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青藏高原地下水研究现状及主要科学问题 被引量：1
1
作者 郭华明 高志鹏 +4 位作者 胡雅璐 邢世平 李遥 蒋小伟 彭建兵 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期328-341,共14页
作为“亚洲水塔”的青藏高原,其地下水对于维持长江、黄河、雅鲁藏布江、怒江、澜沧江等亚洲大江大河的流量稳定、保障区域生态系统健康、确保数亿人口用水安全具有不可替代的作用。然而,相对于地表水和冰川冻土,青藏高原地下水研究十... 作为“亚洲水塔”的青藏高原,其地下水对于维持长江、黄河、雅鲁藏布江、怒江、澜沧江等亚洲大江大河的流量稳定、保障区域生态系统健康、确保数亿人口用水安全具有不可替代的作用。然而,相对于地表水和冰川冻土,青藏高原地下水研究十分薄弱。少数研究利用GRACE卫星数据反演,量化了地下水储量变化的发展趋势;部分研究揭示了冻融条件下局部区域地下水动态特征及生态环境效应。本文在对相关文献进行系统梳理的基础上,总结了青藏高原地下水类型及分布和地下水利用现状,粗略估算了地下水储量和地下水资源量,揭示了冰川冻土特殊环境下地下水地表水相互作用规律。最后,提出了青藏高原地下水研究存在的主要科学问题,包括浅表固态液态水转化通量和机制、青藏高原地下水循环深度、青藏高原地下水储量及其变化机制。这些科学问题的解决将提升对特殊气象水文、剧烈起伏地形地貌、复杂地质构造和水文地质条件下地下水赋存规律、循环特征及水热耦合过程等理论认识,进一步丰富水文地质学的理论体系。 展开更多
关键词 冰川 冻土 水资源 含水层 构造运动 地热
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毛乌素沙地地下水动态对旱柳根系吸水的影响机制
2
作者 乔冈 尹立河 +3 位作者 徐永 张俊 石长春 余堃 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期39-49,共11页
毛乌素沙地依赖地下水的旱柳广泛分布,尽管旱柳生长水分来源研究取得显著进展,但对于场地尺度单株旱柳根系吸水对地下水位动态的响应机制研究成果则较少,阻碍了植被与地下水互馈机制的揭示。基于此本文采用旱柳根系挖掘、原位监测试验... 毛乌素沙地依赖地下水的旱柳广泛分布,尽管旱柳生长水分来源研究取得显著进展,但对于场地尺度单株旱柳根系吸水对地下水位动态的响应机制研究成果则较少,阻碍了植被与地下水互馈机制的揭示。基于此本文采用旱柳根系挖掘、原位监测试验、人工注水试验等方法,通过监测气象要素、旱柳生理参数、分层包气带水分以及地下水位等指标,结合根系垂向分布特征,分析了地下水位动态过程中包气带水分以及根系吸水策略的变化规律。结果表明:试验区旱柳根系存在一个以吸取由大气降水入渗转化成的包气带水分的浅部毛根吸水区,集中分布在埋深0.2~0.8 m范围;两个以吸取由地下水转化成的包气带水分的深部根系吸水区,其中一个是细根与侧根吸水区,出现在2.0~3.8 m范围,用于汲取深层包气带水及毛管上升水;另一个是深层垂直触及潜水面根系吸水区,分布在4.3~4.8 m范围,主要吸取地下水。以地下水转化的深部包气带水分为水源,旱柳根系吸水强度增加为原来的3倍。旱柳根系吸取由地下水转化的深部包气带水分的压力水头阈值是-10.7 m。在此基础上,进一步结合国内外类似研究,解释了地下水动态对不同根区吸水区形成的生态水文机制及其适应意义,提出旱柳实现“多层吸水/动态分配”应对极端干旱事件的建议。这些认识深化了地下水动态与旱柳吸水机制的认知,不仅推动干旱区生态水文学理论发展,也为全球沙化土地的综合治理提供科技支撑。 展开更多
关键词 地下水动态 根系吸水 树干液流 原位试验 旱柳
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安徽省淮北平原浅层地下水时空演变特征及降水驱动分析
3
作者 刘猛 姚梅 +2 位作者 黄蕾 吴春艳 李娴 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期139-144,共6页
气候变化及人类活动已引发全球范围内地下水系统的深刻改变,研究地下水时空变化规律及其影响因素对于地下水资源管理和保护具有重要意义。文章基于安徽省淮北平原165眼浅层地下水监测井1974—2020年水位埋深数据,采用线性倾向率、Sen斜... 气候变化及人类活动已引发全球范围内地下水系统的深刻改变,研究地下水时空变化规律及其影响因素对于地下水资源管理和保护具有重要意义。文章基于安徽省淮北平原165眼浅层地下水监测井1974—2020年水位埋深数据,采用线性倾向率、Sen斜率估计、M-K检验和克里金插值等方法分析地下水埋深时空变化特征,利用Kendall’s秩相关法分析降水量与地下水埋深之间关系,使用地理探测器分析降水量变化对地下水埋深空间分布的影响程度。结果表明:在1974—2020年间,受降水量减少、开采量增加、下垫面改变等因素综合影响,研究区浅层地下水埋深总体呈增加趋势,每10年增加0.12m;浅层地下水埋深变化趋势“有增有减”,呈现出显著的空间分异性,其中,埋深显著增加、不显著增加、基本不变、不显著减少和显著减少的面积分别占33.4%、35.1%、20.2%、5.6%、5.7%;浅层地下水埋深的空间分布特征是自淮北平原西北向东南方向逐渐减小;降水是影响研究区浅层地下水埋深时空变化的最主要驱动因素,对浅层地下水埋深的时空变化影响十分显著,二者呈负相关关系。该研究结果揭示了淮北平原浅层地下水埋深时空格局、演变趋势以及降水对其的影响程度,为区域地下水资源管理和保护提供了科学依据。 展开更多
关键词 地下水埋深 动态特征 空间分异性 地理探测器 淮北平原
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基于地表水-地下水耦合模拟的傍河水源地补给能力评价
4
作者 窦明 潘登 +3 位作者 豆敬峰 高婷 胡浩东 张圣杰 《人民黄河》 北大核心 2026年第1期60-66,共7页
为探究傍河水源地不同工况下水源转换过程中水文循环演变规律,以郑州市九五滩水源地为研究对象,基于地质、水文、气象和人工取用水等数据,构建傍河水源地地表水-地下水转换过程模拟模型;基于花园口水文站地表水日流量和典型观测井地下... 为探究傍河水源地不同工况下水源转换过程中水文循环演变规律,以郑州市九五滩水源地为研究对象,基于地质、水文、气象和人工取用水等数据,构建傍河水源地地表水-地下水转换过程模拟模型;基于花园口水文站地表水日流量和典型观测井地下水位数据,对模型参数进行率定和验证,明晰九五滩水源地的水循环量和地下水的分布特征。结果表明:1)MIKE 11和MIKE SHE模型在率定和验证期间的纳什效率系数分别为0.94和0.71,相对误差都控制在±15%以内,表明模型对花园口水文站日流量和观测井地下水位模拟较为准确;2)在进一步调水调沙和南部地下水位回升情况下,九五滩水源地仍存在显著的地下水降落漏斗,当开采量减小到100万m^(3)时地下水降落漏斗不断减小直至消失;3)研究区地下水基本保持从北向南、从西向东的流动趋势,在现有开采量下地下水开采井区域受到周围区域的全面补给。 展开更多
关键词 地表水-地下水过程耦合 MIKE SHE模型 补给能力评价 傍河水源地 郑州市九五滩水源地
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基于GRACE的京津冀地区地下水干旱时空变化特征
5
作者 李爱民 郭振强 +1 位作者 兀泽坤 成子怡 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2026年第2期136-144,共9页
针对京津冀地区因长期地下水超采、水资源供需失衡等因素引发的地下水资源短缺与干旱频发问题,探究了该地区地下水干旱的时空演变特征及其影响机制,旨在为该区域水资源的可持续管理提供科学支撑,助力京津冀地区实现高质量发展。采用2003... 针对京津冀地区因长期地下水超采、水资源供需失衡等因素引发的地下水资源短缺与干旱频发问题,探究了该地区地下水干旱的时空演变特征及其影响机制,旨在为该区域水资源的可持续管理提供科学支撑,助力京津冀地区实现高质量发展。采用2003年10月—2023年9月期间的重力恢复与气候实验卫星(GRACE)数据和全球陆面数据同化系统(GLDAS)数据,反演了京津冀地区的地下水储量变化(GWSA)。基于此构建了地下水干旱指数(GDI),后续结合游程理论识别了研究区的地下水干旱事件,并分析了地下水干旱的发生频率以及时空特征。最后,结合气象数据以及水资源公报等数据,进一步探讨了地下水干旱与各影响因素之间的关系。研究结果表明:①京津冀地区中部偏东区域的地下水干旱发生频率较高,东南沿线区域中度及以上程度的地下水干旱发生频率最高。②该地区地下水干旱事件集中发生在2014—2021年的8年间,呈现频次高、影响范围广但干旱强度相对较小的特征。③从季节性空间分布来看,东南沿线城市的秋季和春季干旱情况较为严重,夏季相对较轻,这一分布特征与3—5月和10—11月的农业灌溉活动有关。④从年际空间分布来看,自2014年降水量急剧减少后,地下水干旱情况逐渐加重,至2020年达到最严重程度,全区域出现大面积中度以上地下水干旱现象,2021年随着降水量大幅增加,地下水干旱情况有所缓解。⑤南水北调工程有效补给了京津冀地区的地表水储量,并促进了供水和用水模式的转变,在缓解地下水长期亏损中发挥了重要作用。 展开更多
关键词 GRACE重力卫星 京津冀地区 地下水干旱 地下水储量 游程理论
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皖北某电厂灰场水文地质条件评价与地下水污染分析
6
作者 李静 张帅 +1 位作者 李莉莉 张克松 《地下水》 2026年第1期83-85,共3页
水文地质条件是灰场选址的重要依据,研究区灰场位于淮河南岸寒武系碳酸盐岩基岩裸露区,部分地段上覆第四系上更新统粘性土,地下水类型以松散岩类孔隙水和碳酸盐岩夹碎屑岩类岩溶裂隙水为主。通过水文地质调查结合水质分析工作,查明了研... 水文地质条件是灰场选址的重要依据,研究区灰场位于淮河南岸寒武系碳酸盐岩基岩裸露区,部分地段上覆第四系上更新统粘性土,地下水类型以松散岩类孔隙水和碳酸盐岩夹碎屑岩类岩溶裂隙水为主。通过水文地质调查结合水质分析工作,查明了研究区浅层松散岩类孔隙水主要接受大气降水补给,深层碳酸盐岩岩溶裂隙水除接受大气降水补给外,还接受浅层松散岩类孔隙水的侧向入渗补给。水质分析结果表明研究区地下水质量良好,以III类水为主,未受明显污染;灰场堆灰后,短期内对地下水污染不会有较大影响,但研究区长期滞存灰水,土壤的环境容量将逐渐减小,地下水污染会逐渐加重,灰场在采取防渗措施的同时,应加强地下水水位、水质的长期监测。 展开更多
关键词 水文地质条件 地下水腐蚀性 地下水污染 灰场
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离子吸附型稀土矿区水体硝酸盐分布、来源及其转化过程:以江西足洞稀土矿为例 被引量：3
7
作者 韦春伊 余圣品 +7 位作者 白细民 刘海燕 王振 葛勤 陈功新 周仲魁 孙占学 郭华明 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期121-134,共14页
离子吸附型稀土矿开采导致矿区水土环境遭受严重的氮污染,但矿山排水影响下水体中硝酸盐(NO_(3)^(-)-N)的分布、迁移转化过程及污染来源仍缺乏系统研究。以江西赣南足洞离子吸附型稀土矿区下游地表水和地下水为研究对象,结合水化学分析... 离子吸附型稀土矿开采导致矿区水土环境遭受严重的氮污染,但矿山排水影响下水体中硝酸盐(NO_(3)^(-)-N)的分布、迁移转化过程及污染来源仍缺乏系统研究。以江西赣南足洞离子吸附型稀土矿区下游地表水和地下水为研究对象,结合水化学分析及多同位素技术(δ^(18)O-H_(2)O、δ^(15)N-NO_(3)^(-)和δ^(18)O-NO_(3)^(-)),研究了水体中NO_(3)^(-)-N来源及转化过程,并借助MixSIAR模型定量评估了各污染源的贡献率。结果表明,区内水体呈弱酸性、低矿化度特征,地表水以SO 4-Ca型为主,80%地下水为HCO_(3)-Ca型;地表水的总氮(TN)及NO_(3)^(-)-N、氨氮(NH_(4)^(+)-N)浓度显著高于地下水,表明其氮污染与采矿活动密切相关。空间上,氮来源与开矿使用高氨氮卤水密切相关,矿山开采活动对地表水氮污染影响显著。土地利用类型分布表明,地表水和地下水氮的来源不同,地表水氮源主要是林地中的矿山排水,而地下水氮主要来源于耕地上的农业活动。δ^(18)O-H_(2)O、δ^(15)N-NO_(3)^(-)和δ^(18)O-NO_(3)^(-)同位素组成特征及其分馏系数分析表明,地表水和地下水均以硝化作用为主。利用δ^(15)N-NO_(3)^(-)和δ^(18)O-NO_(3)^(-)及其重建值进行端元分析显示,SW1的NO_(3)^(-)-N主要来源于铵态氮,即采矿活动排出的高NH_(4)^(+)-N水;SW2受到采矿和农业活动的共同影响,其来源包括铵态氮、土壤氮和污水粪肥,GW主要来源于土壤氮和污水粪肥。MixSIAR定量结果表明,矿山排水对靠近开采区的地表水(即SW1)的NO_(3)^(-)-N贡献率平均值超过50%,其中65%~94%NO_(3)^(-)-N来源于矿山排水中原生NO_(3)^(-)-N的直接贡献,而在远离开采区的地表水中(即SW2),矿山排水的NO_(3)^(-)-N贡献值递减至约30%。不确定性分析UI 90显示,大气降水的贡献率最为稳定,矿山排水、粪肥污水和土壤氮的贡献率存在较大的变异性。本研究揭示了离子吸附型稀土矿区硝酸盐污染的形成机制,为矿区氮污染的精准管控提供了科学依据。 展开更多
关键词 稀土矿 氮污染 硝化作用 贝叶斯同位素混合模型 分异富集
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小江断裂带南段典型地热泉群水文地球化学特征及形成机制研究 被引量：1
8
作者 肖勇 张雨晴 +4 位作者 杨文春 朱文祥 施文超 王杰 杨洪杰 《地球学报》 北大核心 2026年第1期65-77,共13页
大型断裂与岩溶复合区域水热活动机制复杂,厘清地热水成因是实现其地热资源科学合理开发利用的关键。本文以小江断裂南段热水塘地热泉群为研究对象,通过系统采集区域冷、热水样,综合运用水文地球化学、环境同位素及地质水文地质分析手段... 大型断裂与岩溶复合区域水热活动机制复杂,厘清地热水成因是实现其地热资源科学合理开发利用的关键。本文以小江断裂南段热水塘地热泉群为研究对象,通过系统采集区域冷、热水样,综合运用水文地球化学、环境同位素及地质水文地质分析手段,探究断裂带与岩溶发育对地热水形成、出露过程的控制作用。研究发现,热水塘地热泉水出露温度48.2~50.6℃,pH值6.6~7.0,TDS值784~851 mg/L,其水化学特征显著区别于抚仙湖临岸湖水与区域冷泉水。地热系统补给水源为抚仙湖湖盆东南火特村南部山区(高程2531~2716 m)大气降水;补给水沿断裂与岩溶通道下渗至2145~2447 m深处,热储层温度为179~201℃,地下滞留时间长达24~28 ka;地热水与围岩发生了充分水岩作用,但其在径流至排泄区浅表时遭遇岩溶通道控制的大量浅循环冷水混入(冷水混入比例86%~89%),改变了其水化学组成并破坏了水化学平衡状态,最终在抚仙湖湖岸出露形成富集SiO2(40.5~43.1 mg/L)、砷(0.05~0.06 mg/L)、氟(1.50~1.68 mg/L)等特征组分的中性至弱碱性低温地热泉水。 展开更多
关键词 水热型地热 地热水 成因模式 出露机制 岩溶 抚仙湖
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融合微地震与水文数据的深部地热储层裂隙结构表征技术研究进展 被引量：1
9
作者 许天福 李思源 姜振蛟 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期269-282,共14页
针对数据不完备条件下的岩体人工裂隙准确表征的挑战,结合深部地热储层裂隙表征情境,建立了融合微地震和水文数据的裂隙结构表征技术,显著提升裂隙表征可靠性和准确性,成为人工裂隙表征的新途径。本文综述融合微地震和水文数据的裂隙结... 针对数据不完备条件下的岩体人工裂隙准确表征的挑战,结合深部地热储层裂隙表征情境,建立了融合微地震和水文数据的裂隙结构表征技术,显著提升裂隙表征可靠性和准确性,成为人工裂隙表征的新途径。本文综述融合微地震和水文数据的裂隙结构表征技术,包括等效连续介质假设下微地震和水文数据顺序反演、联合反演,以及离散裂隙介质假设下微地震和水文数据顺序反演理论与方法,结合工程尺度案例,对比分析不同方法的优势和劣势,评述技术发展所面临的挑战并总结未来发展趋势,以期建立更加完善的融合微地震和水文数据的裂隙结构表征技术体系,提升岩体裂隙刻画精度,为裂隙影响下的地质工程风险预测和管控提供支撑。 展开更多
关键词 人工裂隙 微地震 示踪试验 参数反演 水文地球物理
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地震水文地质学:基于灾害视角的“水岩相互作用”
10
作者 史浙明 王广才 +1 位作者 晏锐 齐之钰 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期80-94,共15页
地震水文地质学是研究地震与地下水相互作用的一门学科,与传统水文地质研究不同,其主要关注因地震等地壳运动产生的含水介质变形而导致的地下水文过程演化。本文从地壳变形与地下水动态、地震地下水前兆异常、地震引起的同震及震后响应... 地震水文地质学是研究地震与地下水相互作用的一门学科,与传统水文地质研究不同,其主要关注因地震等地壳运动产生的含水介质变形而导致的地下水文过程演化。本文从地壳变形与地下水动态、地震地下水前兆异常、地震引起的同震及震后响应以及地震导致的水文地质参数变化等方面进行综述,重点介绍了近二十年以来的进展。线孔弹性理论的发展为定量刻画地震等地壳运动与地下水动态的关系提供了理论基础。地下流体前兆异常在近年来的地震预测实践中起到了较好的参考作用,其中地下水地球化学指标监测及大规模地球化学观测网络的建设是一大亮点。与此同时,建立地下水物理与化学动态的前兆异常耦合机理模型以及发展机器学习等新兴的前兆信号提取方法是未来需要重点突破的方向。地震引起的含水层介质渗透性的改变及其导致的水量交换和水化学的动态变化是解释同震及震后地下水响应的主要机理,基于地下水对潮汐、气压等周期性信号响应的含水层参数识别为连续获取水文地质参数提供了新途径,然而现有潮汐和气压响应的解析模型在参数计算方面往往存在多解性问题,发展新的模型和方法以降低计算结果的不确定性是未来需要考虑的方向。为了更好地理解地震与地下水系统间的相互作用,在前期研究基础上建立涵盖温泉、地下水监测井的断裂带试验场,开展水位、水温、流量、化学组分、形变及地震波的综合观测,是深化地震水文地质学科理论发展的基础。 展开更多
关键词 地震 地下水 含水层参数 地球潮汐 气压 前兆异常
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基于机器学习的河南省平原区原生劣质地下水分布预测
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作者 于福荣 李蕊 +2 位作者 李志萍 吴林 刘中培 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期63-79,共17页
地下水作为全球超20亿人饮用水的重要来源,其水质安全与人类健康和生态系统密切相关。原生劣质地下水(geogenic contaminated groundwater,GCG)是由于地球演化形成的地下水组分超标现象,主要表现为砷、氟、碘含量超标。受地质构造、水... 地下水作为全球超20亿人饮用水的重要来源,其水质安全与人类健康和生态系统密切相关。原生劣质地下水(geogenic contaminated groundwater,GCG)是由于地球演化形成的地下水组分超标现象,主要表现为砷、氟、碘含量超标。受地质构造、水文地球化学和人类活动影响,原生劣质地下水分布呈现区域差异和局部突变,其成因机制和防控策略研究对保障水资源安全至关重要。本文以河南省为典型研究区,综合运用Gibbs图等方法解析研究区地下水水化学特征及主控因素,明确原生劣质地下水的分布原因;结合地方病分布数据,探究原生劣质地下水与病区的关联性,并引入机器学习模型实现原生劣质地下水空间分布的精准预测,最终基于上述研究划定地下水健康风险管控区。结果表明:研究区原生劣质地下水集中分布于豫东平原及黄河沿岸区域,且潜水原生劣质组分超标程度显著高于承压水;弱碱性还原环境是原生劣质地下水形成的关键水文地球化学条件,岩石风化溶解与强烈蒸发作用共同主导了特征离子的富集过程;原生劣质地下水分布与地方病区存在一定空间关联性;地下水中砷、氟、碘均表现出明显的空间聚集性,其中高高(HH)聚类区(即高砷、高氟、高碘地下水叠加区)与机器学习模型识别的高风险区域高度吻合。因此,在濮阳市、新乡市、周口市、开封市及商丘市等重点区域科学划定健康风险保护区,对保障当地居民用水安全具有重要现实意义。 展开更多
关键词 砷氟碘 地下水化学 健康风险 地方病 河南省
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太行山山前平原河北段地下水侧向补给量及其时间变化特征
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作者 周强 闵雷雷 +4 位作者 赵勇 吴林 王玉才 邱英俏 沈彦俊 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2026年第1期146-155,共10页
自20世纪80年代以来,华北平原地下水开采强度不断增大,长期处于严重超采状态,这造成巨大的地下水降落漏斗形成,经过近几年的超采综合治理,地下水位回升明显。在近几十年地下水位发生剧烈变化的背景下,太行山山前地下水侧向补给量的时间... 自20世纪80年代以来,华北平原地下水开采强度不断增大,长期处于严重超采状态,这造成巨大的地下水降落漏斗形成,经过近几年的超采综合治理,地下水位回升明显。在近几十年地下水位发生剧烈变化的背景下,太行山山前地下水侧向补给量的时间变化特征尚不清晰。本文利用3个时段(1976—1980年、1991—2004年和2018—2023年,分别代表地下水高强度开采前期、高强度开采期和综合治理期)的地下水位观测资料,分析了太行山山前平原河北段浅层地下水侧向补给量及其时间变化特征。研究发现:1)浅层地下水侧向补给量总体呈增加趋势,地下水高强度开采前期多年平均值为9.8×10^(8)m^(3)∙a^(-1),而地下水高强度开采期和综合治理期多年平均值分别增至10.6×10^(8)和13.8×10^(8)m^(3)∙a^(-1);2)地下水侧向补给量存在较明显的波动特征,在地下水高强度开采前期,地下水侧向补给量变化幅度约0.70×10^(8)m^(3),地下水高强度开采期变化幅度达4.18×10^(8)m^(3),而地下水综合治理期变化幅度略有下降,约3.52×10^(8)m^(3);3)地下水侧向补给量年内变化明显,2月地下水侧向补给量最小;4)随地下水治理工作的开展,侧向补给量变化的主要控制因素由水力梯度转变为水力梯度和含水层厚度。本研究对于深入理解区域地下水循环规律和促进地下水资源可持续利用具有重要的科学价值。 展开更多
关键词 太行山山前平原 浅层地下水 地下水侧向补给 年际变化 水力梯度 含水层厚度
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石羊河流域氮保持功能评估与未来情景预测
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作者 侯慧敏 李浩浩 +3 位作者 王辉 王鹏全 包志强 任志伟 《生态环境学报》 北大核心 2026年第2期232-244,共13页
氮保持是关键的生态系统调节服务,土地利用变化是影响其时空动态的主要驱动力;揭示氮保持功能对土地利用格局演变的响应机制,对促进流域农业可持续发展和有效控制面源污染具有重要意义。该文通过耦合FLUS与InVEST模型,模拟石羊河流域203... 氮保持是关键的生态系统调节服务,土地利用变化是影响其时空动态的主要驱动力;揭示氮保持功能对土地利用格局演变的响应机制,对促进流域农业可持续发展和有效控制面源污染具有重要意义。该文通过耦合FLUS与InVEST模型,模拟石羊河流域2035年不同发展情景下的土地利用变化,进而评估其氮保持功能的响应。研究得出,1)现状年氮保持量为1.61×10^(4)t、耕地保护情景为1.82×10^(4) t、自然发展情景为2.10×10^(4) t、生态保护情景为2.13×10^(4) t,不同情景的氮保持量均较现状年显著提升,但生态保护情景增幅最大,耕地保护情景相对较小。2)以自然断点法将不同情景下的县域氮保持强度分5级,确定永昌县和凉州区为水质净化功能重要区。3)对比现状年,耕地保护情景与自然发展情景下氮保持量增量最多的土地利用类型为农田,而生态保护情景下,氮保持量增加最多的为草地。4)人口密度是影响流域氮保持量空间分异的主导驱动因子(q值为0.126);影响力最强的交互因子为土壤类型∩人口密度,q值达0.221。氮保持量在空间上呈现显著的聚集效应,表现为“高-高”和“低-低”聚集特征。研究结果可为流域提升氮保持能力以及面源污染防控提供科学依据。 展开更多
关键词 氮保持功能 多情景模拟 FLUS模型 InVEST模型 石羊河流域
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鲁北平原浅层地下水锰空间演化及成因机制
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作者 郭记菊 曹文庚 +5 位作者 鲁重生 王哲 朱静思 王妍妍 李祥志 马翠艳 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期107-120,共14页
锰(Mn)作为地下水中广泛存在的神经毒性金属元素,其超标(>0.1 mg·L^(-1))不仅导致饮用水感官恶化,更可能引发帕金森样神经病变。尽管前期研究揭示了黄河下游冲积平原浅层地下水Mn存在高度空间异质性及大面积异常,但对冲积沉积... 锰(Mn)作为地下水中广泛存在的神经毒性金属元素,其超标(>0.1 mg·L^(-1))不仅导致饮用水感官恶化,更可能引发帕金森样神经病变。尽管前期研究揭示了黄河下游冲积平原浅层地下水Mn存在高度空间异质性及大面积异常,但对冲积沉积体系下不同地貌单元Mn富集的水文地球化学机制仍缺乏系统性认知。本研究从区域上尺度上,查明鲁北平原浅层地下水Mn的分布特征和影响因素,同时结合典型水文地质剖面精细刻画,揭示了高Mn地下水的水文地球化学过程及其形成机制。结果表明:区域上地下水中Mn含量从未检出至12.0 mg·L^(-1),平均值为0.65 mg·L^(-1),超标率为96.6%;沿典型剖面方向,古河道高地地段地下水Mn的平均质量浓度(0.27 mg·L^(-1))显著低于泛滥平原段(0.83 mg·L^(-1)),在滨海平原再显著升高(2.53 mg·L^(-1)),水化学类型逐渐由HCO_(3)Na·Mg和HCO_(3)·Cl Na·Mg转变为以Cl·HCO_(3)Na·Mg型为主,最终演变为Cl Na型水。鲁北平原浅层地下水中Mn最可能的来源是沉积物中的锰氢氧化物和菱锰矿,地下水在漫长的循环过程中,影响该地区地下水Mn含量分布的因素主要有硅酸盐风化、蒸发盐矿物溶解、蒸发浓缩作用、阳离子交替吸附作用、酸碱反应、氧化还原作用等一系列水岩交互作用过程。鲁北平原不同水文地球化学分区的污染源贡献率呈现显著空间分异,与Mn含量的空间演化规律相似。综合研究发现:研究区浅层地下水Mn的空间分异主要受pH驱动的溶解和吸附过程、盐度驱动的离子交替吸附以及原生沉积背景下Mn的释放共同影响。 展开更多
关键词 鲁北平原 地下水 锰 冲积平原 水文地球化学
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葛洲坝库区裂隙河岸地表水地下水交互特征
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作者 文章 李一鸣 +3 位作者 郭绪磊 万坦 罗清树 周宏 《地学前缘》 北大核心 2026年第1期1-13,共13页
地表水地下水交互是流域水循环与物质迁移的关键过程,其机制取决于河岸带含水层结构与水动力特征的精细刻画。现有研究多聚焦于沉积河岸带,而岩溶裂隙河岸带因介质非均质性与流动路径复杂性,其交互机制仍存在认知空白。本研究以葛洲坝... 地表水地下水交互是流域水循环与物质迁移的关键过程,其机制取决于河岸带含水层结构与水动力特征的精细刻画。现有研究多聚焦于沉积河岸带,而岩溶裂隙河岸带因介质非均质性与流动路径复杂性,其交互机制仍存在认知空白。本研究以葛洲坝库区南岸典型裂隙河岸带为靶区,通过钻孔监测网络解析地下水对长江水位波动的响应模式,并构建三维基岩裂隙溶蚀宽大裂隙耦合数值模型,定量刻画双层裂隙含水系统的水量交换过程。主要结论如下:(1)研究区地下水赋存体系为双层裂隙含水层系统复合3条宽大裂隙密集带。地下水动态受长江水位的调控较为明显;(2)深层含水层排泄量大于浅层含水层;(3)宽大裂隙是地下水赋存迁移以及与长江进行水量交换的主要通道,其排泄量比基岩裂隙含水层高3个量级;(4)宽大裂隙是浅、深层裂隙含水层之间水量交换的主要通道。本研究定量刻画了裂隙河岸带双层裂隙岩溶耦合系统的交互通量与通道效应,为基岩区河岸带水资源精细管理和长江大保护提供了可直接落地的科学依据与技术范式。 展开更多
关键词 葛洲坝库区 地表水地下水交互 裂隙河岸带 数值模拟
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延长油田靖边东部地区长2储层水化学场特征与油藏成因研究
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作者 黄天坤 雷俊杰 +5 位作者 张海 王记江 张玉琦 赵晨云 杨桂林 王大峰 《地下水》 2026年第1期5-9,共5页
延长油田靖边东部油区为一开发老区,主力产层为长2地层,目前对储层油田水性质和分布规律认识还不够充分。研究表明,区内主要分布CaCl_(2)型和NaHCO_(3)型两类水型,它们具有较好的分区聚类性。根据水型与矿化度双重指标的分区聚类叠合特... 延长油田靖边东部油区为一开发老区,主力产层为长2地层,目前对储层油田水性质和分布规律认识还不够充分。研究表明,区内主要分布CaCl_(2)型和NaHCO_(3)型两类水型,它们具有较好的分区聚类性。根据水型与矿化度双重指标的分区聚类叠合特征将四个自然区划分为7个水化学场,其中4个场为CaCl_(2)型水化学场,3个场为NaHCO_(3)型水化学场。建立了油田水地球化学指标与油藏成因关系定量表征数学模型,将13项水性定量指标相关联,利用加权层次分析法得出本区长2储层7个水化学场表现出次生油藏、半开启型油藏、封闭型油藏和破坏性油藏4种类型。同时,区内纵贯南北分布着一条矿化度(TDS)异常低值线,该TDS异常低值线可能是由断层或古河道沉积发育出的渗透带引起的,水化学场的分布规律和油藏的圈闭状态有可能受TDS异常低值线控制。本研究建立了利用水性指标判定油藏成因和封闭状态的数学模型,对储层地质认识和油田高效开发具有重要指导意义。 展开更多
关键词 水型与矿化度 油田水地球化学指标 水化学场 油藏成因 油藏封闭状态
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傍河含水层地下水监测井布设最优试验研究
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作者 张楠 陈喜 +3 位作者 高满 刘墉达 李维卓 孟详博 《水文地质工程地质》 北大核心 2026年第1期54-65,共12页
傍河含水层是重要供水水源地,地下水动态受到开采、地表水-地下水相互作用等多种要素影响,如何通过合理布设地下水监测井联合反演开采量与水文地质参数,是区域地下水资源评估及合理开发利用的核心问题之一。文章针对傍河均质潜水含水层... 傍河含水层是重要供水水源地,地下水动态受到开采、地表水-地下水相互作用等多种要素影响,如何通过合理布设地下水监测井联合反演开采量与水文地质参数,是区域地下水资源评估及合理开发利用的核心问题之一。文章针对傍河均质潜水含水层,结合Kriging替代模型,采用马尔可夫链蒙特卡洛方法构建效用函数开展序贯监测网优化设计,实现了傍河含水层地下水开采量及河床沉积物渗透系数(Kr)的联合反演。案例分析表明,Kriging替代模型可以有效替代地下水数值模型,提高模型运算效率;基于序贯监测方法的优化监测方案能够充分捕捉到傍河含水层流场变化,识别监测井最优布设位置,实现多个开采井地下水开采量及Kr的联合精确反演;生成的最优监测方案反演参变量精度优于随机监测方案。通过对比不同布局的最优监测井布设方案发现,开采井及河流附近等地下水水力梯度显著变化处,是布设地下水监测井的关键区域。研究可为傍河含水层监测井布设、地下水资源评价与开发利用提供科学支撑。 展开更多
关键词 傍河含水层 地下水开采量 渗透系数 监测井 序贯优化
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寄语
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作者 胡祥云 毛德强 +3 位作者 李静 施小清 郭立 谷洪彪 《地球与行星物理论评(中英文)》 2026年第2期I0001-I0004,共4页
水文地球物理是20世纪90年代发展起来的一门新兴交叉学科,覆盖地质学、地球物理学、地理学等多个学科,旨在利用地球物理数据精确刻画表征地表和地下水文过程和属性参数分布,为促进国内相关学者的学术交流,激发创新活力,托举青年人才成长... 水文地球物理是20世纪90年代发展起来的一门新兴交叉学科,覆盖地质学、地球物理学、地理学等多个学科,旨在利用地球物理数据精确刻画表征地表和地下水文过程和属性参数分布,为促进国内相关学者的学术交流,激发创新活力,托举青年人才成长,由中国地质大学(武汉)胡祥云教授倡议,2023年8月成功举办首届“水文地球物理交叉青年论坛”,第二届论坛于2024年8月在吉林大学顺利召开,2025年7月中国地球物理学会“水文地球物理专业委员会”在武汉成立. 展开更多
关键词 地质学 地理学 水文地球物理 学术交流
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华北平原深层承压水演变规律与保护修复
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作者 赵勇 吴初 +2 位作者 刘蓉 马蒙 陆垂裕 《中国水利》 2026年第2期19-28,共10页
经过持续10年综合治理,华北平原浅层和深层地下水水位整体呈现显著回升的趋势,但深层承压水超采依然存在,诱发地面沉降、海(咸)水入侵等地质环境问题,已经成为当前地下水超采治理修复的焦点和难点。基于系统调查监测、室内外试验、模拟... 经过持续10年综合治理,华北平原浅层和深层地下水水位整体呈现显著回升的趋势,但深层承压水超采依然存在,诱发地面沉降、海(咸)水入侵等地质环境问题,已经成为当前地下水超采治理修复的焦点和难点。基于系统调查监测、室内外试验、模拟分析、治理措施研究与实践总结,本文阐释了华北平原深层承压水埋深变化规律,揭示了承压水超采导致的地面沉降和咸水层变化,识别了深层承压水侧向补给通量,提出华北平原深层承压水可采量、可恢复超采量和地下水水位健康阈值,初步验证井灌回补对咸淡水界面抬升的有效性,并从高效性、持久性和经济性角度提出自然回补的水文地质优势通道,以及浅层微咸水置换利用、加大外调水置换等需要加强的措施,以期为华北平原深层承压水管理与保护修复提供参考。 展开更多
关键词 华北平原 地下水 深层承压水 演变规律 水位阈值 超采治理 井灌回补
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拦蓄条件下牟汶河复杂含水层的水量交换关系
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作者 张子漾 郑西来 张博 《水资源保护》 北大核心 2026年第1期223-231,274,共10页
以泰安市旧县地下水水源地为研究区,在水文地质调查、钻探和地表-地下水位长期监测的基础上,建立区域尺度的地下水运动数值模型,定量分析典型水文年牟汶河-复杂含水层水量交换的动态变化关系,将牟汶河从上游至下游划分为4个河段,分别计... 以泰安市旧县地下水水源地为研究区,在水文地质调查、钻探和地表-地下水位长期监测的基础上,建立区域尺度的地下水运动数值模型,定量分析典型水文年牟汶河-复杂含水层水量交换的动态变化关系,将牟汶河从上游至下游划分为4个河段,分别计算拦蓄河流不同河段与潜水、承压含水层的水交换量。研究结果表明:河道橡胶坝拦蓄改变了牟汶河-地下水的补给关系,在无橡胶坝条件下,地下水向河段4排泄,而建坝后河段4补给地下水;不同河段水交换通量的大小存在显著的差异性,在橡胶坝的影响下,河流对地下水的补给通量从小到大的顺序为河段2、河段1、河段4、河段3;在有橡胶坝条件下,枯、平、丰水年整个河流向潜水含水层的补给量分别增加了749.24万、744.37万、773.10万m^(3),同时向承压含水层的补给量分别增加了133.21万、140.83万、164.74万m^(3),河道拦蓄明显增加了牟汶河对地下水的补给量。 展开更多
关键词 地表水-地下水 水量交换 复杂含水层 橡胶坝 数值模拟 牟汶河
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