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1.
干湿交替的回灌方法常被用于解决地面回灌补给地下水的堵塞问题。研究干湿交替条件下地面回灌对地下水的影响对于指导再生水回灌地下水具有重要实际意义。通过室内土柱模拟实验,在入渗强度为10.5 mm/h的条件下,日均进水量3 888 mL;用干湿交替的地面回灌模式持续运行136 d,累计灌入氨氮含量为5 mg/L的模拟再生水23 894 L,研究包气带土柱对氨氮的去除效果及氮素在包气带中的迁移转化规律。研究表明,充分利用包气带的好氧、兼氧和厌氧环境,生物脱氮是地下水回灌过程中脱氮的主要途径。包气带对氨氮的去除机理主要为土壤对氨氮的吸附作用和微生物的降解作用。回灌过程中累积在土颗粒表面的氨氮在干期发生硝化作用,干湿交替会加强氮素在包气带的迁移转化,导致干期后的回灌初期大量硝态氮迁移到饱和带地下水中。 相似文献
2.
通过珠江三角洲地区两千余组地下水样的pH值现场测试,发现水体酸化是该区地下水环境最为突出的问题之一。偏酸性地下水的分布范围占全区76.3%。该区地下水pH值的分布具有明显的区域性特征。丘陵台地区以偏酸性地下水为主,pH值集中在5.6～6.4;三角洲平原区地下水普遍呈中性,pH值主要介于6.4～7.2。丰、枯水期地下水pH值变幅不大,受酸雨影响,丰水期略有降低。该地区影响地下水pH值的主要因素为酸雨、包气带介质、河流及海水潮汐。丘陵区酸雨入渗强度大、包气带的缓冲能力低,对地下水pH值偏低起了主要作用;平原区粘土层厚,酸雨入渗强度减弱,而河流与地下水交换频繁,加上咸潮与海水入侵的影响,共同导致了地下水pH值升高。 相似文献
3.
针对在地下水资源评价中入渗补给量采用经验估算存在较大误差的问题,以神东矿区为例,在广泛调查矿区包气带岩性结构并结合野外取样、室内参数测定的基础上,采用数值模拟的方法建立包气带水分运移数值模拟模型,定量模拟矿区内不同地段降雨入渗强度,探讨影响降雨入渗强度的主要因素,计算得出研究区降雨入渗系数大致在0.18~0.27,分析认为影响降雨入渗强度的因素有降雨量、潜水埋深、包气带岩性等。其中在研究区广泛分布的风积沙对地下水资源起到了一定的保护作用。 相似文献
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包气带在干旱半干旱地区地下水补给研究中的应用 总被引：3，自引：0，他引：3
在干旱半干旱地区,包气带的溶质和同位素剖面不但可以提供较长时间尺度上的地下水补给信息,而且记录了过去气候变化与环境变化信息。本文基于学科组近10年的研究成果,以鄂尔多斯盆地为例（包括南部的黄土高原和北部的沙漠高原）,将包气带和饱和带结合起来,利用多种环境示踪技术,提升了包气带在干旱半干旱地区地下水研究中的潜力,并将其应用到地下水补给历史重建、地下水补给机制确定、植被变化对地下水补给影响评价和地下水污染物全过程示踪中。研究表明,由于在干旱半干旱地区,包气带较厚且补给量有限,地下水和现今的浅表水文过程未达到水力平衡,如在沙漠高原西部,近2 500 a降水尚储存在包气带13 m以浅,地下水是4 000 a以前补给的,其水化学特征与浅部包气带水差异巨大;而在黄土高原,补给量较大,但包气带巨厚,年降水仍需要几十到上百年时间入渗到地下水（但并不意味着没有补给,其土壤水在包气带中平均入渗速率为0.1~0.3 m·a-1）,包气带浅部溶质含量较深部和地下水中的高;典型黄土塬区的地下水均不含氚,地下水年龄在几百到上万年。黄土内部层状均匀的土壤质地特征和相对较老的地下水年龄揭示的均匀活塞流入渗是黄土塬区浅层地下水补给的主要方式。黄土高原退耕还林还草和沙漠区植被恢复导致地下水补给呈现不同程度的减少,反映在包气带上表现为溶质含量的增加,可用于定量化确定地下水补给量的变化。本文强化了包气带在干旱半干旱地区地下水补给研究中的作用,在未来地下水资源评价、地下水污染全过程刻画中应得到重视。 相似文献
5.
降水和人工灌溉是黑河中游浅层地下水重要的补给来源。长期以来入渗补给量评价采用经验参数法,但没有成熟的监测方法和实证数据。采用人工溴示踪法研究黑河中游不同灌溉条件和不同深度条件下的地下水入渗补给规律。结果表明:研究区大气降水条件下包气带溴离子含量峰值年均运移距离为21.25 cm,年平均入渗补给量为11.93 mm,入渗补给系数为0.1;大水漫灌条件下包气带溴离子含量峰值年均运移距离为86.51 cm,年平均入渗补给量为148.7 mm,入渗补给系数为0.16;小水漫灌条件下包气带溴离子含量峰值年均运移距离为46.35 cm,年平均入渗补给量为 53.81 mm,入渗补给系数为0.07;滴灌条件下年包气带溴离子含量峰值年均运移距离为41.72 cm,年平均入渗补给量为52.6 mm,入渗补给系数为0.11。人工溴示踪剂应投放在包气带水分单向入渗下行区,一般西北内陆盆地在地表3 m以下为宜。此研究成果可为黑河流域地下水资源评价提供实证参数,对西北内流盆地地下水水资源量与合理开发利用的科学认识具有重要意义。 相似文献
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周亮 《水文地质工程地质》2012,39(6):103-107
为了研究陕北风沙滩地区包气带风积沙的抗污能力,在榆林煤化工厂厂区及其周边地区选择4个试验点,采用双环入渗法,选择渣场炉渣浸出液（Cd、Cr、Cu、Mn、Ni和Pb重金属污染物溶液）进行渣场污水入渗试验,采用人工配置污染物溶液（COD、氨氮、F、石油类和挥发酚）进行了配污试点试验。渣场污水入渗试验过程中,由于水流的冲刷作用,剖面上大部分污染物的含量都小于入渗前的含量;而渗后样的测定结果则表明包气带风积沙对污水中Cr、Cu、Mn、Ni和Pb的净化能力较强。配污试点试验表明包气带对无机污染物的阻滞作用会延缓其对地下水的污染,石油类在包气带中的运移速度缓慢,难以在水流的作用下到达含水层,而COD容易造成地下水污染,挥发酚对含水层的污染能力要小于COD。应考虑采取适当方式降低地下水位,增大包气带厚度,以加强包气带对地下水的保护能力。 相似文献
7.
地下水脆弱性评价是区域地下水资源管理和保护的重要手段之一,针对娘子关泉域岩溶水的特殊性,基于欧洲脆弱性评价方法,选择包气带厚度、入渗补给量、包气带岩性、岩溶含水层的导水性能(泉水响应)四个因子,采用模糊综合评价法评价地下水脆弱性,并且绘制地下水脆弱性分区图。评价结果表明,极易污染区主要分布在娘子关泉群出露的地区,即泉源处;极难污染区主要分布在盂县—阳泉—平定—昔阳—和顺一带以西地区,寿阳县大部分地区。评价结果在合理制定保护娘子关泉域方面具有一定的参考价值。 相似文献
8.
在地表等量氮输入条件下,包气带中硝酸盐含量分布是其抗污染能力的直接表征。阐明不同包气带中硝酸盐分布的差异并分析其成因对于评价下覆含水层的硝酸盐污染脆弱性、保护地下水资源免遭硝酸盐污染,具有重要意义。本文基于太行山山前冲洪积扇上栾城和正定两个16m深包气带硝酸盐含量数据,指出两个剖面上包气带中硝酸盐分布特征的差异性。分析研究区的施肥历史、大气降水的入渗补给强度及土壤有机质含量,认为包气带水分运移速度和反硝化能力是导致包气带硝酸盐分布差异的两个关键因素。在分析N同位素测试技术进步的基础上,指出利用同位素技术对包气带中的反硝化能力的定量化研究有望取得新进展。 相似文献
9.
人工回灌过程中,回灌水的注入使目的含水层地下水环境发生变化,微生物条件也会随之改变,从而影响地下水环境质量及水文地球化学作用。以上海市某人工回灌试验场为例,在分析人工回灌过程中水化学演化特点的基础上,应用DGGE技术对场地回灌过程中地下水中的微生物群落结构变化进行研究,为评价人工回灌对地下水水质安全的影响提供科学的理论依据。结果表明:人工回灌作用使目的含水层地下水中的Eh值及DO质量浓度升高,分别由64.0 mV、1.12 mg/L升至534.4 mV、1.44 mg/L;同一位置处微生物群落结构与原始地下水状态的相似性随时间降低;同一时刻距离回灌井越远的监测井的微生物群落结构越接近于原始地下水状态。随着回灌的进行,目的含水层地下水中优势菌属(种)共有7种,其中Rubrivivax gelatinosus和Candidatus Accumulibacter phosphatis clade IIA str.的反硝化能力以及Rhodoferax ferrireducens对Fe3+的还原能力,对地下水水化学组分产生影响。 相似文献
10.
在地下水资源评价或地下水动态研究过程中,降水入渗系数α,是一个经常要用到的重要水文地质参数,影响它的因素很多,除降水本身的因素外,主要还有地形地貌、包气带岩性及地下水位埋深(即包气带厚度)。 相似文献
11.
影响大气降水入渗补给量的因素较为复杂,主要有土地利用类型、降水量、包气带厚度及岩性等。随着遥感影像解译技术的发展,人们能更精确地识别空间土地利用类型,从而更精确地计算大气降水入渗补给量,并了解其空间分布。综合考虑这些影响因素,本文提出了一种基于土地利用类型,并结合地理信息系统(GIS)和VBA(visual basic for applications)编程技术的大气降水入渗补给量计算方法(PIRCL)。以广州市广花盆地为例,利用PIRCL法计算得到该地多年平均大气降水入渗补给量为14 369万m3,该结果与水量平衡法计算得到的大气降水入渗补给量结果相近,相对误差约为2.4%;并且,计算得到的大气降水入渗补给量空间分布基本合理。与水量平衡法相比,PIRCL法计算大气降水入渗补给量只需区域遥感数据、区域降水量数据、对应时段地下水位动态变化及区域水文地质参数,不需要计算地下水其他的补给、排泄项,可以省略大量的工作量,且方便编程实现。 相似文献
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大气降水的氢氧同位素含量具有高程效应,降水入渗后参与地下水循环,其高程效应如何受地下水流系统的影响转化为地下水氢氧同位素的深度效应？现有研究对于这个问题缺少定量认识。文章构建单向倾斜盆地和双峰波状盆地的稳态地下水循环理论模型,采用MODFLOW模拟剖面二维地下水流场、采用MT3DMS模拟重同位素分子的对流-弥散过程,得到地下水D和18O含量的空间分布,探讨了氢氧同位素高程效应在地下水流系统转化为深度效应的机理。结果表明：在单斜盆地,补给区大气降水D和18O含量的高程效应转化为排泄区地下水δD和δ18O值随埋深增大而指数型衰减的深度效应;在双峰波状盆地,当含水层渗透性相对入渗强度较大时(K0/w=1 000),仅发育一个区域地下水流系统,在区域地下水的排泄区δD和δ18O随埋深增大呈现S形曲线分布;当含水层渗透性相对入渗强度较小时(K0/w=250),双峰波状盆地发育多个局部地下水流系统,区域地下水的排泄区δD和δ18O随埋深增大呈现S形曲线,而局部地下水排... 相似文献
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黑河流域水循环过程中地下水同位素特征及补给效应 总被引：26，自引：2，他引：24
通过环境同位素及其Tamers、IAEA模型应用研究表明,黑河流域水循环过程中地下水同位素特征与补给源属性和数量密切相关,具有非均一性;东部以山区降水通过出山地表径流补给为主,西部冰川雪融水和山区基岩裂隙水是主要补给源,下游区依赖中游区河水下泄状况,蒸发特征明显。东部同位素较新且地下水更新较快,西部同位素较老且地下水更新较慢;祁连山前戈壁带地下水同位素与山区河水相近,细土平原带地下水补给河水;高台一带受酒泉低氚值地下水补给影响而河水和地下水氚值都偏低;近河道带地下水年龄较新,远离河道则较老。因此,充分利用地下水与地表水之间转化规律,联合优化调控,有利于该区地下水资源可持续利用。 相似文献
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Artificial recharge of groundwater: hydrogeology and engineering 总被引：25，自引：4，他引：25
Herman Bouwer 《Hydrogeology Journal》2002,10(1):121-142
Artificial recharge of groundwater is achieved by putting surface water in basins, furrows, ditches, or other facilities
where it infiltrates into the soil and moves downward to recharge aquifers. Artificial recharge is increasingly used for short-
or long-term underground storage, where it has several advantages over surface storage, and in water reuse. Artificial recharge
requires permeable surface soils. Where these are not available, trenches or shafts in the unsaturated zone can be used, or
water can be directly injected into aquifers through wells. To design a system for artificial recharge of groundwater, infiltration
rates of the soil must be determined and the unsaturated zone between land surface and the aquifer must be checked for adequate
permeability and absence of polluted areas. The aquifer should be sufficiently transmissive to avoid excessive buildup of
groundwater mounds. Knowledge of these conditions requires field investigations and, if no fatal flaws are detected, test
basins to predict system performance. Water-quality issues must be evaluated, especially with respect to formation of clogging
layers on basin bottoms or other infiltration surfaces, and to geochemical reactions in the aquifer. Clogging layers are managed
by desilting or other pretreatment of the water, and by remedial techniques in the infiltration system, such as drying, scraping,
disking, ripping, or other tillage. Recharge wells should be pumped periodically to backwash clogging layers. Electronic supplementary
material to this paper can be obtained by using the Springer LINK server located at http://dx.doi.org/10.1007/s10040-001-0182-4.
Electronic Publication 相似文献
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The two-dimensional variably-saturated numerical model HYDRUS-2D, previously calibrated to recharge events from an infiltration basin, was used to predict water-table mounding under hypothetical basin design scenarios, and the primary factors that affect water-table mounding were evaluated. Infiltration basins are often utilized in urban environments to recharge stormwater to the aquifer. As a result of localized recharge beneath these basins, mound formation may reduce the thickness of the unsaturated zone available to filter pollutants and may reduce the infiltration rate of the basin. Understanding the effects of various physical factors on water-table mound formation is important for infiltration basin siting. For sandy loam and loamy sand subsurface materials, mound heights increased as the thickness of both the unsaturated and saturated zones decreased. Mound heights increased as the initial soil moisture, basin size and ponding depth increased. A thin sedimentation layer on the basin floor delayed mound formation, but only slightly decreased the maximum mound height. This analysis could be used in future selection of infiltration basin locations; however, the analysis is limited to conditions that represent only a select range of basin design conditions and parameters typical of a glacial till environment in Wisconsin, USA. 相似文献
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Artificial groundwater recharge to a semi-arid basin: case study of Mujib aquifer,Jordan 总被引：1，自引：1，他引：0
Mujib watershed is an important groundwater basin which is considered a major source for drinking and irrigation water in
Jordan. Increased dependence on groundwater needs improved aquifer management with respect to understanding deeply recharge
and discharge issues, planning rates withdrawal, and facing water quality problems arising from industrial and agricultural
contamination. The efficient management of this source depends on reliable estimates of the recharge to groundwater and is
needed in order to protect Mujib basin from depletion. Artificial groundwater recharge was investigated in this study as one
of the important options to face water scarcity and to improve groundwater storage in the aquifer. A groundwater model based
on the MODFLOW program, calibrated under both steady- and unsteady-state conditions, was used to investigate different groundwater
management scenarios that aim at protecting the Mujib basin. The scenarios include variations of abstraction levels combined
with different artificial groundwater recharge quantities. The possibilities of artificial groundwater recharge from existing
and proposed dams as well as reclaimed municipal wastewater were investigated. Artificial recharge options considered in this
study are mainly through injecting water directly to the aquifer and through infiltration from reservoir. Three scenarios
were performed to predict the aquifer system response under different artificial recharge options (low, moderate, and high)
which then compared with no action (recharge) scenario. The best scenario that provides a good recovery for the groundwater
table and that can be feasible is founded to be by reducing current abstraction rates by 20% and implementing the moderate
artificial recharge rates of 26 million(M)m3/year. The model constructed in this study helps decision makers and planners in selecting optimum management schemes suitable
for such arid and semi-arid regions. 相似文献
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把城市污水净化处理为符合回灌标准的再生水并安全回灌补给地下水, 对于实现污水资源化、含水层恢复、缓解我国水资源供需矛盾和环境污染态势具有重要意义.针对再生水回灌地下水存在的水质安全问题, 通过理论分析、系列实验和技术集成形成了再生水地表回灌补给地下水的水质安全保障体系及关键技术.该安全保障体系包括场地选择与勘查、高效低成本的再生水处理技术、土壤—含水层系统数学模型和回灌方案设计技术、水质监控系统、安全评价技术以及回灌管理法规等.这些要素相互依赖、相互作用, 构成一个完整的体系.郑州郊区示范工程证实了该水质安全保障体系的可行性.2年示范工程表明, 处理的再生水水质达到《城市污水再生利用地下水回灌水质》(GB/T 19772-2005)标准, 优于场地背景地下水水质, 补给含水层后的地下水基本达到《地下水质量标准》(GB/T 14818-1993)Ⅲ类水标准.建议有关政府部门把再生水利用及回灌补给地下水, 纳入水资源开发利用及环境保护规划的整体框架中, 尽快制定或完善再生水回灌补给地下水的相关法律、法规和标准体系, 建立再生水回灌许可证制度, 有序推进再生水回灌工程. 相似文献
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The Kucuk Menderes River Basin in western Turkey has been facing continuous groundwater-level decline for decades. Previous studies have suggested that, to avoid aquifer depletion in the basin, artificial recharge structures should be constructed. To assess artificial aquifer recharge potential in one of the subbasins, a two-dimensional (2-D) groundwater model was set up using SEEP/W software. The material functions and parameters used in the model for both saturated and unsaturated conditions were taken from previous studies. The model has been calibrated under transient conditions. The excess runoff volume that could be collected in the recharge basins was estimated from flood frequency analysis. Various scenarios were simulated to observe the change in groundwater level and storage with respect to different exceedance probabilities. Simulation results suggest that a significant increase in groundwater storage is achieved by applying surface artificial-recharge methods. In addition to the recharge basins, to reinforce the effect of artificial recharge, simulations are repeated with underground dam construction at the downstream side of the basin. Although groundwater storage is increased with the addition of the dam, the increase in groundwater storage was not sufficient to warrant the construction. 相似文献
19.
利用水中氚值与地下水年龄分布特征和多年平均更新速率,分析安阳河中下游流域地下水更新能力。应用MGMTP重建研究区1953—2016年大气降水氚值,应用集中参数模型(LPMs)计算地下水年龄,采用Le Gal La Shalle等提出的方法估算潜水与泉水多年平均更新速率。研究结果表明:(1)潜水与泉水由近20多年来大气降水补给。潜水样点受局部水文地质条件控制,补给径流条件差异明显。(2)小南海泉平均滞留时间23 a,多年平均更新速率3.6%,水量呈不断衰减趋势。(3)安阳河冲洪积扇扇后缘为补给区,受地表水渗漏与大气降水入渗补给,更新能力较强。扇中部至京港澳高速路地带为现代地下水,年龄40~60 a。扇前缘为现代与次现代地下水的混合水,年龄大于60 a,更新能力较弱。(4)剥蚀岗丘与冲洪积平原深层承压水为较老地下水,更新能力极弱。因此,对小南海泉域的保护需要加强,并在短时期内能取得明显成效。受南水北调中线水源补给及限量地下水开采影响,安阳市区地下水降落漏斗大幅度缩减。 相似文献