黑河下游地下水变化规律及共生态影响

通过对多年实测资料的系统分析,总结了黑河下游地下水变化规律;给出地下水与地表水之间的关系提出"灌溉农业型"、"稳定绿洲型"、"荒漠绿洲型"地下水埋深变化曲线的概念,这些概念对干旱区水资源配置具有重要的参考意义.依据这些规律,说明了地下水埋深变化对生态演变、水资源管理的影响,进而对额济纳绿洲演变、生态需水等重要问题,阐述了作者的观点.     

黑河下游地下水变化规律及其生态影响

通过对多年实测资料的系统分析，总结了黑河下游 地下水变化规律；给出地下水与地表水之间的关系；提出“灌溉农业型”、“稳定绿洲型”、“荒漠绿洲型”地下水埋深变化曲线的概念，这些概念对干旱区水资源配置具有重要的参考意义。依据这些规律，说明了地下水埋深变化对生态演变、水资源管理的影响，进而对额济纳绿洲演变、生态需水等重要问题，阐述了作者的观点。     

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。     

阿克苏河流域地下水位及水质变化规律浅析

对阿克苏河流域地下水分布情况及水位水质变化规律和地下水监测结果进行了分析。     

乌什县地下水监测分析与评价

根据南疆地下水开发利用机电井建设要求,对乌什县地下水进行分析评价。通过调查分析气象资料、水文地质条件,布设地下水水位、水质统测站,同时分析地下水埋深、潜水水质分布特征以及现状开采与地下水水位、水质的相互影响。分析评价认为地下水水位没有大幅下降,水质较好,可满足生活、生产、生态用水需求。并提出今后地下水开发利用的建议,为乌什县科学、合理地开发利用与保护地下水资源提供依据。     

新疆和田河流域绿洲区地下水质量演化特征

以新疆和田河流域绿洲区1980、2014和2017年地下水化学检测数据为基础,运用单指标评价法进行地下水质量评价及关键指标识别,并分析该区域地下水质量在时间与空间上的演化特征.结果表明:和田河流域绿洲区潜水质量总体较差,1980年浅层地下水有Ⅱ类水存在,Ⅳ类和Ⅴ类水共占总水样的61.8％;2014年Ⅳ类和Ⅴ类水共占91...     

2003年阿拉尔生态监测站地下水动态分析

塔里木河流域由于人类活动的过渡开发,已对生态环境造成一定程度的破坏,本文对2003年阿拉尔生态监测站10眼地下水常观监测井的年内地下水位变化及地下水水质变化进行了分析。塔里木河既是灌区地下水的补给源又是地下径流的排泄区,监测区观测井地下水位受灌溉及距塔里木河的远近、地下水补排关系的影响较大,地下水水位的动态变化可综合反映出地下水的补排关系,而地下水水质的变化则反映出地下水积盐或脱盐的变化过程,因此对地下水动态变化进行监测就显得十分重要。     

过度开采对地下水水化学特征的影响研究

为探究过度开采对地下水水化学特征的影响,通过对比分析研究区1997年和2010年的地下水水位与水质资料,研究了过度开采条件下地下水水位与水化学特征的动态规律及两者之间的联系。研究结果表明:1997年和2010年研究区地下水水位与水化学特征的空间变化规律具有很高的一致性,表现为地下水水位降幅较大的区域对应的镁离子、硫酸盐含量增幅也相对较大,地下水水化学特征受地下水水位变化的影响较大。空间叠加分析结果表明:镁离子、硫酸盐与地下水水位变化较大的区域空间重合率分别为72.2%,53.1%。过度开采通过改变地下水补径排条件及饱和带、非饱和带的水环境变化对地下水水化学特征产生影响,因此对于地下水不可盲目、过度开采。     

黑河额济纳绿洲地表水与地下水的关系

在分析额济纳绿洲水资源组成的基础上,研究了地表水和地下水的时空分布特征。结果表明:地下水埋深随地表径流量的增加而加大,地下水埋深的变化滞后于地表径流量的变化。根据绿洲生态需水的特点,从定性和定量上研究了地表水与地下水的关系,经回归分析提出了定量关系表达式。     

龙江县地下水动态分析

依据龙江县地下水动态资料,详细分析了龙江县地下水动态类型,即补给、径流、排泄情况;分析了地下水动态,即地下水水位、水温、水质、水量时空变化规律,为科研和生产提供了理论和依据。     

民勤绿洲植被变化与水资源结构响应关系

利用 1986—2020 年 Landsat 系列遥感数据和水资源数据,基于趋势分析、相关分析和灰色关联分析等方法, 研究民勤绿洲植被变化与水资源结构变化的响应关系。结果表明：民勤绿洲平均植被覆盖度和绿洲面积总体呈 增加趋势,总可用水资源量呈持续减少趋势;民勤绿洲的发展可划分为 1986—2000 年、2001—2009 年、 2010—2020 年 3 个阶段,分别对应于绿洲面积快速扩张、高位维持、趋于稳定和总可用水资源量缓慢减少、迅速 减少、趋于稳定的 3 个阶段;绿洲面积变化受水资源和人为因素共同影响,绿洲面积和水资源量在第一、第二阶 段响应关系很弱,对应于绿洲发展粗放扩张和剧烈调整的时期,二者在第三阶段表现出较好的响应关系,是绿洲 发展进入良性阶段的反映;根据民勤绿洲现状水平估计,每 1 亿 m 3供水量可支撑绿洲面积 277?km 2。系统分析其 植被变化与水资源的关系对未来西北地区绿洲的建设和发展具有重要参考价值。     

内陆河流域植被变化与地下水运动的耦合关系

以流域水量均衡为基础，以植被变化对地下水的影响作为源汇项，建立了内陆河流域二维地下水运动模拟模型。根据荒漠植被区的气候条件，依地下水埋深划分并合并植被变化方式为几种类型，以面状因子处理源汇项。绿洲区的灌水、抽水等源汇因子对地下水影响最大，根据不同作物的灌溉制度详细计算随时间变化的源汇量。其他植被变化类型上的源汇因子相对次要，主要是有限的降水和凝结水入渗及蒸散，具体数量分配在某一时段。用GIS处理区域植被变化的空间数据，与专业计算地下水流的FEFLOW软件结合，模拟了植被变化对地下水位的影响。结果表明：扇缘带上部地下水位仍然保持下降，冲洪积平原地下水位继续上升的趋势；其结果将是扇缘带上部植被有趋于退化，冲洪积平原土壤盐化进一步发展的趋势。     

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。     

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。     

地下水与植被关系的研究进展

地下水与植被之间有着复杂的关系,它涉及地下水、土壤、植被等相互之间的动态平衡。地下水的变化会引起土壤水盐变化而直接影响植被的生长、分布和演替。本文系统地总结了地下水与土壤含水量、土壤含盐量、天然植被、地表荒漠化关系等诸多方面的影响研究进展,并探讨了生态地下水埋深对植被的重要作用。认为针对地下水变化引起的生态负效应,开展地下水与植被的关系研究,认识和理解植被退化的过程和机制,是应对气候变化和人类活动影响下地下水管理和生态保护的重要工具,最后指出地下水生态效应仍是今后亟需加强的研究方向。     

石羊河流域下游天然绿洲地下水生态功能强弱周期性与机制

西北内陆的石羊河流域下游区降水稀少、蒸发强烈,天然植被对潜水埋深具有强烈依赖性,对地下水这种生态功能的强弱变化特征与机制尚缺乏深入认识。本文采用原位监测、高分辨遥感探测与解译和多元相关分析方法,研究地下水生态功能强弱变化与潜水埋深、气温、降水和出山地表径流水量之间的关系。结果表明：(1)地下水生态功能越强,天然植被覆盖度越高或归一化植被指数值越大;(2)地下水生态功能具有时效性和年际及日际变化周期性,每年4月至7月上旬是地下水生态功能作用逐渐增强时段,每日7∶30—19∶00是地下水生态功能主要作用时段,主要受控于气温、日照、蒸发、上游区降水与出山地表径流水量和潜水埋深的一年四季周期性变化影响;(3)每年潜水埋深大于极限生态水位时段,地下水生态功能处于失效状态,且气候越干旱,每年的失效时段起始越早和结束越晚。因此,西北内陆的石羊河流域下游天然绿洲区地下水生态功能强弱具有年际、年内变化周期性。     

石河子市区南部地下水异常带成因及其对环境影响

石河子南部低山区基岩裂隙水水质较差,导致该市区南部地下水深埋带水质矿化度偏高。通过对石河子市区40年来地下水动态变化的分析,指出南部高矿化水可能会因过度开采而引发市区水环境的改变,建议增大地表水对市区地下水的补给量,以优化该市水资源配置。     

格尔木河中游地区植被覆盖与地下水埋深关系研究

在干旱区内陆盆地,地下水对植被的分布有很大的影响。在格尔木河中游地区,同样发现植被依赖地下水分布的特征。通过归一化植被指数(NDVI)的遥感影像数据与地下水埋深的实地观测数据来研究分析植被覆盖对地下水埋深的关系。研究结果表明:当地下水埋深小于4m时,NDVI均值与标准差均随着地下水埋深的增加而减小。当地下水埋深大于4m但小于8m时,植被生长开始逐渐受到影响,对地下水的敏感性开始减弱。当地下水埋深超过8m时,植被覆盖严重下降,并且对地下水埋深变化表现的愈加不敏感。8m被认为是影响研究区植被覆盖的地下水埋深上限,超过该上限,地区生态环境会受到严重影响;不同植被类型受地下水的影响也不同:水柏枝的生长与地下水关系较密切,芦苇盐生草甸与膜果麻黄可能受土壤盐渍化的影响其生长状况与地下水的关系较复杂。对比不同研究区研究成果,由于降雨、蒸散发等气象要素、水文地质条件、人类活动等多方面因素的不同,植被覆盖与地下水的相关性有明显差异。     

关井限采对民勤绿洲地下水漏斗和植被影响研究

民勤绿洲是西北内陆河流域地下水超采严重、地下水漏斗突显、生态环境恶化的典型区域,寻找有利于地下水漏斗抑制和生态修复的调控方式是地下水管理亟待解决的首要问题。基于2011—2012年观测数据,采用GIS和FEFLOW软件,构建民勤绿洲潜水非稳定流模型,模拟分析不同关井限采方案对地下水漏斗和植被的影响。结果表明:(1)缩减地下水开采量能有效减缓地下水位下降,修复地下水漏斗,改善生态环境;(2)减少单井抽水量和关闭一定数量机井相结合缩减地下水开采量的方式,对于修复区域地下水漏斗,抬升绿洲边缘地区地下水位,增加植被存活面积较为有效;(3)目前已实施的关井方法有利于防治绿洲荒漠化,而相同比例关井方法对于区域地下水漏斗修复效果更明显,生态环境和社会效益更佳。研究成果可为当地地下水调控和管理提供参考。     

荒漠绿洲植被生态需水研究现状及发展趋势——以民勤县为例

以民勤荒漠绿洲现状条件为基础,通过总结国内外相关研究成果,明晰了以植被生长为主体的生态需水内涵。从生态系统的适宜性、阈值性、循环性和农业气象原理入手,分析了植被生态需水的理论基础,藉此提出适宜民勤绿洲的生态需水估算方法,即依托于3S技术划分土地类型及面积,以潜水蒸发法为主,综合使用直接计算、Penman-Monteith公式等多种计算方法。此外,探讨了植被生态需水研究的难点所在,认为应将重心放在建立植被生长与降雨量、地下水埋深等因素的响应函数,探究潜水与SPAC系统的耦合机制,揭示植被生态需水机理。构建符合民勤荒漠绿洲的植被类型和水文生态条件适宜程度识别指标体系,探究植被生态需水驱动机制,最终实现统筹人口、资源、环境与经济社会的协调可持续发展。