输水前后塔里木河下游物种多样性与水因子的关系

为检验连续7a的输水对塔里木河下游生态系统稳定性的影响,根据2006年与2010年塔里木河下游地下水埋深、地下水质以及植被调查资料,分析了2006到2010年间物种多样性、地下水位和水质变化状况,利用非参数相关和RDA排序对输水间歇物种多样性与地下水位、水质关系变化作了探讨,结果发现:塔里木河下游输水停止后地下水位不断下降,地下水矿化度也有小幅度增加;物种多样性Shannon-Weiner指数、Simpson指数、Margalef指数、Patrick指数以及Cody指数都以下降为主,表明塔里木河下游受损生态系统尚不具备自维持能力;物种多样性与地下水埋深和地下水矿化度的关系为,地下水平均埋深为5 m左右时,物种多样性主要受地下水质状况的影响,而当地下水平均埋深大于6.5m时,物种多样性的制约因子则为地下水位.因此,从物种多样性角度看,塔里木河下游的合理水位应在5 m左右,大于6.5m则是物种多样性的胁迫水位.     

陕北风沙滩地区生态安全地下水位埋深研究

在野外调查和综合分析的基础上,从可持续发展角度提出了生态安全地下水位埋深的概念;并深入探讨了地下水位埋深与植被生长、河湖基流量及土地荒漠化的关系,确定了风沙滩地区生态安全地下水位埋深为1.5~5 m;采用面向生态的区域地下水资源评价理论,以生态安全地下水位埋深为约束,计算出该区地下水可采资源量约为107万m3/d。     

胡杨树冠疏失度对塔里木河下游应急生态输水的响应

[目的]向塔里木河下游应急生态输水,恢复和自然更新胡杨为主体的荒漠河岸植被.[方法]以塔里木河下游阿拉干断面设立的长期监测样地内的胡杨为研究对象,采用野外调查实测与室内数据分析相结合的方法,研究胡杨树冠疏失度对应急生态输水的响应.[结果]应急生态输水后地下水位的抬升对胡杨树冠疏失度的降低产生一定的作用;总体上,胡杨的树冠疏失度随着离河道距离的增加逐步增大,而且离河道越远,疏失度增加的程度就越大;树冠疏失度小于10;的旺盛胡杨主要分布在离河道100 m之内,其中多以疏失度少于50;的长势较好的胡杨为主.在离河道200～400 m,树冠疏失度为50;～75;长势较差的过熟林、衰老林比例开始增多.距河道400 m以外,胡杨密度开始急剧下降,树冠疏失度也明显增大.[结论]目前胡杨生长对生态输水的响应范围主要在距离河道400 m之内.     

近20 a来塔里木河下游下段典型剖面地下水位对生态输水响应分析

为了研究塔里木河下游下段地下水位对生态输水的响应，以下游下段阿拉干及依干不及麻剖面为例，运用定性和定量的方法，对近20 a年以来典型剖面地下水位的时空变化进行分析。结果显示：实施生态输水后，地下水位呈明显抬升趋势（其趋势系数为0.188 7），抬升幅度具有时空差异性。在时间上，对于地下水位最低的年份，阿拉干（H2井）及依干不及麻（I2井）都在2010年，水位分别为-8.46 m、-7.69 m；对于地下水位最高的年份，H2井在2018年，I2井在2014年，水位分别为-4.35 m、-1.89 m，主要跟当年输水的量及持续的时间有关。在空间上，离水源较远的依干不及麻剖面地下水位相比于离水源较近的阿拉剖面地下水位抬升得好，主要跟剖面的地形地貌、土壤组成物质等有关。2003年—2020年生态输水量与地下水位呈正相关（R2=0.57），并且水位趋于稳定的状态。     

干旱区非地带性植被生态需水量的研究

根据塔里木河和黑河流域典型植物的随机抽样研究,建立的干旱区非地带性植被生长与地下水位关系模型为对数正态分布,并计算得出干旱区典型植物生长与地下水位埋深关系。结果表明:植被在最适地下水位生长最好,合理的生态地下水位埋深应保持在2～4m之间。计算结果与干旱区石羊河实测及调查资料比较,当地下水埋深胡杨2.51m、柽柳2.29m、芦苇1.36m、罗布麻2.51m、甘草2.93m、骆驼刺2.84m时,相应盖度最高,模型与实测结果相符,对干旱区非地带性生态恢复和重建有一定的指导意义。     

塔里木河下游生态输水对环境的动态影响与防治对策

近几十年来,塔里木河下游河道断流,地下水水位剧烈下降,天然植被衰退,为恢复和重建塔里木河下游严重受损的生态系统,从2001～2006年,先后进行了8次生态应急输水.在实地考察和前人研究的资料基础上,对塔里木河下游生态输水的背景进行介绍,通过对生态输水后地下水位恢复情况、地下水矿化度变化、植被对生态输水的响应以及生态输水对土地沙漠化情况影响的分析,由此反映生态输水的效益,从而对塔河下游生态输水中存在的问题进行探讨.     

锡林河流域优势种群水位阈值分析

地下水是干旱草原区最为关键的生态因子,不仅是生态系统构成、稳定和发展的基础和依据,而且决定着草原群落演替。通过样方采集试验像得到研究区优势种群(大针茅等)覆盖度,同时测量得到不同对应地质单元的水位埋深,建立研究区几种优势种群基于覆盖度的生态分布高斯模型,分析几种优势种群与地下水位关系,找到该优势植被的适宜、不适宜的地下水位埋深,最终得到几种优势种群不同覆盖度下对应的地下水位阈值。结果表明:几种优势种群的地下水位埋深均为10 m以下,其中克氏针茅在3. 8 m时植被盖度达到最大值,大针茅在4 m时植被盖度达到最大值,羊草在1. 7 m时植被盖度达到最大值。在相应的水位阈值范围内,以上几种优势种群植被盖度与地下水位埋深相关关系明显。     

基于动态规划的塔里木河下游水量配置研究

以塔里木河5次输水观测资料为基础，以动态规划理论为指导，以大系统优化理论为手段，研究了塔里木河下游5次输水后河道两岸地下水位上升值与单位河长耗水量、不同地下水位埋深对应的高程与生态改善面积等之间的关系，建立了塔里木河下游输水量在各研究区合理配置的数学模型，并求解出各研究区合理配置的水量．     

胡杨年轮对非确定性输水的响应特征——以塔里木河下游喀尔达依断面为例

[目的]确定塔里木河下游胡杨一级枝年轮与材积生长对非确定性输水的响应特征.[方法]垂直河道,在不同离河距离,采集胡杨一级枝年轮样本,绘制年轮宽度及材积生长量曲线,根据曲线形状,对不同地下水埋深条件下的响应特征进行分析.[结果](1) 2000年输水后,胡杨年轮生长量于2004年达峰值,2008年起,输水前后胡杨年轮宽度生长量差异不显著.(2)输水后胡杨一级枝材积生长量明显高于输水前,2008年达峰值,输水后各年、不同离河距离,材积生长量与输水前的均有显著差异.(3)输水后,河畔地下水埋深迅速抬升,2002年达峰值,随后逐年缓慢下降,胡杨材积生长量与地下水埋深变化相对应,呈“增-减-略增”型.[结论]胡杨年轮宽度生长量可以测度对输水的响应时间及范围,而胡杨材积生长量可测度对输水的响应程度及持续性,地下水埋深变化是决定胡杨材积生长量大小的关键因素.     

胡杨冠幅对塔里木河下游应急生态输水的响应

以塔里木河下游10次生态输水的效果为背景,根据近5a在塔里木河下游阿拉干断面的大量野外调查数据,分析了胡杨冠幅对应急生态输水的响应.结果显示:随着输水次数的增加,胡杨冠幅呈梯度变化的趋势,输水对增加胡杨叶量和活枝有一定的促进作用,不同冠幅级的胡杨主要分布在距河道200 m的范围,且其分布都与离河道距离呈显著负相关关系,...     

南水北调中线工程对石家庄地下水水位的影响

系统分析研究区水文地质条件的基础上,建立了地下水系统数值模型,利用数值模型预测了在南水北调中线工程完成后对石家庄市区地下水位的影响,结果表明,市区地下水水位将得到回升,并逐渐趋于平稳。     

阿瓦提丰收灌区零通量面的形成变化规律研究

以新疆阿瓦提县丰收灌区为例，通过负压计、地下水埋深监测，研究了在干旱内陆河灌区地面灌溉条件下零通量面形成变化规律和田间水的运动转化过程。分析结果表明：灌溉季节开始前，在地表下100cm处形成稳定、单一的发散型零通量面（ZFP）；冬灌后，在同样土层深度形成单一的聚合型ZFP。灌溉季节，头水和第2水期间，最终在地表下100cm处形成稳定的单一发散型ZFP。第3水至第5水期间，灌水后早期有多个ZFP，晚期ZFP消失，土壤水和地下水的运动表现为地下水补给土壤水的全蒸发型运动状态。     

不同埋深地下微咸水用于夏玉米灌溉研究

[目的]探讨不同地下水埋深下适合夏玉米灌溉的微咸水浓度。[方法]以浚单20号为供试材料,利用地中蒸渗仪控制不同地下水埋深（2、3、4m）,在灌水定额为900m^3／hm^2条件下利用不同浓度微咸水（1．5、2．5、3．5、4．5g／L）对夏玉米进行灌溉试验,测量夏玉米的叶面积指数、株高、产量等生育指标,研究不同地下水埋深下适合夏玉米灌溉的微咸水浓度。[结果]地下水埋深与夏玉米叶面积指数、株高和产量呈负相关,其中地下水埋深4m对夏玉米的影响最大;微咸水浓度与夏玉米叶面积指数、株高和产量呈负相关,其中4．5g/L微盐水灌溉对夏玉米影响显著。[结论]地下水埋深为2m时,适合灌溉的微咸水浓度不宜超过3．5g/L;地下水埋深分别为3、4m时,适合灌溉的微咸水浓度不宜超过2．5g／L。     

井灌区机井取水量定额管理下的地下水动态模拟

针对华北平原农业灌溉地下水超采的问题,以房山节水示范区为例,采用机井取水量定额管理的方法,基于水文地质模型软件GMS,对示范区地下水位进行模拟研究。结果表明:取水量定额管理后,示范区2020年模拟的地下水位比现状回升了3.34m,比按现状取水量模拟的地下水位多回升了1.49m。机井取水量定额管理可以提高地下水位的回升力度,是实现区域地下水采补平衡的有效措施。     

张家湾滑坡稳定性分析

采用GEO-SLOPE公司开发的二维饱和-非饱和渗流有限元程序计算地下水位,运用传递系数法对张家湾滑坡进行了稳定性计算。结果表明,滑坡最危险的工况为库水位下降工况,计算结果与目前检测情况相符。     

地下水水位对灌溉的响应——以北京南部灌区为例

北京地区的地下水为满足农业灌溉,保障粮食生产起到了至关重要的作用。但是随着开采的急剧增加,地下水位出现了连续下降的趋势。为掌握地下水水位对农业灌溉的响应,选取了主要受农业灌溉影响为主的一眼地下水监测井,通过对比地下水水位的日变化量与大气降水以及本地区冬小麦降水耦合度之间的关系,得出了地下水水位与冬小麦灌溉之间的关系。研究发现,冬小麦灌溉各个阶段,地下水水位相应下降,显示出两者之间存在密切关系。冬灌后至返青前,地下水得到了充分有效的补给,水位可以恢复到冬灌之前的水平;但是由于返青-拔节和灌浆期灌溉需水量较大而且降水量较少,地下水不能得到充分有效补给,静储量被消耗,地下水位持续下降。研究结果表明,如果在返青-拔节和灌浆期采用节水措施或者引用其他水源,减少地下水的开采量,可以达到采补平衡,实现地下水的持续利用。     

新疆鄯善县地下水警戒水位研究

针对新疆鄯善县地下水超采导致地下水水位持续下降,引起自然生态破坏和鄯善县南盆地灌区周边的咸水向灌区倒灌的现象,通过探求将要引发鄯善县山南超采区环境突变的警戒地下水位,研究了地下水开发利用“红线”水位的制定方法.根据自然植被和地下水埋深的关系,通过确定植被生态需水位的方法,确定出鄯善自然生态区下降型关键控制承位(埋深)“红线”标准的阈值为6 m.利用水均衡法和Modflow数值模拟的方法,对鄯善县未来水位变化情况进行了模拟预测,预计到2017年3月,南盆地最低地下水位为-135.07 m,这一水位可以定为防止咸水倒灌的地下水开采“红线”水位.考虑到鄯善县经济发展对地下水需水量的客观需求,在不发生极端干旱的年份,未来5～10 a,在现状年(2010年)开采量34 093万m3/a的基础上将逐年减小开采总量,最终在“红线”水位出现之前,将鄯善县地下水开采总量控制在22 000万m3/a这一控制性开采总量的“红线”以下.     

宁夏银北灌区地下水位变化规律分析

分析了银北灌区地下水位较高的成因,研究了灌区地下水位年际和年内的动态变化规律,采用主成分分析方法确定了灌区地下水位变化的主要影响因素.研究结果表明,灌区地下水位具有周期性、季节性变化的特点,受随机性因素的影响,在年际间相对稳定;影响灌区地下水位变化的主要因素是引水量、退水量、降水量.     

在线含水监测系统在原油交接过程中的应用

介绍了在线含水监测系统的工作原理,在原油交接过程中,该系统可有效地控制和捕捉瞬间含水率的变化,解决了原油含水频繁变化带来的计量误差,减少了输差损失,确保了原油交接计量的准确性。