新疆三工河流域绿洲地下水水质空间变异特征分析

本文以新疆三工河流域绿洲为研究区域,覆盖全流域选取了77个样点进行实地采样及地下水水质化验分析,运用GIS的地统计分析方法对水质数据进行半变异函数模型分析,揭示了干旱区绿洲地下水水质空间变异性特征.研究结果表明,整个绿洲地下水矿化度、Cl-离子、HCO3-离子和硫酸盐具有中等的空间相关性,硝酸盐具有较强的空间相关性;冲洪积扇绿洲地下水化学特征以NO3--SO42--Ca-Mg型为主,矿化度通常<800mg/l,地下水硝酸盐含量较高,局部地区已造成了地下水硝酸盐污染;冲积平原绿洲地下水化学特征以SO42--CL--HCO3--Ca-Na-K-Mg型为主,矿化度通常>1000mg/l,局部地区矿化度含量较高,主要以硫酸盐、氯化物为主.     

应用“浓度-价值损失率法”评估地下水源污染经济损失——以石家庄滹沱河地下水源为例

为利用经济杠杆更好地保护地下水资源,把地下水污染造成的经济损失也纳入“绿色GDP”核算体系,需要对地下水污染造成的经济损失进行评估,但其评估方法至今仍没有研究出来。“浓度-价值损失率法”比较早也比较多地用于地表水污染造成的经济损失评估,但用于地下水污染损失评估的报道至今未见报道。本文以石家庄滹沱河地下水污染造成的经济损失评估为例,通过深入地对该地水文地质、环境地质和水质等资料进行分析,并采集水样测试,取得相关水文地质、地下水质量和地下水污染参数后,利用“浓度-价值损失率法”评估地下水污染造成损失。结果表明, 滹沱河两处污染源对地下水污染所造成的直接经济损失约为0.4632×10⁸元,间接损失为2.5474×10⁸元;“浓度-价值损失率法”依据污染物对地下水质量的损害程度即损失率与未受污染的同一水体的总经济价值K乘积来计算,符合环境经济学的原理,理论依据充分;只要能准确求取地下水水质参数、水文地质参数,利用此法能准确地计算地下水污染造成的经济损失。     

基于混沌优化的支持向量机地下水位动态预测

地下水位动态受到自然因素和人为因素的影响,随机性明显,因此在地下水物理过程分析的基础上构建地下水位动态预测的随机性模型对地下水资源评价具有重要意义。本文将小样本机器学习理论——统计学习理论中的支持向量机理论引入地下水位动态预测。最小二乘支持向量机是支持向量机的一种,考虑到地下水位动态序列的长度和峰值突变性的特点,本文提出一种改进的支持向量机-峰值识别最小二乘支持向量机;并针对支持向量机算法存在的参数优化、训练和测试速度等问题,结合混沌优化方法,建立了基于混沌优化的峰值识别最小二乘支持向量机地下水位动态预测模型;最后本文以内蒙古河套灌区义长灌域1990年~2004年3个灌期(夏灌(4月~6月)、秋灌(7月~9月)和秋浇(10月~11月)降水量、平均气温、蒸发量、引水量、地下水开采量、地下水排泄量和地下水位埋深共15年45个样本资料为数据源,将该模型和原最小二乘支持向量机模型分别用于义长灌域地下水位动态预测。结果表明,该模型的拟合值、检验值和预测值与实际值复合的很好,拟合的平均相对误差绝对值为2.0868%,检验的平均相对误差绝对值为3.4777%,预测的平均相对误差绝对值为6.8589%,且训练和测试速度快,而原最小二乘支持向量机模型预测的平均相对误差绝对值为20.6767%。因此,该模型用于地下水位动态预测是可行和有效的。     

黄河流域地下水系统划分及其特征

地下水系统的划分是正确评价黄河流域地下水资源的基础。本文首先阐述了黄河流域地下水系统划分的原则：主要以地下水的循环特征和水力联系为依据划分地下水系统。一级地下水系统以黄河一级支流流域分水岭为边界;二级系统主要考虑含水介质的类型(孔隙、裂隙、溶隙)以及黄河支流流域的分布。将研究区划分为9 个一级地下水系统,31 个二级地下水系统,并论述了各地下水系统的主要水文地质特征。该次研究还对黄河下游地区、鄂尔多斯闭流区的地下水系统边界进行了讨论。认为在鄂尔多斯盆地北部地表闭流区内,同样存在有相应的浅层地下水闭流区系统;黄河下游地上悬河段,则充分考虑了黄河作为分水岭对两岸地下水的补给,即以黄河对地下水的补给范围作为地下水系统划分的边界;在入海口地区,从地下水的生态作用出发,进行了单独的划分。黄河流域地下水系统的划分,为进一步评价黄河流域水资源、实施流域水资源科学管理提供了科学依据。     

地下水科学与工程专业建设的探索与实践

专业建设是高等学校发展的重要策略。结合石家庄经济学院地下水科学与工程专业建设实践经验,认为专业建设应以专业特色建设为主,实施品牌战略,制订适应社会需求的培养方案,优化师资队伍,加强精品课程建设,吸收教学和科学研究成果．     

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δ180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.     

干旱区地下水与天然植被关系研究综述

地下水与天然植被之间有着复杂的关系,它涉及地下水、土壤、植被等相互之间的动态平衡,而干旱区生物过程微弱,生态系统规模小、稳定性低、地下水的变化会直接影响天然植被的生长发育,与脆弱生态环境的保育有着十分密切的关系,本文针对干旱区这一特殊地域研究其规律,并对有关地下水、土壤含水量、生态地下水埋深的概念和内容做了阐述,从不同角度研究了干旱区地下水与土壤含水量、天然植被、地表荒漠化等关系以及合理地下水埋深的确定进行了总结分析,提出了与合理地下水埋深相关的生态地下水埋深、适宜地下水埋深、最佳地下水埋深、盐渍临界深度、生态警戒地下水埋深等概念,确定地下水与天然植被之间相互作用的结构框架,从生态水文学角度更深层次探讨干旱区地下水与天然植被的关系,为深入研究干旱区生态环境的演变趋势提供依据.     

Groundwater protection： What can we learn from Germany？

For drinking water security the German waterworks proceed on a comprehensive concept, i.e., the protection of all the regions from the recharge area to the client. It includes the protection of the recharge area by a precautionary management, a safe water treatment, a strict maintenance of the water distribution network, continuous control and an intensive training of staff. Groundwater protection zones together with effective regulations and control play a very important role. Three protection zones with different restrictions in land-use are distinguished. Water in reservoirs and lakes is also protected by Surface Water Protection Zones. Within the surrounding area the land-use is controlled, too. Special treatment is necessary if acidification happens caused by acid rain, or eutrophication caused by the inflow of sewage. Very important is the collaboration between waterworks and the farmers cultivating land in the recharge area in order to execute water-protecting ecological farming with the aim to reduce the application of fertilizers and plant protection agents. Probable financial losses have to be compensated by the waterworks.     

东大岗地区地下水资源开发利用规划研究

南阳市东大岗地区山区面积占23%、岗地55%、平原22%,地下水资源分布很不均匀,人均拥有地下水可采资源101.3m3,山区、岗区缺水严重,出现了区域地下水位大幅度下降、水质变差等环境地质问题。随着南阳市东大岗地区人口的快速增长和工农业的发展,地下水开采量急剧增加,超采地下水严重,已出现了很严重的生态环境问题。为遏制过量开采地下水,达到可持续开发利用地下水并保护环境的目的,该文在分析现状地下水资源及开采量基础,对每个水文地质单元中的浅层、深层地下水总量进行了开采潜力分析并做出了总体地下水开发利用规划,然后按照满足人畜用水、农田灌溉用水、工业用水的先后顺序,又做了专门性的地下水开发利用规划。对浅层地下水按照其总量可规划为4 个区4 个点,按人畜用水可规划为5 个区,按农业灌溉可规划为5 个区4 个点;对深层地下水按照其总量可规划为5 个区,除人畜用水外,深层地下水不得随意动用。在平原区,浅层地下水较为丰富,应采用可持续性原则合理开发利用。对山区、岗区缺水严重处,应采取回灌措施补给地下水。