气候变化情景下的地下水潜在补给变化影响分析——以栾城试验站为例

了解气候变化影响下的地下水潜在补给变化对于地下水资源的科学管理与评价是非常必要的。以栾城生态试验站为典型研究区,联合应用ClimGen天气发生器和地下水补给Visual HELP模型,对未来气候变化情景下的地下水潜在补给速率进行了评估。结果显示:在降水减少10%(P)、温度上升2℃(T)以及两者同时发生(PT)三种情景下,未来(2011年-2040年)地下水多年平均补给速率相比基准(1961年-1990年)分别下降了23.33%、4.42%、26.01%,其中降水的减少对地下水入渗补给的影响尤为明显。该项研究对于指导地下水资源的科学管理与可持续开发利用具有重要意义。     

咸阳市气候变化与地下水变化趋势分析——以泾河两岸黄土高原区为例

针对咸阳市泾河两岸黄土高原区地下水位快速变化的现象,依据咸阳市1986-2008年地下水监测资料和气象资料,运用灰色系统理论和统计方法对该区的地下水动态变化特征、未来变化趋势及与气候变化的关系进行了分析。结果发现:①该区地下水水位变化滞后于降水变化的周期为3个月,地下水位以不同速率持续下降,到2010年、2011年地下水位将比2008年分别下降0.4 m和0.59 m。②该区在1961-2007年间气候呈明显干旱化趋势,影响着地下水位的变化,且deMartonne气候干燥度每上升10个单位地下水埋深减少0.13 m,每下降10个单位地下水埋深增加0.3 m,结果显示该区地下水系统长期得不到补给恢复,应受到重视。     

不同气候变化情景下城市排水管网防洪能力研究——以印度沿海城市防洪为例

<正>目前,气候变化不确定条件下的城市暴雨洪水防控研究受到广泛关注。印度沿海大城市金奈(Chennai)有多次被暴雨洪水袭击的历史记录。近几十年来,金奈的洪水灾害愈加频繁。在当前和未来两种气候情景条件下,对金奈弗拉切瑞(Velachery)区易受洪水侵袭地区暴雨洪水排水管网现状进行了评估,提出了加强洪水防御的相关措     

基于水资源配置情景的地下水演变模拟研究——以海河流域平原区为例

在分析研究国内外地表水-地下水联合应用模型研究现状基础上,提出水资源配置模型与地下水模型联合运用实现用水变化情景下的海河平原区地下水演变模拟。通过数据展布构建两个模型不同时空尺度的数据转换输入。通过动态插值推求从水资源配置水平年年数据结果到连续时间过程的地下水模拟模型动态时间序列数据输入,进而模拟以现状为初始状态的地下水演变趋势。通过不同条件的配置情景模拟得出未来海河平原地下水演变规律以及南水北调工程和地下水限采措施的影响。结果表明,在没有南水北调情景下,海河平原区在2005年-2020年期间地下水负均衡量将接近50亿m3,南水北调工程通水后负均衡量减少到不足14亿m3,典型漏斗区的水位将少下降5~25 m,地下水恶化的趋势将得到有力的缓解。     

气候变化对河川径流量的影响——以皇甫川流域为例

基于非参数检验方法 Mann-Kendall法,对黄河中游皇甫川流域的降水、平均气温和径流量的长期变化趋势和序列突变情况进行了检验,并运用水文敏感性分析和降水—径流相关关系分析两种方法探究了皇甫川流域径流锐减的原因。1985—2006年,皇甫川流域的气候暖旱化趋势显著。其中,年降水系列呈减少趋势,但减少趋势不显著;年平均气温呈明显的上升趋势,远远超过了α=0.05的显著性水平。年径流量也表现出显著的减少趋势,显著性水平α=0.1。径流突变性检验结果显示,在1998年前后皇甫川径流出现显著变化,天然时期(1985—1998年)和径流变化时期(1999—2006年)相比,年均径流量减少了60%。归因分析表明,气候变化因素对年均径流变化的贡献率为46%,说明气候变化是导致径流减少的重要因素。     

基于变异分析的气候变化与水电工程水文水资源效应研究——以东江龙川站为例

由于受气候变化、人类活动及流域下垫面变化等因素的影响,许多水文要素序列不仅在年际形式上发生了变异,而且其年内分配特性也发生了不同程度的变异,严重影响了水利工程的规划设计以及水资源可持续利用和优化调配。以东江龙川站为研究对象,借助水文变异诊断系统研究气候变化与水电开发的水文水资源效应。计算结果表明,龙川站年径流序列由于受枫树坝水电工程的影响在1972年发生了跳跃强变异,而其年内分配指标GI、Cd和Cv分别在1973年、1973年和1968年发生了跳跃强变异,而降水序列的GI和Cv指标受气候变化的影响分别在1968年发生了跳跃弱变异和中变异。采用均值差异法计算气候变化和水电开发驱动力对径流年内分配指标GI、Cd和Cv的贡献率,结果分别显示约60%、62%和45%是由于枫树坝的建设运行造成的下垫面变化引起的,约40%、38%和55%是由气候变化引起的,总的来看与变异诊断结果相吻合,说明龙川站年内分配情势主要受枫树坝水库的建设运行影响较大,水库的调节作用使得径流变幅减小,均匀性增加。     

人类活动影响下的城市洪涝风险变化分析——以宁波市鄞州城区为例

文章以宁波鄞州城区为研究对象,研究人类活动对城市洪涝风险的影响。从城市建设活动引起下垫面变化和防洪排涝工程建设两个角度着手,采用河网水动力学模型,模拟不同设计暴雨标准下的城区洪涝情势,系统分析一系列防洪排涝工程建设整治前后研究区洪涝风险变化情况。结果表明,下垫面变化加大了部分地区的受灾可能,但防洪排涝工程发挥了更为积极的影响,明显降低了城区洪涝风险。     

抗滑桩对滑坡地下水径流影响分析——以湖北省兴山县石佛寺滑坡为例

石佛寺滑坡是位于长江一级支流香溪河左岸的一大型滑坡,滑坡地下水具有自由水面,属潜水。为治理该滑坡,在滑坡体上设置了抗滑桩,并在滑坡体前缘回填压脚,抗滑桩实施后,滑坡原有的地下水径流、排泄条件发生改变,地下水泄流量较施工前减少了约81%,给当地居民饮水带来困难。分析了抗滑桩对滑坡地下水径流影响的原因,并提出滑坡居民引水工程方案设计建议。     

煤层气开采对地下水的影响分析及防治措施——以山西晋城为例

煤层气作为一种新兴能源产业,在带动晋城地区经济发展方面作出了重要贡献。晋城地区煤层气资源丰富,集中在沁水县潘庄、樊庄、郑庄、柿庄一带,具有资源埋藏浅、可采性好、甲烷纯度高等特点,开采价值极高。然而煤层气的开采存在着很多与区域社会不和谐的因素,对地下水环境的影响方面尤为突出。通过对晋城地区煤层气分布特点,煤层气赋存、产出机理以及煤层气开发工程研究,结合当地煤层气勘探开发现状,对水环境可能或已经造成的影响进行了分析,并提出了防治措施。     

小流域水土保持对山洪影响的情景分析——以涔水南支流域为例

以湖南省涔水南支流域为例,设置典型情景,采用SCS模型和情景分析方法,探讨了植被条件和耕作方式等典型水土保持措施实施效果对该流域山洪的影响。分析表明,流域性的植被退化会导致山洪洪峰增加,植被改进与保护会削减洪峰;植被加强与耕作方式改进等措施综合应用,对山洪削峰滞时效果明显。     

国际河流流域气候变化的风险管理(下)——以莱茵河为例

气候变化很可能对欧洲莱茵河的径流造成影响.需要用领先的科学和技术知识去加强适应性战略,以应对河道径流变化,关键在于认识气候的潜在影响以及社会与自然体系适应气候变化的能力.这两者无论是在个体、地方、区域,再到国际等各个层面上都具有很大的不确定度.提出了面临的三大挑战.在制定适应性战略时如何应对气候变化产生的不确定度是第一大挑战.研究发现,为支撑流域适应性规划而对不确定度进行传播一般仅占现有不确定度的一小部分,如只利用一种模型或一种情景以及一种方法去考虑不确定度.第二大挑战是克服目前科学家提供的科学知识与决策者所需知识之间的失配问题.早期使用“政策风险评估法”的经验表明,该法可以更好地满足决策者的需求.第三大挑战是如何恰当地将莱茵河流域的跨境特点纳入到研究工作和政策制定中来,从整个流域层面而不是单一流域内层面进行综合分析,进而提出并实施适应性方案,这样可以提供新的机遇,但也面临着许多实际性的挑战.     

采煤对地下水资源与环境的影响分析——以山西太原西山煤矿开采区为例

以太原西山煤矿集中开采区为例,从水量水质两方面分析煤矿开采对地下水资源与环境的影响。结果表明,随着西山矿区浅层煤炭资源开采的逐步枯竭和开采技术水平的完善,煤炭开采在向下煤组延深的同时,强度也不断增大。浅中层地下水逐渐被疏干,深层岩溶水因采煤排水转化为矿坑水,岩溶大泉的补给量随之减少,而矿坑突水又增大了岩溶泉域的排泄量,造成岩溶泉水位的降低甚至泉水的断流。在采空区,地表径流通过因采煤而造成的裂缝与塌陷地带,大量渗漏入矿井中,从而使地表径流量减少,改变了地下水系统与地表水系统的补排关系。采煤产生的酸性矿坑水及固体废弃物随着地下水而迁移,造成了地下水环境的污染,治理难度加大。老窑水的存在对水资源的开发利用造成了一定的风险。     

基于SWAT模型对气候变化与人类活动影响下径流变化的量化分析

近年来在气候变化和人类活动共同影响下,海河流域径流出现了较为严重的减少趋势。为厘清气候变化和人类活动对不同类型流域径流变化的影响,分别以海河流域中受人类活动影响较为显著的漳河上游流域和受人类活动不显著的滦河上游流域作为研究对象,基于近60年的实测径流资料,验证了SWAT模型在海河典型流域的适用性;构建了基于SWAT模型的径流变化归因分析模型,分析了两种不同类型流域径流变化特点和两种影响因素的各自贡献率,进而系统分析并对比了不同驱动因素下两流域径流变化的差异特征。结果表明:近60年来两流域的径流均呈现下降的趋势,漳河上游以人类活动为主导因素,其贡献率为65%;滦河上游则以气候变化为主导因素,其贡献率为89%。相较于滦河上游流域,受人类活动影响显著的漳河上游流域流量值分布更为离散、下降更为明显,且对平水年和枯水年的影响更为显著。     

滨海地区潮汐对地下水位变化影响的统计学分析—以中山大学珠海校区为例

摘要：本文采用互相关分析、谱分析、Mallat分解重构算法等理论与方法,利用实测的潮汐资料和观测井水位资料,并结合实测的电导数据,从统计学上分析计算了广东省珠海市唐家镇附近,滨海含水层地下水水位波动的原因以及波动的位相、周期、振幅对海潮潮汐的响应。结果表明,微承压水和基岩裂隙水水位波动的原因均是含水层承受的质量负荷随潮汐的变化而变化;微承压水水位波动相对海潮潮汐的位相延迟时间约为7.0h,基岩裂隙水约为1.5h;微承压水水位波动的周期组成成份比海潮潮汐略少,基岩裂隙水水位波动的周期组成成份与海潮潮汐基本相同;微承压水水位波动的振幅约为海潮潮汐的1/100左右,基岩裂隙水为1/3左右;本研究区域海潮潮汐对浅层基岩裂隙水水位波动的水平影响范围在1000m之内。     

春季土壤融冻期地下水系统的均衡分析——以哈尔滨市为例

本项研究以哈尔滨市松北区的腰堡灌区为研究区,以土壤冻融现象为创新点,对春季土壤冻融过程的地下水系统进行均衡分析,得出在春季积雪融化后,融雪水入渗会导致地下水资源量增加,此分析结果对于春季的防汛减灾、地下水资源的开发利用等有着重要的影响。     

地下水系统水分通量与质量分析的研究——以石河子为例

通过分析地下水系统补给项和排泄项的变化来研究地下水的演化规律,即分析地下水系统水分通量与质量近些年来随时间的相互变化关系,为地下水的开采以及水资源的保护提出科学依据。     

基于情景分析的农业非点源污染最佳管理模式研究——以太湖流域为例

探索农业非点源污染治理的最佳管理模式,可以有效降低农业化学污染物进入河网的量,防止水体富营养化。基于情景分析的方法,通过SWAT模型模拟计算不同农业管理模式下各种污染物的输出,找到流域非点源污染治理的最佳管理模式,为流域非点源污染治理提供科学依据。     

受上游水库影响的洪水系列还原分析——以浑江下游沙尖子站为例

洪水系列还原计算是设计洪水分析计算中的一项重要工作,特别在国内主要河流水利工程众多的背景下,洪水系列还原计算工作直接影响到洪水成果的准确性和工程防洪的安全性。以浑江下游沙尖子站为例,通过对上游桓仁水库等工程的分布及洪水调节特性分析,提出受上游水库影响后的洪水系列还原计算思路及方法,对受上游水库影响的洪水设计工作具有借鉴意义。     

应用非参数的MK和ITA方法分析地下水水质参数变化特征——以新三矿含水层为例

矿区地下水水质变化是影响矿区生态环境和矿井安全生产的制约因素之一,正确认识水质变化趋势是首要任务。根据以往实测水质参数pH、COD、Na~++K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)和HCO_3~-的数据,采用Mann-Kendall检验法(MK)和Innovative Trend Analysis(ITA)探讨新三矿由上而下6个不同含水层水质参数随时间的演变规律,并且针对不同的数值变化范围选用不同的ITA指数。通过比较,两种方法结果有很好的一致性,结论认为:相比MK检测法,定量的ITA法拥有更多的优点,可以图形化地表示分析结果,可以通过将水质参数值分为低、中、高水平更好地分析水质参数的趋势和次要趋势;8种水质参数中,Ca~(2+)和Mg~(2+)相较其他离子能表现出更显著的变化趋势;6种含水层中,大青灰岩含水层中Cl~-浓度的低、中值下降而高值上升,煤层顶板山西组砂岩含水层和底板奥陶系灰岩含水层大部分水质参数显著下降,矿化度逐渐降低。