松嫩平原地下水资源及其环境问题调查与评价
松嫩平原是中国地质调查局为调查和评价北方主要平原盆地地下水资源及其环境问题而部署的工作区之一。由沈阳地质矿产研究所承担，吉林大学水资源与环境学院、黑龙江省地质调查院、吉林省地质调查院参与。工作期限为2003年至2005年。
工作充分利用遥感、计算机、信息技术、同位素技术、模型技术等新技术、新方法，发挥多学科、多手段的技术优势和产学研联合工作。在投入大量实物工作量的基础上，进行系统深入的调查研究工作。
研究成果系统整理了前人的资料和工作成果，首次在松嫩平原建立了地下水数值模型和地质构造模型，实现了地质构造可视化和地下水流数字化，为地下水动态评价和地下水资源优化管理奠定了基础；本研究首次将预警理论应用于地下水污染研究，提出了地下水污染预警系统的框架，建立了地下水污染评价预警系统，实现了地下水污染演化的预测。采集了270组同位素样品，利用同位素技术研究了地下水的补给、直径、排泄和再生机制。以地下水系统为基础，重新评价了地下水资源，深入分析了近20年来地下水的补给、直径和排泄条件的变化。从不同深度的含水层中采集了2400多个水样进行实验室分析，系统评价了地下水质量现状，分析了水质变化趋势。对与地下水有关的环境地质问题及其近20年来的变化进行了深入的分析和研究。结果反映了近20年来经济快速发展时期生态环境的变化，为评价地下水资源和保护生态环境提供了重要依据。通过工作，建立了松嫩平原地下水资源及其环境问题空间数据库，为今后开展水文地质和环境地质工作搭建了良好的工作平台。最后，提出了松嫩平原地下水资源合理开发利用和主要城市供水安全的建议和对策。
1.建立了松嫩平原地下水流数值模型和地质结构模型。
基于GMS(地下水建模系统)软件，首次建立了全区地质结构模型和各市县地质结构模型，实现了地质剖面的任意切割和空间可视化。在地质结构模型的基础上，概括了含水层系统的结构和边界条件，建立了水文地质概念模型。将研究区地下水流模拟的数值模型概化为多孔潜水、孔隙承压水和孔隙裂隙承压水的非均质各向同性非稳定流混合模型，分别建立地下水的数学模型，通过流量耦合，从而建立基于全流域的地下水数值模型。利用实际地下水位数据对模型进行识别验证，识别验证效果良好，建立的水流模型可靠。基于识别和验证的地下水流数值模型，预测了给定开采方案下2010和2020年地下水流场的变化，给出了松嫩平原未来地下水流场的变化趋势。
2.地下水污染预警系统已经建立和发展。
本工作首次将预警理论应用于地下水污染的研究，提出了地下水污染预警系统的思想，建立了地下水污染预警系统的框架。基于GIS组件开发技术和地下水污染预警模型，开发了可脱离GIS平台独立运行的地下水污染预警系统，并对齐齐哈尔市地下水质量进行了评价和预警。该系统可在研究区开展水质评价、水质预测、含水层固有脆弱性评价、污染源负荷风险计算、污染风险评价和污染预警分析。该系统建立了模糊综合评判、神经网络、灰色模型和时间序列分析等数学模型。具有缓冲区分析、叠加分析、空间插值等空间分析功能，可以绘制空间数据的等值线和等值面。评价结果可以用各种形式表示，如图形、表格和它们组合形成的复合图。
3.利用同位素技术研究地下水补给和更新机制。
本研究取了216组氢氧同位素和碳同位素，根据地下水系统，结合区域地质、岩相古地理、水文地质、环境地质和同位素等已有研究成果，分析了地下水的形成和演化。利用降水、河水和地下水中氢、氧的稳定同位素特征，确定补给区的分带特征及其与地下水的关系。利用降水和地下水的放射性氚和放射性碳，分析地下水在不同含水层系统中的循环深度和范围，判断是否有古水或深层循环水补给；根据水化学、氢氧同位素和放射性碳沿流线的变化，确定地下水可能的补给来源、滞留时间、地下水流方式和空间分布特征。根据降水、河水和地下水的同位素和化学信息，确定地下水的补给、径流和排泄机制。
4.进行了地下水资源评价和补给、直径、排泄条件的变化。
在野外调查的基础上，利用一系列水文气象资料对地下水资源进行了评价，分析了近20年来地下水补给、径流和排泄条件的变化。分别以地下水系统和市县行政区为单位，采用水量平衡法、解析法和数值模拟法进行地下水资源评价。从不同深度的含水层中采集了2400多个水样进行实验室分析，并采用各种方法对地下水质量现状进行了系统评价。对比现有水质监测数据，分析了地下水水质变化趋势，编制了不同含水层的水化学和水质评价图。
5.开展了与地下水有关的环境地质问题研究，分析了环境地质问题的变化趋势。
基于20世纪80年代中期和2000 ~ 2001年的卫星照片，解译了松嫩平原土地沙化、盐渍化和湿地分布现状，并对其发展趋势进行了对比分析。利用GIS的空间分析功能，定量研究了近20年来土地荒漠化、盐渍化和湿地的变化。基本摸清了区域地下水位下降的范围和幅度，分析了哈尔滨、大庆、齐齐哈尔、长春等城市地下水位下降漏斗的发展趋势。
6.建立了松嫩平原地下水资源及其环境问题的空间数据库。
基于中国地质调查局开发的地下水资源及其环境问题数据库软件，建立了松嫩平原地下水资源及其环境问题空间数据库。数据库包含所有调查数据和以往的主要成果，包括水文地质野外调查、钻探数据、抽水试验综合成果、分析测试数据、社会经济数据、遥感解译、综合报告和图件。共有1886个钻孔，2408个地下水质量数据，216个同位素测试数据组，2431个地下水监测点，96965438个地下水位监测野外记录，2346个抽水井测点，165438个抽水试验综合成果表。该数据库的建立不仅提高了水文地质资料的信息化程度，而且为实现水文地质资料的社会化服务奠定了基础，为今后松嫩平原水文地质环境地质调查研究提供了工作平台。
二、适用范围及应用实例
调查结果是对松嫩平原地下水资源现状及其环境问题的深入系统总结。该成果已发表，对松嫩平原水资源的可持续利用、保护和管理以及当地社会经济的可持续发展具有重要意义。项目成果在松嫩平原各市县国土部门和水利部门得到了广泛应用，对松嫩平原地下水动态后期调查、松嫩平原地下水监测网建设和松嫩平原地下水污染调查起到了基础支撑作用。
第三，促进转变方式
会议交流、项目合作、咨询服务等。
技术支持单位:中国地质调查局沈阳地质调查中心。
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