原汉江带地表水和地下水的水化学类型以HCO_3-Ca(Mg)型为主;地下水的pH值范围为6.9～8.2,TDS含量范围为117.5～1 644 mg/L,且垂向分层现象明显,表现为浅层地下水中层地下水深层地下水;该地区浅-中层地下水中Cl~-、SO_4~(2-)、NO~-_3质量浓度存在空间差异性;中层地下水赋存环境显示丘陵地区基本属于氧化环境,而平原区为还原环境;依据饮用水水质标准,区内劣质地下水中Fe、Mn、As含量超标率较高;沙洋县以北平原区中层地下水中F含量偏高,超标数占比高达96.5%;研究区地下水水质主要受农业灌溉、生活污水排放和天然地质条件的影响,但沿地下水径流方向,地下水水质逐渐变好。     

松嫩平原西部地下水氟和砷的富集机理与动态变化特征

为揭示松嫩平原西部地下水中氟和砷的演变趋势,以通榆县为典型研究区,系统开展地下水氟和砷浓度现状调查,利用离子比图、自组织映射网络等方法进行水质数据分析.结果表明:潜水氟含量受含水介质沉淀溶解作用的制约,蒸发浓缩作用对大部分浅层高、低氟地下水形成都有一定影响,但并非高氟地下水形成的主导作用.水中铁、锰氧化物的溶解促进浅、深层地下水As的解吸释放.1995年以来区内中东部浅层地下水氟浓度整体水平有所降低,可能与当地大规模开发地下水所导致的地下水位下降、蒸发减弱等因素有关;虽然深层高氟地下水浓度变化不大,但分布范围扩大,可能与浅层高氟地下水经破损井管道渗漏进入承压含水层有关.1995～2021年区内中部与东北部浅层地下水砷浓度整体水平远高于世卫组织饮用水的指导值(10μg/L),虽然深层高砷地下水浓度变化不大,但较浅层地下水高砷区分布更广、富集区更多、污染更严重,这可能与承压含水层的还原条件促进砷的释放有关.因此,通榆县深层地下水的开采,需要避开地下水高砷污染区,且需要合理确定开采水平避免劣质水入侵;同时也要关注开采井止水和开采井的破坏导致的串层污染问题.     

基于GIS技术的湛江市区浅层地下水防污性能分析与评价

近年来,随着工业化和城市化进程的加快以及"三废"排放问题的加剧,湛江市区浅层地下水普遍受到了污染。参照DRASTIC方法的基本思路,兼顾多方面因素,选择包气带影响(厚度、岩性、结构)和地形作为评价指标;并借助于GIS技术强大的输入、空间分析及制图功能,对该地区浅层地下水防污性能进行了评价和分区,评价结果与实测NO3-浓度分布状况表现出较好的负相关性,说明浅层地下水防污性能分布图在一定程度上可为该地区政府管理部门制定城市规划、工业布局和地下水资源保护提供决策参考。     

郑州市中心城区浅层地下水脆弱性评价

为查明郑州市中心城区浅层地下水系统脆弱性,开展环境地质调查,分析研究区包气带介质类型、地下水位埋深和含水层渗透系数等影响地下水系统脆弱性的评价因子,采用DRASTIC模型与MapGIS软件的空间分析功能对研究区地下水系统脆弱性进行综合评价.结果显示,地下水脆弱性低区主要分布在西南及西北部黄土丘陵区;地下水脆弱性高及较高...     

江汉平原东部浅层地下水氮的空间分布特征

江汉平原水体氮污染问题日趋严重,但相关研究仍较为薄弱。以江汉平原东部为研究区,对区内459组浅层地下水样品的水化学成分进行测试分析,旨在查明地下水氮污染的空间分布特征,并探讨地下水氮污染的成因机制。结果显示:硝态氮在孔隙潜水中明显富集,最高约300 mg/L,而高含量的氨氮则集中分布于中层孔隙承压水,平均值达2.58 mg/L;孔隙潜水中NO_3~-含量随着Cl~-含量的增高而表现出增高趋势,指示了浅层地下水中NO_3~-是人类工农业活动输入的结果;中层孔隙承压水处于富含有机质的强还原环境,NH_3-N含量随着DOC含量的增高而表现出增高趋势,且高含量的NH_3-N对应着低含量的Cl~-,表明该层地下水中NH_3-N主要为天然来源,而非人类活动输入。氧化还原环境控制着区域内浅层地下水中氮的赋存形态,在氧化环境下主要以硝态氮的形式存在,而在还原环境下主要以氨氮的形式存在。     

基于改进DRASTIC和AHP对尉氏县地下水防污性能评价

为了解尉氏县中心城区地下水防污性能,根据自然地理和地质条件,在DRASTIC模型的基础上,选取地下水埋深、渗流带介质类型、含水层介质类型、含水层富水性和土壤介质类型,并用层次分析法(AHP)确定权重,提出了一种改进的地下水防污性能评价模型——DASIY模型。借助于Mapgis技术的空间分析功能,对该地区浅层地下水系统防污性能进行了分区评价。结果表明,防污性能差及较差区主要分布于现代黄河冲积平原区,防污性好及中等区分布于古黄河冲积平原区。浅层地下水系统防污性能评价结果可为当地政府管理部门制定城市规划、地下水资源保护以及工业布局提供决策参考。     

四川西北部漳腊盆地地下水化学特征研究

在大量的实测资科和参考资料的基础上,运用地球水化学分析、地质构造理论和同位素方法。探讨了该地区地下水化学组分的特征以及矿化度与各组分含量之间的相互关系,并时其水化学特征的形成机理进行了深入分析。认为该地区地下水有深部构造水和浅层地下水两种类型。这种组成特点与区内地质构造存在必然联系;地下水同位素等分析显示,该地区地下水的补给主要为现代大气降水及雪山融水．浅层水为就地补给．深部构造水为高山远距离运移补给;地下水化学组分的成因主要是溶滤作用和蒸发作用。     

四川西北部漳腊盆地地下水化学特征研究

在大量的实测资科和参考资料的基础上,运用地球水化学分析、地质构造理论和同位素方法,探讨了该地区地下水化学组分的特征以及矿化度与各组分含量之间的相互关系,并对其水化学特征的形成机理进行了深入分析,认为该地区地下水有深部构造水和浅层地下水两种类型,这种组成特点与区内地质构造存在必然联系;地下水同位素等分析显示,该地区地下水的补给主要为现代大气降水及雪山融水,浅层水为就地补给,深部构造水为高山远距离运移补给;地下水化学组分的成因主要是溶滤作用和蒸发作用。     

北京南郊平原地下水化学特征及成因分析

地下水是旱区重要的供水水源,水化学组成是决定地下水可利用性的关键因素之一。以北京南郊平原为研究对象,通过系统调查浅层地下水和深层地下水化学组成,利用水文地球化学图解、多元统计及空间插值分析等多种方法,探讨了快速城镇化及剧烈农业活动条件下旱区地下水化学空间演变特征及其成因机制。结果表明:研究区地下水均为弱碱性低矿化水,水化学类型主要为HCO₃-Ca和Cl-Mg·Ca,并有少量HCO₃-Na·Ca型。浅层地下水和深层地下水均存在不同程度的硝酸盐浓度偏高现象,二者水化学演变与NO₃-浓度升高密切相关,随着NO₃-浓度升高优势阴离子逐渐由HCO₃-转变为SO₄2-、Cl-。浅层地下水和深层地下水化学组成受自然因素和人为因素双重作用控制,含水层结构控制着水化学主导因素的空间分布,人为因素主导的水化学区主要分布在单一含水层结构的西北部城镇地区,而自然因素主导的水化学区主要分布于多层含水结构的东南部农业区。水化学组分的自然来源机制包括岩石风化溶解和阳离子交替吸附作用等;人为来源主要为城镇地区地表污染物输入,再生水灌溉对水质影响较小。     

四川盆地红层找水打井工程与防灾减灾

在对四川盆地红层区找水打井工程和地质灾害调查研究的基础上,从红层区有利于崩塌滑坡发生的地形地貌、地质结构以及红层区斜坡变形破坏特征等方面阐述了红层区崩滑地质灾害发育特点,论述了地表渗水和地下水对红层斜坡变形破坏的影响、疏排水在红层区崩塌滑坡防治中的重要作用,论证了红层找水打井工程与崩塌滑坡防灾的联系,提出了纽层打井工程区的防灾减灾对策。     

新疆百重7井区油田开发对地下水环境的影响分析

新疆百重7井区为新疆百口腺地下水的汇集径流区,是克拉玛依市生尖生产用水水源之一，在此处进行油田开发，使得保护该区地下水环境成为开发工程的重中之重，由新疆百重7井区油田开发对地下水环境的影响分析可知，正常状况下的油田开发对地下水的影响很小，一旦发生事故，则对地下水的影响很大，必须采取适当措施，保护该区丰富的地下水资源。     

渭干河灌区地表水与地下水水量及水盐平衡对比分析

地下水经常不断地参与自然界的水循环,通过从外界获得水量而得到补给,特别是对我们南疆大型灌区而言。地表水是地下水主要补给来源,径流过程中,地表水由补给处输送到排泄处,在水量交换运移过程中,径流同时伴随着盐分的交换与运移,这就是地表水和地下水的循环过程。地表水的补给,径流与排泄决定着地下水的水量与水质在空间和时间的变化,只有对地下水补给、排泄和径流建立起清晰的概念,才有可能正确地分析与评价地下水资源,采取有效的措施,因此据我们目前的各种资料来分析地表水与地下水对比,很有根据和价值。     

珠江河口区地下水盐分空间变异特征分析

珠江河口区沿海冲积平原水动力条件差,随着几次海进海退的过程,地下储藏着大量的咸水。本文以广州南部地区地下水盐分为研究对象,以物探技术为主要方法,结合地下水TDS空间分布以及14C,分析地下水盐分的变异特征,并探讨了地下水盐分的来源以及珠江河口区地下水循环过程。结果表明:地下水盐分由研究区东部和西部向内陆减少,由北部向南部逐渐增高;地下水溶解性总固体（TDS）超过1 g/L的咸水分布面积约占研究区的75%;研究区地下水流场可分为两个子系统,南部受到海水入侵影响,地下咸水水力交换较差,北部咸水受到地表淡水和浅层地下水的补给后出现淡化现象。     

焦作市某赤泥堆放场周围地下水水质评价

焦作市某赤泥堆放场一期工程采用了在堆放场底部铺设赤泥加石灰垫层和防渗膜的工程防渗处理措施.基于其防渗处理现状,文章探讨了该区域地下水对赤泥冲灰水的日最大允许入渗量,和赤泥冲灰水的实际日渗透量.评价了该防渗处理措施的可行性和在地下水日活动量稳定的状况下,该赤泥堆放场对周围地下水的影响.结果表明:将赤泥加石灰垫层用作防渗的措施值得大力推广;该堆放场在使用年限内不会对周围区域地下水水质造成太大的影响.     

崇明岛浅层地下水化学特征及其影响机制

为探究长江口浅层地下水化学特征及其影响机制,选择崇明岛为研究对象,采集22个浅层地下水样本和3个地表水样本,检测11项水化学指标及氢氧同位素.利用描述性统计分析、Arc GIS空间分析、Piper图解和离子比例系数等分析方法,分析研究区浅层地下水化学类型与离子空间分布,讨论控制浅层地下水化学演化过程的主要因素和离子来源,探究地表水与浅层地下水的水力联系.结果表明:崇明岛浅层地下水pH在7.30~7.94之间,整体呈中性硬水,36%为极硬水,围垦地区浅层地下水矿化程度较高;浅层地下水化学类型有13种,以HCO₃-Ca水为主,占样本数的27%,主要分布在崇明岛中部、西南部;从西部到东部阴离子由HCO₃-向Cl-过渡,阳离子由Ca2+向Na+过渡,在围垦区,浅层地下水化学类型以Cl·HCO₃-Na为主.研究显示,水-岩作用、阳离子交换作用和人类活动是影响崇明岛浅层地下水化学特征的主要影响因素,浅层地下水与地表水水力联系紧密.      

奎屯河流域平原区地下水水化学特征及成因分析

奎屯河流域是中国西北干旱内陆地区典型的地下水高氟、高砷区,由于该地水资源匮乏,地下水是奎屯河流域农业灌溉、工业及生活供水的主要水源.识别奎屯河流域地下水水化学特征、演变规律及其形成原因对于合理开发利用与保护管理该流域地下水资源,保障流域社会经济可持续发展与生态安全具有重要意义.为评价奎屯河流域平原区地下水质量及变化趋势,于2017—2019年采集地下水样品316组,综合运用描述性统计、空间分析、Piper三线图、Gibbs图、离子比值法、饱和指数等方法系统分析了地下水水化学组分空间分布、水化学特征、演变规律和成因.结果表明:①地下水化学组分在空间分布上存在较大的离散型和波动性,山前砾质平原区潜水化学类型为HCO₃·SO₄-Na·Ca型,细土平原区潜水为SO₄·Cl-Na·Ca型,承压水为HCO₃-Na·Ca、HCO₃·SO₄·Cl-Na型.②地下水中离子主要来源于岩石溶滤与蒸发浓缩作用,其中K+、Na+主要来源于岩盐溶解,SO₄2-、Cl-主要来源于蒸发岩溶解,Mg2+和Ca2+部分来源于蒸发岩溶解,部分来源于硅酸盐和碳酸盐溶解.CaCO₃及CaMg（CO₃）₂在细土平原区潜水中呈饱和状态,在承压水及砾质平原区潜水中未饱和,而CaSO₄在地下水中均未达饱和.③研究区地下水均发生了不同程度的阳离子交替吸附作用,作用的强弱程度表现为细土平原区承压水>细土平原区潜水>砾质平原区潜水.研究显示,研究区由南向北离子浓度逐渐增大,蒸发岩溶解为离子的主要来源.      

内蒙古新巴尔虎右旗高氟水分布特征及成因分析

高氟地下水是广泛分布于我国北方干旱半干旱地区的一种典型劣质水源,长期饮用会对人体造成严重的危害。本文以内蒙古呼伦贝尔典型高氟水地区为研究范围,对新巴尔虎右旗地区地下水、地表水水质分析结果进行统计分析、水化学类型、因子分析等方面的研究。结果表明,本区地下水F-含量普遍超标,氟离子平均含量为2. 24 mg/L,极值达6 mg/L。高氟水在空间上多分布于侏罗系火山岩及花岗岩地区的基岩裂隙水中,水化学类型以HCO_3-Ca·Na为主。综合分析研究区气候、水文、地质等条件,本文认为自然因素在研究区高氟水的成因中占主要因素,人为因素影响较小,蒸发浓缩作用和岩氟淋滤作用是地下水氟离子富集的主要机制。     

生态输水后塔里木河下游地下水的动态变化

以生态建设和环境保护为根本的塔里木河下游生态输水工程,在实施近3年中,有10.15×10⁸m^3/生态水分5次流向塔里木河下游地区.随着生态水流的到来,该地区生态环境发生了明显的变化,直接反映在输水河道周围地下水的动态变化以及下游植被的响应上.根据近3年在塔里木河下游对地下水的动态监测,就生态输水后地下水位的变化规律进行了初步分析.结果显示,输水后地下水位表现出明显的时空动态变化规律.从时间上看,距河道远近不同的地下水位升降规律各异;从空间变化看,地下水位表现出以输水河道为中轴向外变化逐渐减弱和输水后不同地区地下水位抬升幅度的差异;鉴于地下水在达到一定水位以后其变化明显趋向复杂,而不同植被生长所要求的水位不同.因此,确定输水后的最佳生态水位将对今后在塔里木河下游进行大规模恢复和重建工作具有重大意义.     

基于地下水动力学模型的河流廊道潜水埋深研究

荒漠绿洲实质就是河流廊道及其影响区,其水分主要来源于河流径流补给,河流下泄水量的多少直接影响到河流廊道的安全与否。建立了适合干旱区河流廊道的地下水动力学模型,并提出了生态保护距离和潜水埋深参数的设定方法。研究认为,在生态保护目标确定后,通过分析河道渗漏补给的有效影响范围、植被生存所需的潜水埋深与河岸处潜水埋深的相关关系,确定河岸处潜水埋深,进而为制定河流下泄流量,保护干旱区河流廊道的生态输水提供技术支撑。