《引黃調水對汾河上游水環境的影響研究》是依託山西大學，由袁瑞強擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：引黃調水對汾河上游水環境的影響研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：袁瑞強
- 依託單位：山西大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
太原市是嚴重缺水的城市之一。為了恢復被長期過量開採而破壞的地下水資源，興建了引黃入晉工程通過汾河天然河道每年向太原市輸送黃河水3.2億m3以滿足用水需求。近年來黃河出現污染，查明調入的黃河水對受水區水環境的影響十分迫切。本研究以汾河引黃河段為典型區域，綜合水文觀測、同位素水文學，水文地球化學、統計分析以及數值模型模擬等多種研究方法，分析河水和地下水中離子含量、2H和18O組成、有機物（TOC、DOC、UV254和環境激素DBP）分布，研究河水與地下水水量交換模式，探討不同自然地理環境下飽和/非飽和滲水、河岸入滲調蓄等情形地下水水化學變化和污染物運移問題，並討論引水活動的影響。本研究將揭示引黃入晉工程調水對汾河受水區水環境的影響，對太原地區水資源保護有重要意義，有助於加深對人類活動影響下流域水循環和水環境問題的理解。
結題摘要
為解決山西缺水問題國家興建了引黃入晉工程。近年來黃河上游污染較嚴重，水質出現明顯退化。在該工程運行十餘年後，黃河水對受水區汾河水環境的影響引起了廣泛的科學興趣，也成為公眾廣泛關注的問題。本研究綜合水文觀測、水文地球化學分析、模型模擬等手段研究了如下問題：（1）河流-含水層系統水量交換時空模式；（2）引水行為對局部地下水系統流場和水化學特徵的影響；（3）引水行為對含水層中污染物質分布、運移的影響及預測。研究結果表明，引入的黃河水水量十幾倍於上游汾河來水水量，混合水在整個受水河段上補給地下水，對汾河流域地表水和地下水水文過程和水環境產生了巨大的影響。黃河水引入汾河後使整個受水河段的平均水位、流速和流量明顯增高，目前受水河段已經達到均夷化。黃河水在汾河旱季引入汾河，雨季（七月到八月）和冬季（一月到二月）暫停調水。這種調水行為導致汾河自然水文過程徹底改變。原先雨季高水位，旱季低水位的水文過程特點，反轉為旱季高水位，雨季低水位的狀態。整個水文年內河流向含水層以飽和輸水的方式排泄地下水，河岸帶地下水水位受控於河水水位變化。研究河段存在兩個明顯的滲漏段：一是寧化古城上游，另一個是川湖屯到潘家灣段。在這兩個明顯的河流滲漏區，河流得到支流補給流量仍然明顯減少。汾河水和黃河水屬於偏鹼性的弱氧化態水。黃河水混入汾河導致混合河水可溶鹽和有機物含量大幅度增大，其中EC值增大兩倍左右，而DOC含量增高約26%，UV254含量增大約24%。黃河水混入汾河後，汾河水主要離子組成由Ca-HCO3型變為Na-Cl•SO4型，接近黃河水。暫停調水的時期內，汾河水各項水化學特徵可恢復。黃河水的同位素組成與受水區河水接近，混合後沒有明顯的改變汾河水同位素組成。支流匯入對汾河受水河段幹流水化學特徵存在稀釋作用。混合作用、以及混合中發生的礦物溶解和沉澱、冬季河流結冰釋鹽過程是控制混合區內水化學演化的主要作用。河水對河岸帶地下水水化學特徵的影響十分明顯，對河谷邊緣附近地下水的水化學特徵影響不明顯。河岸帶含水層內地下水的流動方向存在往復變化，河水和河岸帶地下水的交換是雙向過程，受到調水行為控制。雨季河水DBP含量均已超過標準限值，這與雨季的沖刷和夏季溫度增加有關。河水入滲過程中有機物多被吸附在岩土顆粒表面，造成地下水較地表水有機物含量偏低。黃河水的注入引起河流沉積物質和微生物群落組成和結構產生明顯變化。
