干旱区人工绿洲水土环境脆弱性评价

针对干旱区人工绿洲水土环境脆弱性难以定量化描述的问题,以甘肃省景泰川电力提灌灌区为研究区,通过数据收集和分析,选取直接参与驱动区域水土环境分异的土壤盐分、土地利用类型、植被覆盖度、土壤电导率、地表灌水量、地下水矿化度、地下水埋深、海拔、坡度、年均降水量、年均蒸发量、年均气温12个指标,基于云理论改进层次分析法确定各指标...     

干旱区人工绿洲水土环境生态安全演变分析

针对水土环境生态安全受多因素耦合影响而难以定量揭示的难题,为定量评估干旱区人工绿洲水土环境生态安全状态及其分异特征,以甘肃省景电一期灌区为研究对象,以压力-状态-响应模型(press-state-response,PSR)为理论依据,提出了以3个要素18个指标所组成的水土环境生态安全评价指标体系。在将源数据进行差分变换与岭回归分析的基础上,基于熵权法对各指标的权重进行了客观分析,同时引入物元分析理论,有效解决了评价指标之间的模糊性与不相容问题,通过构造水土环境生态安全评价的经典物元与节域物元,分析各指标对应评价等级的关联度,构建了基于PSR模型及物元分析的干旱区人工绿洲水土环境生态安全评判模型,并对1994年、2006年、2018年水土环境生态安全进行了定量化评价。结果表明:研究区1994年、2006年、2018年水土环境生态安全综合评判等级分别为Ⅳ级、Ⅲ级与Ⅱ级,水土环境整体表现出健康化发展,但是随着人类生产活动的发展,一些潜在的风险正在逐步显现,土壤盐渍化进程的加剧对水土资源的威胁是研究区水土环境向良性发展的关键制约因素。研究成果可为干旱区人工绿洲生态系统寻求生产需求与生态保护之间的平衡机制提供理论依据。     

基于双线圈EM38的长江口土壤盐分特征研究

运用双线圈电磁感应仪EM38进行河口区土壤盐渍化采样,并结合回归模型与地统计方法对长江河口北支入海口区域进行土壤电导率的空间变异研究。研究表明：双线圈EM38大地电导率仪增添了两个深度土壤表观电导率的测量,对不同深度土壤盐分含量的表征效果较好,相关系数均达到显著水平。土壤盐分的垂直分布规律显示,东部距江海较近区域土壤盐分呈现表聚型,北部西部地区土壤盐分多呈底聚型,与研究区域地下水条件有一定关联。统计分析表明,土壤电导率表层变异性高于其他层次,表层土壤电导率的平均测值也较高。土壤电导率空间分布显示,以距入海口和江堤越近土壤盐分含量越高,且随着距入海口和江堤距离增加,盐分含量增加。沿江沿海地区土壤盐分含量较高,且由于地下水位较高土壤盐分有表聚风险。     

污灌区浅层地下水污染风险评价研究

以污灌区土壤作为风险源,以地下水系统作为风险受体,建立了包含地下水脆弱性、地下水特征污染物容量指数及土壤特征污染物潜在生态危害指数的地下水污染风险评价概念模型。以太原市小店污灌区为例,利用该模型对浅层地下水污染风险进行评价。结果表明:污灌区地下水脆弱性相对较低,特征污染物分布较为集中;受含水层脆弱性指数、特征污染物容量指数及潜在生态危害指数的影响,污灌区浅层地下水污染风险高低分布不均,较高污染风险区和高风险区分布在西吴、贾家寨、梁家庄等村庄以及汾河、萧河沿岸一带,占区域面积的31%。研究成果可为污灌区地下水污染风险分区提供参考依据。     

基于WET的红寺堡灌区土壤盐渍化分布特征研究

宁夏中北部黄河灌区的土壤盐渍化问题已经成为影响宁夏农业生产的重要问题之一,红寺堡灌区是宁夏扶贫扬黄灌溉工程重点开发的新灌区,土壤盐渍化问题尤为严重,急需治理改良。本文分析了潜水位埋深、地质、水文地质条件等与土壤盐渍化的关系;同时,在宁夏首次应用WET土壤水分温度电导率速测仪(以下简称WET)测试了灌区土壤的电导率等参数,对土壤盐渍化进行了评价。结果表明:在红寺堡灌区,潜水埋深自北向南逐渐增大,TDS浓度自北向南逐渐减小,全盐量的变化也是由北向南逐渐减小。地下水位埋深浅,地下水TDS值高的区域土壤盐渍化严重。在红寺堡镇、海子塘、甜水河脑及上游地段土壤全盐量达到了区内最大值,这些地区土壤盐渍化严重,其中甜水河脑及上游地段属于重盐渍化区。     

焉耆盆地土壤次生盐渍化影响因素分析

采用灰色关联分析方法,对焉耆盆地土壤含盐量及相关影响因素的关系作了初步评价。结果表明:地下水蒸发量对土壤含盐量的影响最大,其次是地下水位埋深、潜水矿化度、灌区排水量、灌区引盐量、灌区引水量。根据焉耆盆地的实际情况,指出土壤次生盐渍化防治可从减少灌区引水量和降低地下水位入手。     

北方干旱区取水灌区水盐时空分布特征的遥感数据分析研究

水盐空间变化是灌区土壤盐渍地变化主要表征指标。因此结合遥感数据,以辽宁西部某灌区为研究实例,对其取水灌区水盐时空分布特征进行分析。分析结果表明:遥感数据可有效提取灌区地表盐分、土壤含盐量、地表灌水量3个指标,地下水矿化度及地下水埋深通过采样点数据插值分析得到。通过指标分析,地表盐分和地下水矿化度是区域水盐含量空间变化的主要因素。地下水水位降低较大的区域土壤盐渍扩充变化明显。     

区域水土特性参数时空变异分布特征及相关分析

作者应用地质统计学原理与方法,在山东簸箕李引黄灌区开展大尺度区域水土特性参数时空变异性的研究,描述农田排水、地下水、表层土壤中含盐量的空间与时间变化分布趋势和特征,分析其间存在的相关关系。结果表明,在一个完整的水文循环年内,研究区域的水土特性参数之间具有相近的空间变异分布状态和特点,但却表现出不同的时间变异分布趋势与特征。农田排水和表层土壤的含盐量随季节变化的分布状态在灌区上、下游相对稳定,在中游却变化明显;地下水的盐分浓度在整个灌区的分布状况没有呈现出明显的时间变异性。在春季至初夏时段内,农田排水中含盐量的增加似乎对地下水水质的影响较小,而对表层土壤积盐状况影响较大。研究成果为灌区制定合理的水资源利用与农田水土管理策略提供了理论依据。     

塔里木河下游土壤盐分空间变异规律研究

针对目前干旱区广泛存在的土壤盐渍化问题,以塔里木河下游流域为研究区,基于经典统计学和地统计学相结合的方法,研究不同层次土壤盐分的空间变异特征。同时利用研究区典型断面的2000-2011年期间地下水埋深和矿化度数据,探讨土壤盐分的影响因素及其变化规律。结果表明:研究区土壤盐分普遍较高表聚作用明显且存在着空间上的相关性,在垂直方向上呈现自上而下逐渐递减的趋势,在水平方向上表现出整体条带状,局部斑块状格局的变异特征。地下水埋深和矿化度是影响土壤盐分分布的主要因素,土壤全盐量与两者存在良好的指数函数关系,根据地下水埋深和矿化度的年际变化间接反馈出研究区土壤盐分的变化趋势,从而为研究区的土壤盐渍化防治及区域水盐运动调控提供理论基础和科学依据。     

宁夏沙坡头灌区土壤盐渍化影响因素分析

基于宁夏第五次土壤盐渍化调查数据,以宁夏沙坡头灌区为对象,分析高位灌区对低位灌区土壤盐渍化的影响,系统阐述地下水埋深、矿化度与土壤盐渍化的关系,得出:1南山台子扬水灌区对低位灌区的影响范围为350~550m,由高位灌区前沿向低位灌区延伸,土壤盐渍化程度由重变轻;2根据地下水埋深与土壤盐化模型分析结果,春灌前地下水埋深越小,土壤盐分积累越快,含盐量越大;3地下水矿化度的大小影响土壤盐渍化的程度,矿化度越大,土壤盐渍化程度越重。     

地下水与土壤盐渍化关系的动态模拟

在大气－土壤－地下水连续系统中，本文将土壤水－地下水部分动力学理论和数值模拟技术结合的方法，研究了地下水与土壤盐渍化关系，并进行了动态模拟。在完成土壤水盐数据自动采集系统研制、水盐运动参数测定，数学模型建模识别，数值计算方法选择评价４项基础研究后，针对干旱区的一个大型灌区土壤－水环境中溶质迁移动态进行了系统模拟，获得复杂环境条件下多因子、多处理组合模式化的图谱，有助地下水与土壤盐渍化定量关系深入揭     

喀什噶尔河流域灌区土壤盐分空间变异性及影响因素分析

为研究喀什噶尔河流域灌区土壤盐分空间分布特征。本文通过野外取样及测试,运用传统统计学和地统计学相结合的方法对喀什噶尔河流域灌区土壤盐分的空间分布特征及其影响因素进行分析。结果表明:研究区内不同深度土壤含盐量均属强变异性,其空间变异格局受随机性和结构性因素共同影响,各层土壤含盐量均表现为由西向东先增加后减小,其空间分布特征在喀什三角洲较为复杂,盐渍化影响因素众多,其中地下水对盐渍化的影响较大。     

青海省鱼卡-大柴旦盆地绿洲地下水位埋深遥感反演

以卫星遥感数据获得鱼卡-大柴旦盆地绿洲地下水位分布状况,利用TM8数据获得归一化植被指数NDVI,利用大气传输方程法反演地表温度TS,构成TS-NDVI特征空间,计算得到温度植被干旱指数TVDI对研究区表层土壤含水量进行估算。干旱区土壤水依赖于地下水,利用表层土壤含水量和TVDI与地下水位埋深的经验方程得到研究区地下水位埋深分布图并进行实地验证。结果表明:研究结果符合实际,用土壤含水量和TVDI反演得到的地下水位埋深与实测地下水位埋深之间的相关系数分别为0.83和0.765。     

基于生态安全的干旱区绿洲生态需水研究

从绿洲生态安全的科学内涵出发,提出用于维护干旱区绿洲生态安全的3项指标,即适宜的绿洲规模、适宜的耕地面积和适宜的地下水位值。同时指出适宜的绿洲规模不仅是指面积指标,也应反映绿洲植被盖度指标。以民勤绿洲为研究区域,计算得出基于适宜绿洲规模的天然植被和人工植被生态需水量为1.27×108m3;基于适宜耕地面积的地下水入渗补给量为0.3234×108m3;基于适宜地下水位值的地下水位恢复的生态需水量,即人工补给回灌量为0.1892×108m3;最后得出基于生态安全的绿洲生态总需水量为1.46×108m3。这可为今后研究区生态恢复和治理提供一定的决策依据。     

灯塔灌区土壤盐分空间分布特征及其影响因素分析

文章运用地统计学法,通过野外取样测试分析灯塔灌区土壤盐分空间分布特征,探讨土壤含盐量与灌区土壤、地下水位、水质及地形条件之间的关系。结果表明：不同深度范围内灯塔灌区的土壤含盐量均达到强变异性,结构性和随机性因素共同决定着其空间变异格局,盐渍化影响因素多且受地下水的影响最显著。     

盘山灌区土壤盐渍化分异特征及其主控因素分析

盘山灌区曾是退海之地，过境几条河流夹带泥沙入海沉积形成复杂的土壤分布，土壤盐渍化程度偏高，对区域生态和经济的良性发展构成严重影响。本研究采样分析了盘山灌区土壤盐渍化程度和分布特征，并进一步探讨其成因类型及主控因素。结果表明：灌区内发生次生盐渍化的样点占比达到50.8%,其中东南部及北部特别是林家站干渠和双西绕总干渠盐渍化较重，盐分以SO4·Cl-Na和SO4-Na为主，整体呈斑块状分布特征；浅层地下水埋深3.24m,属微咸水，TDS含量较高为2.80g/L,致使高TDS的直接原因包括强烈的蒸散浓缩、冬季压盐、长期地表漫灌引起地下水位抬升等，而冲击平原土壤盐渍化的主控因素有强烈潜水蒸发引起养分上升、浅层地下水位抬升以及较高的地下水盐度。     

不同土地利用模式下绿洲地下水响应预测模拟

将GIS与专业计算地下水运动的FEFLOW模型结合,建立地下水模型预测不同土地利用模式对干旱区绿洲地下水资源的时空分布产生的影响。研究区域选取三工河流域绿洲区,模型模拟显示绿洲上部主要城镇聚居区地下水位逐渐下降,下部地下水位呈现缓慢上升趋势。耕地作为显著变化的土地利用类型,成为影响区域地下水资源的决定性因素。     

基于遥感技术的干旱区地下水监测研究

在分析地下水和土壤水相互补给条件的基础上,综合利用多源地理空间数据,识别基于土壤含水量的地下水遥感监测模型的适用范围,进而利用长时间序列遥感影像反演土壤含水量,并结合地下水埋深实测数据构建干旱区地下水监测模型。基于该方法,在新疆阿克苏河流域的绿洲-荒漠区进行了实例研究,建立了该区基于土壤含水量的地下水监测模型,并分析了地下水埋深的时空变化特征。结果表明:该模型在区域尺度可以较好地模拟地下水埋深,研究区2003—2015年地下水埋深年际波动变化较大,总体呈增大趋势,在空间上表现为西浅东深的分布特征。     

宁夏平罗县井渠结合灌区地下水盐运移规律研究

以综合治理井渠结合灌区土壤盐碱化为目标,针对宁夏平罗县井渠结合灌区下游灌水难、排水难和盐碱化严重等问题,采用渠灌井排、井沟联合使用等措施,对作物进行适量和适时灌溉,充分利用地下水资源,并监测井渠结合灌溉条件下田间土壤含盐量、地下水矿化度和水位埋深的变化情况,分析地下水埋深和矿化度对土壤含盐量的影响。结果表明:井渠结合灌溉对降低地下水位效果显著。以黄河水为主要灌溉水源的宁夏银北自流灌区,地下水矿化度变化幅度较小;灌溉后的土壤表层含盐量骤降,0~40 cm土层的盐分变化较大;土壤盐分与地下水矿化度具有较强的线性正相关性,与地下水埋深呈负相关。研究成果对干旱半干旱区灌区水资源优化配置、盐碱地改良具有参考价值。     

河西走廊（疏勒河）项目灌区地下水动态预测研究

在充分收集以往研究成果资料基础上，利用现代综合勘察手段，查清了流域水资源形成条件以及盐碱土分布和演化规律，运用先进的数值模拟技术，开发了流域三维地下水水流、溶质运移模型和灌区土壤水一地下水联合模拟预测模型。利用数量化理论估计方法确定区域水文地质参数，建立了基于遗传人工神经网络的二元土壤盐渍化敏感性分析，开展现状条件和规划条件下流域三个灌区的地下水水位和水质预测以及地下水可开采量的评价。研究项目为流域农业和社会经济的可持续发展及水资源的合理开发、调配和利用、灌区输、排水工程设计、土壤盐渍化改良及环境影响评价等提供科学依据。