银川平原地下水对变化条件的响应机制及合理开发利用研究

银川平原是我国著名的引黄灌区，生态地质环境问题突出，近年来水文地质条件变化剧烈。本申请项目拟通过野外调查、资料收集、室内实验、理论分析和数学模型模拟等手段，利用银川平原1987年以来的地下水位、水质动态监测资料，采用统计学和数值模拟的方法研究银川平原地下水演化规律，甄别银川平原地下水系统对变化条件的响应机制；通过建立地下水反应性溶质运移模型，研究银川市承压水降落漏斗区地下水质在复杂条件下的变化规律；采用遥感解译资料对1987年以来银川平原生态环境与土壤盐渍化演化状况进行研究，揭示生态系统与地下水系统之间的相互作用及反馈机理；提出变化条件下银川平原地下水资源合理开发利用方案与生态环境保护措施。项目的研究成果对于保障银川平原地下水资源可持续利用和生态环境良性循环，深入理解复杂条件下地下水循环变化机理，丰富变化条件下地下水资源合理开发利用的理论体系具有重要的实际应用价值和科学意义。

在全面分析国内外研究成果的基础上，对银川平原地下水对变化条件的响应机制进行了深入研究。取得了一系列重要进展和成果，共发表学术论文45篇，27篇论文被SCI检索。项目从研究方法方面进行了深入探索，首次把多元统计方法与随机理论系统地应用于银川平原水文地质问题的研究中，识别出影响研究区地下水水质演化的主要因素；根据同位素测试成果，创造性地应用同位素平衡分馏及动力分馏理论确定了银川平原主要湖泊的补水比例；基于越流含水层的抽水试验成果，确立了全程拟合法在计算越流含水层的水文地质参数中的优势。针对银川地区和大武口地区的地下水污染问题，通过三维地下水溶质运移模型模拟了不同情景下地下水质的变化与恢复过程，为地下水资源保护提供了科学依据。针对沙湖水环境问题，探索性地应用MODFLOW建立了沙湖水位及水质预警系统，制定了沙湖最优补水方案。综合考虑变化条件下银川平原地下水位、水质及地质环境与生态环境的变化情况，针对不同变化条件制定了相应的地下水合理开发利用方案，提出了银川平原地下水资源与生态环境的保护措施。项目成果对于深入理解复杂条件下地下水循环变化机理，保障地下水资源可持续利用和生态环境良性循环具有重要科学意义和应用价值。