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地下水调查监测数据分析方法


图5-1 民乐县祁连山前戈壁带65号孔潜水位动态
25
20
径流量(108m3)
15
10
5 黑河莺落峡 0
1958 1960 1962 1964 1966 1968 1970 1972 1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 年
该孔反映的山 前戈壁带(冲 洪积扇顶部) 含水层的水资 源调控能力在 20个月以上。
图5-1 民乐县祁连山前戈壁带65号孔潜水位动态
25 23 21
径流(溢出)量10 8 m 3 /a
19 17 15 13 11 9 7 5 1956 莺落峡径流量 多项式 (大桥-正义峡溢出量) 1961 1966 1971 1976 大桥-正义峡溢出量 多项式 (莺落峡径流量) 1981 1986 1991 1996 年
• 找出比较分析的参照标准(端点、
端线、端值)
• 不断积累经验和知识
实例一:根据地下水位动态变化分析含 水层调控能力--河西走廊 黑河流域张掖盆地
额济纳平原
张掖 盆地
张掖盆地水系图
监测孔位置
监测孔位置
一 孔 水 位 之 见
1816 1814 1812 1810
潜水位高程(m)
1810m
水位
1810m
水位
1808m 89年1月
1816 1814 1812 1810
潜水位高程(m)
90年1月
91年1月
1808 1806 1804 1802 1800 1798 1796 85年1月86年1月87年1月88年1月89年1月90年1月91年1月92年1月93年1月94年1月95年1月96年1月97年1月98年1月99年1月
5-1(深层承压水)
b
5-2(浅层承压水)
f
d
5-3(潜水)
86 年 1月 87 年 1月 88 年 1月 89 年 1月 90 年 1月 91 年 1月 92 年 1月 93 年 1月 94 年 1月 95 年 1月 96 年 1月 97 年 1月 98 年 1月 99 年 1月
85 年 1月 86 年 1月 87 年 1月 88 年 1月 89 年 1月 90 年 1月 91 年 1月 92 年 1月 93 年 1月 94 年 1月 95 年 1月 96 年 1月 97 年 1月 98 年 1月 99 年 1月
1月 87 年 1月 88 年 1月 89 年 1月 90 年 1月 91 年 1月 92 年 1月 93 年 1月 94 年 1月 95 年 1月 96 年 1月 97 年 1月 98 年 1月 99 年 1月
根据河 西走廊 溢出带 潜水水 位与承 压水水 头动态 变化分 析其水 力联系
实例二:根据地下水位动态变化分析径流 排泄条件——新疆天山北麓奎屯 河流域南洼地
现代水蒸发线
5
D‰
-50 -60
B
-70 -80 -90
-12 -10 13 14 18 19 34
12 30 35 41 1 39 44 36 2 40 8 42 43 16 38 37 32
混合水蒸发线
含大量氚(>10TU)
33
古水蒸发线
含少量氚(2-10TU) 基本不含氚(<2TU) 未测氚(不含氚)
大堵马河瓦房城(放大10倍)
洪水河双树寺(放大10倍)
图5 - 2
民乐县祁连山前小型河流年径流量与黑河干流莺落峡年径流量比较
250
200
月均流量(m 3 /s)
黑河莺落峡 大堵马河瓦房城(放大10倍) 150
100
50
0 1 2 3 图5 - 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月 1 9 8 9 年黑河干流莺落峡与大堵马河出山口逐月径流量比较
准噶尔盆地西南缘卫星影像图
南洼地
新疆天山北麓奎屯河流域水文地质剖面图
1989年10月 等水位线图
1997年5月 等水位线图
2003年9月 等水位线图
丰水期G1孔水位 较N2孔高5-8m
枯水期G1孔水位 仅较N2孔高0.7m
奎屯河
潜水面
丰水期
参 考 基 准 面
潜水面 枯水期
58号孔的水位无论 上升还是下降,幅 度都小于59号孔和 DK3号孔。
地下水调查监测数据分析方法
郝爱兵 2009.12.22
通过五个实例与大家交流
• 地下水位数据分析方法 • 地下水化学与环境同位素 数据分析方法
数据获取 数据筛查
根本基础
去伪存真 能力水平
数据分析
结论认识
数据获取需要注意的问题
可靠性/代表性
野外工作:工作作风、工作态度、业务素质 实验测试:取样要求、测试方法、测试标准 文献资料:文献质量、单位或作者学术水平
1808m 89年1月 90年1月 91年1月
1808 1806 1804 1802 1800 1798 1796 85年1月86年1月87年1月88年1月89年1月90年1月91年1月92年1月93年1月94年1月95年1月96年1月97年1月98年1月99年1月
监测孔水位峰 值滞后河流洪 峰7个月以上, 地下水位峰值 衰减到补给前 状态约14个月。
图5-4
黑河干流径流量与地下水溢出量关系
根据黑河干流径流量和张掖盆地泉水溢出量的变化分 析整个戈壁带含水层调控能力:丰枯周期正好相反, 调控能力10年以上。
水位(头)高程(m) 水位(头)高程(m)
85 年
1465 1467 1469 1471 1473
水位(头)高程(m)
1475 1477
1355
关于环境同位素的几个基本概念问题
• 地下水的实际年龄和14C年龄 • 3H和14C的测年范围和误差 • 地下水中的3H值和14C含量的关系
• 大气降水的同位素特征
0 -10 -20 -30 -40
6
全球大气降水线 D=818O+10
C A
20 7 17 28 15 4 9 45 3 11 29 10 31
-8
-6
-4
18
-2
0
2
图5-12 额济纳平原水样D- O关系图
18O‰
根据水化学和环境 同位素特征得到的 认识: • 河水与地下水的 关系 • 深部承压水和浅 层地下水的关系 • 巴丹吉林沙漠地 下水 • 中蒙边界地下水 的关系 • 地下水径流速度
A
1100 1000 900 800 700 600 41
1356
1357
1358
1359
1360
1361
1362
1512
1513
1426
86 年 1月
1428
1430
1432
1434
1436
1438
6-1(深层承压水) 24-2(潜水) 24-1(浅层承压水)
a
c
6-2(浅层承压水)
e
6-3(潜水)
1-3(潜水)
85 年 1月 86 年 1月 87 年 1月 88 年 1月 89 年 1月 90 年 1月 91 年 1月 92 年 1月 93 年 1月 94 年 1月 95 年 1月 96 年 1月 97 年 1月 98 年 1月 99 年 1月 86 年 1月 87 年 1月 88 年 1月 89 年 1月 90 年 1月 91 年 1月 92 年 1月 93 年 1月 94 年 1月 95 年 1月 96 年 1月 97 年 1月 98 年 1月 99 年 1月
水位(头)高程(m)
85
水位(头)高程(m)
1385
1386
1387
1388
1389
1390
1448 3-3(潜水) 3-1(深层承压水) 3-2(浅层承压水)
86 年
年 1月
1475
1476
1477 2-1(深层承压水) 2-2(浅层承压水) 2-3(浅水)
1478
1479
1480
1481
1482
DK3
下降(1991.01~1998.09)
5.86
南洼地地下水径流分配
实例三:利用Cl 含量估算地下水补给 --内蒙古浑善达克沙地
Cl-离子的特性
自然界中Cl是最保守的组分 之一,主要是以Cl-离子的形式 (氯盐)存在,很少在化学反应 发生变化。
数据筛查
• 硝酸盐含量(以N计)超过20mg/L,说明 已受到明显污染。将NO3—离子含量超过 50mg/L(相当于以N计10mg/L)的样品剔 除。 浅表层地下水的TDS高于1g/L,说明地下 水受到后期蒸发,不宜用作补给分析。 阴阳离子平衡,误差超过5%的剔除。
自己采集/同事采集/收集利用他人
数据筛查需要考虑的因素
去伪存真
代表性:深度(层位)、位置、周围环境。 可靠性:采样质量(包装、采样时的气象条 件等)、实验室采用的测试标准等。 人为影响:环境污染、采样污染
自己采集/同事采集/收集利用他人
数据分析要点
• 了解基本的地质、水文地质条件
• 清楚方法的适用性和局限性
11
路井 石板井
赛汗桃来
西 东
额济纳旗
21
28 25 河
24
内 马鬃山
河 河
36
40 河
务桃亥
湖西新村
30
古日乃


鼎新
巴丹吉林沙漠
A
狼心山 湖西新村 43 45 31
嘉峪关 酒泉
金塔
河 古
高台
甘 北 肃 大 山
祁连山
清水
阿拉善右旗
41 哨马营
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