环鄱阳湖洪泛型地下水系统：水动力与水环境

长江中游地下水是维系区域河湖湿地生态基流与水量平衡的天然纽带，更是支撑城镇供水、农业灌溉及应对极端干旱的战略储备水源。本书以鄱阳湖及其周边平原与洪泛湿地为主要研究区，聚焦环鄱阳湖洪泛型地下水系统的水动力与水环境问题，系统开展从基础调查、动态监测、数值模拟到防控建议的综合研究。本书揭示了该区域地下水动力过程的时空演变规律，解析了地下水与地表水（湖泊、河流）之间复杂的交互机制，阐明了地下水环境质量的现状与污染特征，并进一步构建了多尺度地下水流数值模型，模拟并评估了未来气候变化与重大水利工程（如鄱阳湖拟建水利枢纽）对区域地下水系统的影响，提出了针对性的地下水污染防治区划、资源潜力评估、可持续管理对策及未来研究方向，为区域水安全与生态保护提供了科学支撑，对全球类似河湖洪泛区的地下水资源研究与管理亦具有借鉴意义。

2019，中国科学院青年创新促进会会员；2023，中国科学院青年创新促进会优秀会员；2023，水利部第八届青年科技英才；2023，江西省双千计划领军人才；2023，长江经济技术学会科技进步二等奖（排名第1）

目录
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.1.1 地下水资源的全球重要性 1
1.1.2 全球地下水资源问题与变化趋势 1
1.1.3 地下水在水循环中的关键作用及生态环境影响 5
1.2 国内外地下水动力水环境研究进展 7
1.2.1 地下水动力水环境变化与方法的研究进展 7
1.2.2 地下水与地表水相互关系与作用的研究进展 11
1.2.3 气候变化和人类活动对地下水影响的研究进展 14
1.2.4 鄱阳湖流域地下水动力水环境的研究进展 18
1.3 河湖洪泛驱动作用与环鄱阳湖区域地下水研究的重要性 20
1.3.1 河湖洪泛系统的特色之处与关键驱动力 20
1.3.2 环鄱阳湖区域地下水资源的重要性 21
1.3.3 环鄱阳湖区域的边界范围与地下水研究问题提出 23
1.4 本书的总体研究思路 25
1.5 本章小结 26
第2章 环鄱阳湖区域水文地质与生态环境概况 28
2.1 引言 28
2.2 区位自然地理特征 28
2.3 气象水文概况 31
2.4 地形地貌概况 33
2.5 土壤与土地利用概况 35
2.6 水文地质概况 36
2.7 地下水动力和水生态环境概况 38
2.8 地下水资源开发利用概况 40
2.9 本章小结 41
第3章 环鄱阳湖区域地下水环境现状与水污染防治区划 42
3.1 引言 42
3.2 地下水主要离子分析 42
3.3 地下水水化学类型分布特征 45
3.3.1 地下水环境单元划分 45
3.3.2 地下水水化学类型划分 47
3.4 地下水水化学组分来源 49
3.4.1 地下水主控因素识别 49
3.4.2 溶滤作用（水岩作用） 51
3.4.3 阳离子交换作用 53
3.4.4 蒸发浓缩作用 55
3.4.5 人类活动影响分析 56
3.5 地下水质环境状况分析与评价 57
3.5.1 地下水总体超标和空间分布特征 58
3.5.2 地下水主要影响指标及水质空间分布特征 61
3.6 地下水环境典型指标演化与驱动因素 65
3.6.1 地下水酸化演化驱动因素 65
3.6.2 地下水铁锰演化驱动因素 71
3.6.3 地下水三氮演化驱动因素 74
3.6.4 地下水重金属演化驱动因素 77
3.6.5 地下水有机物演化驱动因素 81
3.7 地下水污染载荷评估 82
3.7.1 地下水重点污染源分类 82
3.7.2 地下水污染源载荷评分结果与分区 83
3.8 地下水防污性能评估 85
3.9 地下水污染现状评估分区 86
3.10 地下水污染防治区划构建 88
3.10.1 地下水污染防治区划方法 88
3.10.2 地下水保护区确定 89
3.10.3 地下水防控区确定 90
3.10.4 地下水治理区确定 91
3.11 环鄱阳湖区域地下水污染防控建议浅析 93
3.12 本章小结 93
第4章 环鄱阳湖典型平原区地下水动态监测分析与潜力评估 95
4.1 引言 95
4.2 全流域地下水监测点分布与动态概述 96
4.3 鄱阳湖平原区地下水监测与动态分析 99
4.3.1 鄱阳湖平原区地下水动态概述 99
4.3.2 鄱阳湖赣抚平原地下水动态分析 100
4.3.3 鄱阳湖平原区地下水动态类型 101
4.4 鄱阳湖平原区地下水位分布与响应特征 104
4.4.1 平原区地下水位分布和变化特征 104
4.4.2 赣抚尾闾综合枢纽工程对周边地下水位影响的监测分析 113
4.5 地下水潜力评价方法 114
4.5.1 层次分析法介绍 114
4.5.2 层次分析法基本流程 115
4.6 构建判断矩阵 120
4.6.1 指标数据选择 120
4.6.2 指标排序和权重计算 120
4.7 指标重分类 123
4.7.1 地形地貌指标选取 123
4.7.2 水文地质指标选取 125
4.8 地下水潜力分析评估 127
4.8.1 地下水潜力分区结果 127
4.8.2 地下水潜力分区验证 127
4.9 环鄱阳湖平原区地下水潜力与开发利用建议浅析 129
4.10 本章小结 129
第5章 环鄱阳湖典型平原区地下水流数值模型构建 131
5.1 引言 131
5.2 水文地质概念模型 131
5.2.1 模拟区范围与基本概况 131
5.2.2 边界条件概化 132
5.2.3 含水层介质及水流特征 133
5.3 数值模型的建立及求解 133
5.3.1 数学模型 133
5.3.2 模型的时空离散 134
5.3.3 模型初始条件给定 134
5.3.4 水文地质参数分区及初始值 134
5.3.5 模型边界条件给定 136
5.3.6 模型源汇项设置 139
5.4 模型的率定与验证 139
5.4.1 地下水流模型精度评估指标 139
5.4.2 地下水位模拟的率定与验证 140
5.4.3 湖水位和水面积模拟的率定与验证 142
5.4.4 地下水模型敏感性分析 144
5.4.5 湖泊典型水文年和退水情景分析 146
5.5 本章小结 148
第6章 环鄱阳湖典型平原区地下水-地表水相互作用模拟与水均衡分析 150
6.1 引言 150
6.2 典型平原区地下水动态特征模拟 150
6.3 地下水-地表水相互作用的时空特征模拟 153
6.3.1 湖水-地下水相互作用 153
6.3.2 河水-地下水相互作用 154
6.3.3 湖泊渗漏和地下水排泄的时空模式 156
6.4 地下水-地表水相互作用对地下水储量的贡献 159
6.4.1 湖泊洪泛区地下水均衡 159
6.4.2 支流平原区地下水均衡 160
6.4.3 典型平原区地下水储量变化 161
6.5 鄱阳湖特大干旱对地下水系统的影响模拟 163
6.5.1 2022年特大干旱对典型平原区地下水的影响 163
6.5.2 2022年特大干旱对湖泊洪泛区地下水位的影响 165
6.5.3 2022年特大干旱对湖泊洪泛区地下水流速的影响 166
6.6 本章小结 167
第7章 拟建水利枢纽对环鄱阳湖典型平原区地下水-地表水相互作用的影响模拟 169
7.1 引言 169
7.2 鄱阳湖拟建水利枢纽工程概述 169
7.3 鄱阳湖拟建水利枢纽对湖泊和地下水文情势的影响 171
7.3.1 水利枢纽建设后湖泊水位和水面积变化 171
7.3.2 水利枢纽建设后周边地下水位动态变化 173
7.4 拟建水利枢纽对地表水-地下水相互作用的影响 177
7.4.1 地表水-地下水相互作用对拟建水利枢纽的响应 177
7.4.2 地下水均衡对拟建水利枢纽的响应 179
7.5 拟建水利枢纽对环湖典型平原区地下水系统的长期影响模拟 180
7.6 拟建水利枢纽对湖泊洪泛区生态格局的影响 182
7.7 拟建水利枢纽影响下环鄱阳湖区域地下水生态保护建议 185
7.8 本章小结 187
第8章 拟建水利枢纽和未来气候变化对鄱阳湖典型洪泛湿地的地下水影响模拟 188
8.1 引言 188
8.2 鄱阳湖湿地精细化地下水模型构建 188
8.2.1 湿地基本情况和模拟区范围 188
8.2.2 数学模型描述 191
8.2.3 网格剖分和初始条件 191
8.2.4 含水层条件概化 191
8.2.5 模型源汇项设置 193
8.2.6 水文地质参数 194
8.2.7 模型率定与验证 194
8.3 湿地的地下水动力模拟与分析 196
8.3.1 地下水位时空分布特征 196
8.3.2 地下水流速时空分布特征 196
8.4 拟建水利枢纽对湿地的地下水文水动力影响 199
8.4.1 枢纽对地下水位的影响 199
8.4.2 枢纽对地下水流速的影响 202
8.4.3 枢纽对地下水储量的影响 203
8.5 未来气候变化对湿地的地下水文影响 206
8.5.1 未来气候模式与数据偏差校正 206
8.5.2 未来气候水文要素变化预估 207
8.5.3 未来气候变化对地下水-湖水交互作用的影响 216
8.6 本章小结 219
参考文献 220
后记 232