稻城高海拔宇宙射线观测站场区水文地质条件及截排水方案对比

针对高海拔区花岗岩弱透水和松散堆积层厚度及地下水位变化较大等特征,采用过水断面测量、高密度电法物探、钻探等技术手段,对稻城海子山高海拔宇宙射线观测站(LHAASO)场区进行水文地质研究,分析河水流量、地下水位变化及其与覆盖层厚度和基岩面埋深等关系.结果表明:盆地中地下水埋深基本在5m以内,水位高程与地面高程呈线性关系,...     

干旱区不同地下水位对棉花膜下滴灌灌溉制度的响应研究

地下水埋深对作物灌溉制度的制定及土壤次生盐碱化的防治具有重要影响。为研究不同地下水位对棉花膜下滴灌灌溉制度的影响,本文以新疆孔雀河流域为研究区,利用HYDRUS-2D软件对不同地下水位下的土壤含水率动态进行模拟,结果表明:地下水埋深为1m时,地下水对土壤水的补给作用较强,灌溉定额3000m3/hm2较为适宜;地下水埋深为2.0m时,灌溉定额4500m3/hm2较为适宜,此时棉花基本不受水分胁迫;地下水埋深为3m时,地下水对土壤水已无补给作用,灌溉定额5550m3/hm2较为合适,此时水分胁迫时间累计14d。研究结果为指导当地水资源开发利用及棉花种植业提供了重要参考。     

卡拉贝利水库对河流末端地下水埋深的影响

重点水利枢纽工程区域环境现状、发展趋势及水库运行对环境可能产生的影响是环境影响评价工作的重要组成部分。本文分析了克孜河下游河岸林草区的水分运动和补给关系,计算地下水补给量变化值和埋深变化值,预测卡拉贝利水库修建后天然植被的生长状况,为项目决策和工程环境管理提供科学的依据。通过建立区域水均衡模型,模拟工程修建前后,区域地表水与地下水的水量分配和流转关系及平衡状况变化,通过监测研究区地下水埋深数据,模拟工程建成前后河流末端河岸带林草区地下水埋深的分布变化情况,分析由于工程建设导致地下水位变化进而对河岸带林草的影响。结果表明:研究区总体上是河道地表径流补给地下水,河道过水期水面线高于地下水位,河道地表径流与地下水的补给关系是地表水补给地下水,在断流期河道两岸地下水位高于河床高程,地下水侧向渗出补给地表水。     

基于MIKE SHE模型的流域地下水水文响应

为研究在流域或盆地尺度上降雨入渗补给地下水水文响应的滞后效应,采用ArcGIS技术,并基于MIKE SHE软件数值分析的方法,建立了丹麦Skjern流域地表水-地下水耦合的分布式水文模型,运用观测值对该模型进行参数率定。通过观测值和模拟值对比,同时分析了Skjern流域气候条件和地下水埋深对地下水水文响应的影响,结果表明:丹麦属于温带海洋性气候,Skjern流域地下水补给集中在9—12月和1—3月;地下水位埋深为1m左右时,降雨入渗补给很快到达地下水面,地下水补给峰值的滞后时间很短,大约1～2 d;对于地下水位埋深在2～5 m之间的,滞后现象较为明显,峰值滞后4～5 d;对于地下水位埋深＞10 m的, 峰值滞后时间则很长。该模型模拟Skjern流域效果较好,模型对于Skjern流域具有一定的适用性和应用潜力。     

基于元数据分析的西北干旱区生态地下水位埋深及其影响因素

综合现有文献研究成果, 基于元数据分析方法研究不同植被的适宜、极限生态地下水位埋深。选择乔木、灌木 和草本等 3 种植被类型中的 13 种植物, 分析适宜、极限生态地下水位埋深的统计分布、生物多样性和丰富度指数, 推求生态地下水位埋深与植物根系和土壤质地的关系, 得出: 西北地区适宜和极限生态地下水位埋深均值分别为 2. 9、5. 5 m, 控制范围分别为 2. 3~ 3. 9、4. 0~ 7. 2 m; 适宜、极限生态地下水位埋深与植物根系具有显著的相关关系, 适宜生态地下水位埋深还取决于植物根系伸展速率与地下水位埋深下降速率的相对关系; 土壤质地控制毛细管上升高度及地下水位埋深以上水分供给能力, 是确定生态地下水位埋深的重要因子。     

人工河道建设对地下水环境影响研究

以松北区灌排体系及水生态环境建设工程为例,建立研究区的地下水水流数学模型,通过模型计算对比不同人工河道建设方案对区域地下水水位的影响,进而分析地下水位埋深状况,以保证项目实施后地下水位埋深不小于地下水临界深度,防止产生土壤次生盐碱化。在水流预测的基础上,根据地下水与人工河道的水量交换量,预测及评价地下水水质的发展状况;在比较预测结果的基础上,分析得出对地下水环境影响较小的人工河道建设方案。结果表明:实施方案二情况下,地下水补给渠道,且补给量较小,对地下水水质基本没有影响;实施方案一情况下,渠道河水补给地下水,且补给量较大,将对地下水水质产生较大影响。     

井灌区地下水位变化对灌溉成本水价的影响

河南省是农业大省,地表水资源短缺,合理开采地下水对解决农业用水需求问题、控制地下水位下降、预防和改良盐碱地等具有重要作用。如今大量开采地下水已形成4.4万km~2的超采区,不仅影响了生态环境,也增加了农业的生产成本。以郑州市中牟县井灌区为例,分析不同地下水位条件下农业用水的成本水价,并与农户对水价的经济承受能力进行比较。结果表明:地下水位下降明显影响农业成本水价,现状地下水位埋深40 m,农业供水全成本水价为0.66元/m~3,农业用水平均成本水费为1 562.10元/hm~2;地下水位埋深达到60 m时,农业供水全成本水价增加0.112元/m~3,平均成本水费为1 826.70元/hm~2;地下水位埋深达到80 m时,农业供水全成本水价增加0.297元/m~3,平均成本水费为2 265.75元/hm~2,将超过农民的经济承受能力。据此对农业水价综合改革提出了建议。     

输水条件下额济纳绿洲浅层地下水水化学特征与水位埋深关系

浅层地下水水化学特征及水位埋深是干旱区地下水环境变化的重要指示,研究其时空变化对干旱区绿洲生态环境修复及其可持续发展具有重要意义。以我国西北干旱区第二大内陆河——黑河下游额济纳绿洲为研究区,以2017年8月水化学组分分析数据为基础,结合水化学历史分析数据(2001年9月和2009年8月)及地下水位埋深自动监测数据,运用反距离权重(IDW)插值方法和水化学Piper图解法,分析了生态输水以来(2001-2017年)额济纳绿洲地下水水化学特征和水位埋深的时空变化特征及二者间的响应关系。结果表明,在空间上,地下水位从西南到东北逐渐降低,地下水总溶解固体(TDS)沿着地下水流向呈增加趋势。2001年、2009年及2017年地下水化学类型变化不明显,分别呈SO_4·Cl-Mg·Na,SO_4·Cl-Na·Mg,SO_4·Cl-Na·Mg;地下水中TDS变化较为明显,即在2001年最高,2017年次之,2009年最低。TDS与地下水位埋深之间呈非线性统计关系,具体表现为:水位埋深在1.5～3m及6m以下范围内,TDS变化不大,稳定维持在2 000mg/L左右;但在3～6m范围内,TDS随地下水位埋深增大呈一定的增加趋势。     

青铜峡灌区引黄用水与地下水位响应关系分析

分析青铜峡灌区引黄用水与地下水位响应关系,对于查明影响地下水位变化的关键因子并采取措施,缓解土壤盐碱化对农业生产的影响,维持灌区可持续发展及灌区生态健康和环境友好至关重要。本文通过分析灌区地下水位动态变化及与引黄用水的响应关系,得出青铜峡灌区年内地下水埋深与引黄水量存在着密切的负相关关系,说明灌区引黄水量变化是地下水位变化的主要原因之一。     

塔里木河生态输水的累积生态响应

以塔里木河第12～18次生态输水为例,采用经验统计模型和克里金插值法分析了输水前后塔里木河下游地下水埋深和夏季归一化差异植被指数(NDVI)的时空变化,剖析了地下水和植被对生态输水的累积生态响应规律。结果表明:累积生态输水量与最小地下水埋深呈对数曲线正相关关系,其累积效应的增长性由强到弱;地下水埋深对生态输水的累积时间响应具有滞后性,输水80 d后累积效应最显著;沿河道方向,库尔干监测断面累积空间效应最显著;垂直河道方向,地下水对累积输水的空间响应随河道距离增加而减弱;NDVI与近3 a累积输水量呈显著正相关关系,大西海子水库、台特玛湖及河道附近NDVI增长显著。推荐近期输水量为2.5亿～5.0亿m~3/次,合理输水时间为4—6月和9—11月,适宜输水间隔5～12个月,预期连续年份5次输水后累积效应可达最小地下水埋深3.5 m、平均地下水埋深4.2 m。     

注重荒漠区胡杨林生态保护与修复的汊渗轮灌研究

针对传统生态调度"只放不灌""大水漫灌"造成的生态水利用效率低、灌溉面积有限等实际问题,本文基于荒漠区耐旱性植被胡杨特殊的生物节律,提出汊渗轮灌的灌溉理念,明确了汊渗轮灌的定义、内涵,构建了汊渗轮灌系统和灌溉模式,搭建了汊渗轮灌的基本框架.以我国最大的内陆河塔里木河下游为例,基于汊渗轮灌的灌溉模式优化塔河下游原有的工程...     

新型蒸渗仪及其在农田水文过程研究中的应用

一台用于测定农田蒸腾蒸发和地下水—土壤水转化的新型称重式蒸渗仪在中国科学院禹城试验站建造完成，并连续数年成功运行。新型蒸渗仪主要有以下特点：(1)蒸渗仪精度0.016mm，可同时准确测量蒸腾蒸发量和地下水对土壤水的补给量与入渗量；(2)蒸渗仪面积3.14m2，深度5m，充分允许农作物根系发育与吸水、土壤水和地下水水分转化、地下水位变化等过程的进行，可以较好的代表大田的情形；(3)蒸渗仪的供排水系统能够在蒸渗仪内模拟实际地下水位变化；(4)土柱重30～34Mg，包含非饱和与饱和土壤，土壤质地以粉沙和轻壤为主。自1998年10月至1999年6月冬小麦生长期蒸渗仪运行结果表明：在冬小麦生长期，当地下水在1.6～2.4m变动时地下水对土壤水的补给量约占总蒸腾蒸发量的16.6%.过多的灌溉量不仅削弱了地下水对土壤水的补给，而且多余的灌溉水下渗补给地下水。中子仪和负压计数据表明潜水对土壤的水分分布和土水势分布有很大影响。     

河岸崩塌机理的理论模式及其计算

河岸滩的崩塌直接危及堤围的安全，作用针对粘性河岸的崩塌问题进行分析和研究，根据河岸整体崩塌情况，提出了一个切实可行的数学计算模型，考虑了河岸可能发生旋转崩塌（窝崩）和平面崩塌两种情况，并将概率分析的方法支用到崩塌的纵向延伸问题上，该模型适用于粘性土河岸及河岸滩的稳定性分析，用于北江社滘段河岸滩的稳定分析计算表明，河槽水位、地下水位、岸滩形态以及河岸滩土质抗冲性的大小等对岸滩的稳定性有不同程度的影响。     

Groundwater recharge in an endoreic basin with reclaimed municipal wastewater.

The aim of this paper was to evaluate the groundwater pollution in an endoreic basin in southern Italy. The aquifer circulation was carried out on two different levels: a shallow groundwater, with a water table of about 10 m, and a deep groundwater in a karst aquifer, with a water table of 140-190 m. Reclaimed municipal wastewater and superficial water collected in the catchment area were both drained in a swallow hole linked with the deep groundwater. The agricultural practice conducted in the endoreic basin produced an excess of nitrate in the soil. Nitrate was subsequently washed out and displaced in the groundwater. With regard to the EU Drinking Water Directive (98/83/EC), the research activity conducted during 2003 showed the absence of pollution in the deep groundwater used for drinking water supply. The shallow groundwater, instead, was strongly influenced by agricultural and pasture activities, with detectable levels of nitrates and bacteria. In order to reduce the load of pollution entering the swallow hole and then in the deep groundwater, the realisation of a constructed wetland plant was proposed to improve the quality of reclaimed wastewater, as well as to pursue the wastewater reuse in agriculture.     

浅地下水埋深区潜水对SPAC系统作用初步研究

在地下水埋深较浅的地区，潜水参与和影响了SPAC系统的水分、生物、化学等过程。禹城综合试验站和南通农水科研站试验结果表明，潜水对土壤－植物－大气连续体的水分过程和生物过程都有着显著的作用。禹城试区1998年玉米灌浆期腾发量的15.69%是由地下水蒸发“贡献”的；南通农水站试验表明，潜水通过控制土壤水分分布影响冬小麦根系发育和冬小麦产量，统计结果显示：对于冬小麦，在没有灌溉的条件下，存在着一个最优地下水位埋深，约在1.5m左右。研究成果对于深入分析水系统水分运移规律和充分利用地下水、制定合理的节水灌溉方案以及通过控制地下水对农作物生长进行调控等有着一定的理论价值和生产意义。     

凉水河污染对土壤和地下水的影响

在凉水河下游取河床底泥及河床下部土样,分析其NH3-N、磷和有机物的变化,发现底泥对NH3-N和磷的去除发挥了很大作用,分别是下部土壤吸附量的10倍和1倍多;土中5种氯代烃均有检出,是河水长期渗漏积累的结果。凉水河流域内的野外试验结果表明,凉水河对地下水存在污染,污染组分主要是CODCr,NH3-N也有一定污染,其他无机污染组分如NO3-N,Cr6+,TP和Pb2+对地下水的影响较小,氯代烃对地下水也有一定影响。据推测,凉水河污染对地下水的影响范围大概在河两侧80 m范围内。     

黑河流域水循环系统的分布式模拟(Ⅱ)——模型应用

应用作者开发的分布式水文模型WEP－HeiHe，对黑河上、中游流域水收支和水循环要素的时空变化进行了系统剖析；同时，还将模型应用于莺落峡径流预报、山前小河流径流和地下水侧渗量的模拟与预报以及未来下垫面变化条件下的流域水收支预测。结果表明，模型能系统表征流域水循环和水收支各要素的时空分异；对于枯水期的径流预报，达到较高的精度。在对下垫面变化条件下流域水收支预测中表明，尽管涵养林建设增加了截留蒸发，但同时也降低了林地的土壤蒸发，因此总蒸发量增加不明显；涵养林建设会使出山径流略有减少，但同时会稍增加土壤和地下水的蓄变量；退耕还牧对减少蒸发、增加正义峡下泄水量以及降低蓄变量赤字均有明显效果。     

塔里木河下游生态输水量转化分析

塔里木河下游大西海子水库以下河段自1972年至2000年发生的持续断流是绿色走廊生态劣变的主要原因。从2000年5月至2011年11月,塔里木河下游共进行了10次生态输水。本文利用输水期间的地下水监测资料,运用水均衡法对大西海子以下河段历次输水过程中的水量转化进行了计算,量化了河道水量的转化项与塔里木河下游地下水的恢复程度,揭示了塔里木河下游河道径流一补给转化一蒸腾耗散的水文过程,文中结论可为今后进一步优化输水方案、合理配置区域水资源以及植被的有序恢复提供科学依据。     

植物气生根在富营养水治理中的应用——以夹竹桃为例

根据植物气生根能吸收水体中氮、磷养分的特性,首次提出了利用气生根处理富营养水的新方法。以夹竹桃为研究对象,在人工模拟的滨水环境(模拟植物种植于堤岸壁或堤岸上,部分枝叶处于水淹状态的情形)中诱导气生根的生长。结果表明:仅需满足夹竹桃的基本生存条件(土壤、阳光、水和温度),77%的夹竹桃能够适应水淹环境并长出较密集的气生根(平均生根率为38%);夹竹桃对水体TP,TN,NH₃-N,NO₂-N,NO₃-N和浊度NTU的实际去除率分别为27.3%,29.1%,17.1%,20.5%,1.6%和0.7%;同时,栽种在岸堤壁或岸堤上的夹竹桃还具有一定水土保持的作用和景观绿化效果。因此,该方法是一种集富营养水净化、水土保持和景观绿化为一体的新型治理富营养水方法。     

黄河海勃湾水利枢纽对西鄂尔多斯国家级自然保护区胡杨岛的影响分析

海勃湾水利枢纽的建设、运行将对西鄂尔多斯胡杨岛旅游区产生不可逆的影响。经调查分析,胡杨岛胡杨种群分布面积为2.31 hm~2,总株数约为1 800株;胡杨种群表现出增长型特征;胡杨林总生物量为95.43 t。海勃湾水利工程运行后胡杨岛的淹没历时延长,淹没水深、淹没面积显著增加,岛北部低矮位置甚至全年淹没。胡杨部分种子可能落入水中被水流携带,丧失了种子繁殖的条件。根蘖产生的不定芽在4—6月生长期也会浸在水下,不能完成无性繁殖。胡杨幼苗树不高于2.5 m,淹没后无法生存。水库淹没将岛上以陆生生态为主的生态系统演变成以水生生态为主的生态系统,原有的旅游功能将发生变化或丧失,须采取生态补偿措施,减免工程造成的生态影响。