青木关岩溶槽谷地下水含水层固有脆弱性评价

摘要：岩溶地下水脆弱性评价是基于保护岩溶含水层从而有效地管理和利用地下水提出的有效方法和手段。我国西南岩溶区大多数地区缺少应有的地下水保护带,地下水比较容易受到污染。基于“起源一路径一目标”模型,考虑三个因子：覆盖层（0）、径流特征（c）、降雨条件（P）,对重庆市青木关岩溶槽谷地下水含水层固有脆弱性进行了定量评价。结果...     

地下水污染防治的国际经验——以美国为例

地下水污染防治是保护人类用水安全至关重要的任务.在很长一段时间里,人们认为含水层之上的土壤和沉积物可以作为自然的“过滤器”来阻止污染物随水流迁移至地下水.但到20世纪70年代左右,人们逐渐形成共识,认识到这些过滤层往往不能有效阻止污染物向地下含水层的迁移.尽管如此,当时已经有相当大数量的污染物进入到土壤和地下水中.在对这些污染场地进行研究的过程中,科学家们开始意识到,一旦地下含水层受到污染,其危害可能会持续几十年甚至更长时间,而且很难找到经济有效的处理办法.     

跨界含水层合作管理国际经验及启示

跨界含水层资源是世界上重要的水资源,随着地区经济社会的发展,其战略重要性日益凸显。本文从国际含水层管理相关法律的制定和国际五大跨界含水层管理的案例经验两方面,梳理了跨界含水层合作管理在国际立法和国际案例的基本经验,并基于中国跨界含水层管理存在的问题,提出对策。     

地下水的保护和改良

导言化学污染的地下水质的保护和改良是过去十年内公众注意的问题之一。人们首先关注的是地下水质变化。国会通过的地下水开发准则,讨论了美国的地下水量和开发利用现状,影响地下水保护和改良的现行法令和政策,用以防止污染和改良污染了的含水层的技术,以及为现在和将来保护地下水源而进行的研究和需要。     

海潮引起的海底承压含水层系统中地下水位的波动——海底弱透水层的弹性储水效应

研究了由潜水含水层、在海底延伸的承压含水层和介于其间的弱透水层构成的滨海含水层系统中,弱透水层的弹性储水以及含水层的海潮荷载效应对承压含水层中的地下水位的影响.研究结果表明,当海底弱透水层延伸足够长时,它的弹性储水对承压含水层中的海潮引起的水头波动有增强作用.     

完整井抽降水引起的侧向有界越流承压含水层变形解析研究

考虑含水层在侧向有限延伸(有界),即在距离抽水井r=R(R称为有界半径)处存在补给源(如回灌源)使得地下水水位在该处没有变化或不受抽水的影响,进而基于完整井抽水的特点,在平面应力假定的基础上,从Biot固结方程出发,应用Laplace变换得到了非稳定流完整井抽水作用下,侧向有界越流承压含水层的竖向位移和径向位移的解析解,并重点分析了不同侧向边界对完整井抽降承压水引起的含水层变形的影响。结果表明:侧向有界承压含水层的竖向变形要小于侧向无界承压含水层,而侧向有界承压含水层的径向变形大于侧向无界承压含水层;随着有界半径R的增大,侧向有界承压含水层的竖向变形和径向变形越接近于侧向无界承压含水层,抽水影响的范围也随之越大,且侧向有界承压含水层的最大径向变形的位置也越远离抽水井。该理论可为基坑承压水控制提供依据。     

以保护地下水为目标的Ag土壤环境基准推导案例

土壤环境基准是制订土壤环境质量标准的重要依据. 借鉴国外制订保护地下水的土壤环境基准方法学,以湖南红壤、北京潮土和东北黑土为供试土壤,通过吸附试验获取重金属Ag在3种土壤中的分配系数(K_d),并通过文献调研获取3种土壤及其含水层的相关参数;采用US EPA(美国国家环境保护局)的土壤环境基准技术导则中的SSL(soil screening level)模型,并基于我国饮用水水质标准,对Ag土壤环境基准进行反推. 结果显示:Ag在红壤、黑土和潮土中的分配系数分别为7.10、56.7、132 L/kg,推导出的基于保护地下水的Ag的土壤环境基准值分别为0.440、3.04和7.80 mg/kg. 3种土壤中Ag的基准值均在发达国家或地区保护地下水的土壤环境基准值范围内,与各国基准值的差异主要是由于土壤性质、含水层类型以及Ag在土壤中的分配系数的差异所致.      

泥河铁矿充水岩层水文地质特征分析

泥河铁矿主要矿体埋藏深度达700m以上,其围岩次生石英岩构成的含水层为泥河铁矿的间接充水水源,其地下水的补给来源和补给途径对矿区开采有着不可忽视的关键意义。本文从水文地质条件出发,对泥河铁矿深层含水层的补径排条件、形成过程及水化学组分特征进行了研究。结果表明:深部次生石英岩含水层位于泥河铁矿主矿体之上,其水位动态与大气降雨动态不相关,抽水试验揭示其与上部双庙组熔岩裂隙含水层之间水力联系不密切,该含水层只能通过熔岩裂隙接受微弱的侧向补给;推测在庐枞火山岩盆地演化的大环境下次生石英岩含水层的形成环境属半封闭-封闭状态,泥河矿区内该含水层地下水的水化学组分和附近成矿原因相似的罗河铁矿区相同含水层地下水的水化学组分均呈现硫酸根浓度、矿化度含量异常高的特征也证明了这一结论,从而可定性判断该含水层的地下水属于静存储量,有利于矿区的疏干排水,对矿区防治水有一定的指导意义。     

滨海平原含水层顶板埋深对水质的影响研究——以盐城第Ⅲ承压含水层为例

基于盐城滨海平原水文地质分区内部水文地质钻孔数据及2005~2014年水质因子监测数据,综合运用GIS及ANOVA等方法,研究了实验样区第Ⅲ承压含水层孔隙地下水的水质在时空维度上对含水层顶板埋深变化的响应特征,分析了地下水质动态演变规律,并对研究区地下水管理与保护提出了建议.研究结果表明:该区第Ⅲ承压含水层顶板埋深大多位于-118.9m~-85.45m之间;由于不同埋深的地下水所处的水文地质条件及开采利用状态差异,地下水典型水质因子含量与含水层顶板埋深因素之间呈现出一定相关性:矿化度、总碱度和细菌总数3种因子与埋深的关联强度最高(相关度分别为69.67%、75.76%和58.09%),总硬度因子的关联强度处于中等水平(49.18%);高锰酸钾指数受埋深影响较小(35.27%);同时还发现,在不同埋深分级区间各因子与埋深的关联强度差异明显,表现出不同的动态演变特征.     

煤矿开采对地下水资源的影响及对策

煤矿开采通常会对地下水环境产生重要影响,本文根据崔木井田地下水的赋存特征,通过分析煤矿开采过程对地下水资源的影响程度,提出了保护具有区域供水意义的洛河组含水层的控制对策。     

基于Mapgis和AHP的DRASTIC模型在黄山市中心城区地下水防污性能评价中的应用

随着工业化和城市化进程的加快,黄山市中心城区浅层地下水多数受到了不同程度的污染。本文选取了地下水位埋深、净补给量、含水层渗透系数、地形坡度、含水层介质、土壤介质及非饱和带介质7个指标,用层次分析法确定权重,建立了黄山市中心城区地下水易污性评价DRASTIC指标体系。借助于Mapgis技术的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。评价结果与实测区域地下水质量较好的吻合,说明基于DRASTIC模型的浅层地下水防污性能相关成果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。     

乙醇对含水层中燃油芳香烃内在生物修复的潜在风险

内在生物修复,是在没有工程措施促进的情况下利用土著微生物降解含水层内灾害性物质的一种修复技术,在燃油烃污染管理方面具有显著的成本效益。该技术需要确定自然衰减过程,并能够继续提供有效的风险保护。针对燃油污染含水层,北美与欧洲认为内在生物修复是值得优先考虑的应用技术。然而,随着乙醇燃油的推广使用,我国在应用这样的经验时需要考虑乙醇的潜在影响。现有的文献研究表明乙醇存在能够阻止燃油主要污染物芳香烃(BTEX)的生物降解,降低水环境的pH值,并可能增强BTEX在水中的溶解性,或存在对生物的毒性,或因为乙醇降解降低介质的渗透性能。因此,需要更好地认识乙醇的潜在风险,为发展乙醇燃油污染含水层修复策略提供科学依据。     

华蓥山龙滩矿区煤层充水条件分析

华蓥山地区龙潭煤系是主要的产煤层,位于P_1m+q和P_2c岩溶含水层之间,开采难度较大。采用水化学分析、聚类分析和连通试验等方法,分析了煤层的充水条件、含水层之间的水力联系。结果表明:区内各含水层的补给与径流具有一定的同源性,水化学特征具有明显的分带特征,巷道与钻孔、暗河之间具有一定的连通关系;煤层的直接充水含水层包括底板P_1m和顶板P_2l岩溶含水层,煤层的间接充水含水层包括P_2c、T_1f、T_1j和T_2l岩溶含水层,岩溶含水层上下贯穿、水力联系良好,揭露裂隙通道时对井硐充水的影响较大;P_1m岩溶水的越流和P_2c岩溶水的径流对煤层和井硐的威胁最大。该研究成果对华蓥山地区龙潭煤系开采具有重要的科学指导意义。     

云南临沧盆地地下水环境脆弱性评价

地下水脆弱性研究是合理开发利用和保护地下水资源的有效技术措施。本文根据临沧盆地水文地质条件,应用美国环保署(USEPA)的地下水脆弱性DRASTIC评价方法,考虑地下水位埋深、含水层净补给量、含水层介质、土壤包气带、地形地貌、包气带介质和水力传导系数等7个评价因子,结合GIS技术,对该区的地下水脆弱性进行了评价。结果表明,临沧盆地地下水脆弱性高区为主城区和主要农田分布区,要严格控制工业废水、生活污水的排放量和农药、化肥的施用量,防止地下水受到污染,确保地下水资源的可持续开发利用。     

利用多孔抽水试验确定承压-无压流条件下承压含水层的水文地质参数

在平原第四系孔隙承压含水层开展抽水试验时常发生抽水井中地下水水位降至隔水顶板以下而出现承压-无压流并存的现象,如何利用多孔抽水试验确定承压含水层的水文地质参数是地下水动力学研究中的一个重要问题。利用江汉平原北部肖家港地区第四系上更新统(Qp_3~(al))孔隙承压含水层中开展的多孔抽水试验,探讨了承压-无压流并存条件下确定承压含水层水文地质参数的方法。结果表明:利用多孔抽水试验数据,综合运用泰斯承压井流模型和Chen承压-无压井流模型可同时确定承压含水层的导水系数、弹性释水系数和重力给水度等关键水文地质参数,据此得到肖家港地区上更新统孔隙承压含水层的导水系数在77.28～109.64 m~2/d之间,弹性释水系数为3.17×10~(-4),重力给水度为1.97×10~(-1)。利用泰斯承压井流模型计算承压含水层的导水系数和弹性释水系数时,应尽量选取抽水后期或者距离抽水井较远的观测井地下水水位降深数据,以尽量减少承压含水层无压区重力释水对计算结果的影响。     

云应盆地北部浅层地下水氢氧同位素特征分析

区域氢氧同位素特征对于区域地下水来源具有非常重要的指示意义,可为正确评价与合理开发利用地下水资源地下水提供科学依据。以云应盆地北部的澴河河谷阶地为研究对象,分析了流域内不同含水层地下水中氢氧同位素特征,探讨了流域内浅层含水层之间的水力联系及其水循环特征。结果表明:研究区各含水层地下水样点主要分布在当地大气降水线的右侧,构成斜率明显小于大气降水线的蒸发线;不同含水层地下水中δD、δ18 O值的不同体现了研究区不同水体的水循环条件存在差异性;不同含水层蒸发线的斜率不同说明各含水层的蒸发强度不同,其蒸发强度与含水层的埋藏深度表现出一致性。     

盐城市地下水资源预测评价

盐城市是江苏省苏北沿海的新兴城市，区内从上至下分布有供水意义的含水层分别为中更新统第Ⅱ承压含水层，下更新统第Ⅲ承压含水层和中、上新统第Ⅳ承压含水层，其间以弱含水的粘性土层相分隔，并发生强烈的水力联系。本文将采用三维数值模型，在模型识别、验证的基础上，结合对地面沉降、咸水入侵等地质环境控制的要求，以2003年的地下水开采布局为基础。规划、预测了到2020年12月底，第Ⅱ承压含水层、第Ⅲ承压含水层和第Ⅳ承压含水层中的最低地下水位分别恢复到-20m、-30m和-40m时，各含水层中地下水的开采量及地下水的最优开采布局，并预测了未来各含水层地下水位降落漏斗趋于稳定的地下水开采量。     

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。     

长江下游典型硫铁矿集采区矿山地质环境现状分析

文章在对长江下游铜陵硫铁矿集中开采区矿山地质环境系统调查的基础上,分析阐述了主要矿山地质环境问题及其成因、分布特征,其中地面塌陷、含水层破坏和水土污染较为严重;结合矿山地质环境现状、保护治理政策及成效,分析预测了矿山地质环境问题的发展趋势,为矿山地质环境恢复治理提供了基础支撑作用。     

基于等效渗透系数法修正的多节点井流模型北大核心CSCD

管道是含水层中十分常见的水文地质结构,目前关于含水层中地下水管道流模拟常用的模型有等效渗透系数模型、多节点井流(MNW)模型和管道流(CFP)模型,其中MNW模型和CFP模型被耦合到地下水数值模拟软件MODFLOW中。MNW模型使用有限差分网格渗透系数对管道流进行计算,在数值模拟过程中假设包含管道的含水层网格渗透系数为孔隙介质渗透系数,但其并不能反映管道-含水层网格系统的高渗透性。基于等效渗透系数法对MNW模型进行修正,为了检验修正后MNW模型的模拟效果,以二维砂槽试验数据为例,分别采用CFP模型、原始MNW模型和修正MNW模型对管道周围含水层地下水流场进行了数值模拟,并将模拟流场与实测流场进行了对比分析。结果表明：修正MNW模型与原始MNW模型相比其模拟误差降低了76.14%,且其模拟误差小于CFP模型,说明修正后的MNW模型提升了多节点井流模型对含水层中管道流的模拟效果,更好地体现了现实中管道与含水层的双重介质性,对更加高效而准确地进行含水层中地下水管道流数值模拟具有实际意义。