沧州区域缺水现状及其对策

沧州区域水资源供需矛盾突出,是工农业生产发展的主要制约因素。开发利用浅层微咸水资源，增大降雨入渗，引蓄外水回补浅层地下水，实行地上水、地下水联合调控是充分利用当地水资源，合理引用外来水源，缓解目前该区水资源供需矛盾的有效措施。     

华北平原浅层地下水可持续利用潜力分析

浅层地下水是华北平原最重要的水资源,对农业、经济和社会发展具有制约性作用。本文基于"华北平原地下水可持续利用调查评价"项目研究资料与成果,以行政区为单元,计算了华北平原浅层地下水开采资源量,评价了其资源潜力,在此基础上定性分析了浅层地下水的可持续利用潜力。研究结果表明,华北平原浅层地下水总开采资源量为202.94×108m3·a-1,开采资源模数为14.58×104m3·a-1·km-2,区域分布不均,呈西部山前平原及沿黄平原高、中东部平原低的规律。浅层地下水开采潜力系数为1.15,总体上采补平衡,开采潜力一般,但空间分布不均,最高值为滨州地区的5.16和天津地区的4.18,较低的为石家庄地区的0.72和廊坊地区的0.75。可持续利用潜力分析表明,华北平原浅层地下水已基本无开发利用潜力,尤其浅层淡水,局部地区超采现象严重,可持续利用潜力不容乐观;但微咸水、咸水开采潜力(较)大,其中河北平原咸水、微咸水开采资源潜力近35×108 m3·a-1,在开发利用技术条件允许的情况下可以进一步增大开发利用率,提高区内浅层地下水可持续利用潜力。该研究可为实现华北平原的水资源优化配置、农业与经济社会的可持续发展提供指导。     

外来调水对华北低平原区地表水和地下水 水化学特征的影响* ——以河北省南皮县为例

华北低平原区有着巨大的粮食增产潜力,同时也是粮食生产和农业水资源矛盾突出的地区。外来调水与浅层微咸水的联合利用是解决区域水资源问题的有效途径之一,同时也将引起区域水循环和水环境的改变。为明确外来调水对华北低平原区地表水和地下水水化学特征的影响,本研究在华北低平原区河北省南皮县域内对调水后不同季节地表水和地下水进行调查和采样,利用水文地球化学和氢氧(d~2H、d~(18)O)稳定同位素相结合的方法,研究外来调水对地表水和地下水转化及其水化学特征的影响。研究结果表明,11月至翌年7月,受蒸发作用的影响,地表水电导率(EC)和钠吸附比(SAR)增加,d2H、d18O同位素不断富集;由于地表水和周围土壤的交换吸附作用使其水化学类型向Na~+、Cl~-和SO_4~(2-)增加、HCO_3~-减少的咸水转变。调水改变了地表水和浅层地下水之间的补给关系,11月至翌年3月,沟渠附近浅层地下水受外来调水直接或者灌溉补给,使得3月浅层地下水EC降低,埋深变浅,部分采样点分布在外来调水的SAR-EC区域。受调水影响,3月沟渠附近浅层地下水水化学类型为Na·Mg·Ca-Cl·SO_4、Na·Mg-Cl·SO_4·HCO_3、Na·Mg-SO_4·Cl·HCO_3等,是11月调水(Na·Mg·CaSO_4·HCO_3·Cl)和浅层地下水(Na·Mg-Cl·SO_4)的过渡类型。3月至7月浅层地下水补给沟渠水,地下水埋深变深,7月浅层地下水水化学类型与3月相似。调水可以季节性地改善区域内沟渠水及其附近的浅层地下水水质,而对深层地下水和坑塘水的水质无改善作用。调水对沟渠水水质的改善体现在调水季节,对浅层地下水水质的改善存在滞后性,2014年11月调水之后,2015年3月浅层地下水的水质得到改善。因此,采用调水和浅层地下水、坑塘水混合灌溉,对合理开发利用区域咸淡水资源以及深层地下水压采,恢复地下水位意义重大。     

基于DRAINMOD模型估算灌区浅层地下水利用量及盐分累积

在灌溉季节,尤其是下游灌区,农田地下水位较高,作物可就地利用部分浅层地下水,从而减少灌溉需水量,达到节水减排的双重目的。大田作物对浅层地下水利用量的估算是合理制定灌溉淋洗制度及控制土壤盐碱化的前提,但其估算存在一定困难。该文假设当农田灌溉、排水等水文气象条件一致时,某一作物对浅层地下水的利用量等于该田块有、无作物(即裸地)2种情况下造成地下水位差异的水量。据此,首先建立了浅层地下水利用量的计算模型,并以某一半干旱灌区为例,利用田间水文模型-DRAINMOD模拟出有、无作物2种条件下农田地下水位变化过程,然后,计算了棉花、小麦轮作期内对浅层地下水的利用量;在此基础上,进一步分析了浅层地下水利用条件下土壤剖面的盐分平衡。结果显示,该文提出的计算模型能够较好的反映大田实际情况;研究时段内,田间地下水埋深平均值为2.1 m,单位面积上作物利用浅层地下水量为305.8 mm,主要发生在作物生长阶段,其中棉花生长季内地下水利用量约为160 mm。盐分平衡计算结果显示,浅层地下水的利用使得水位以上土壤剖面盐分含量增加,但1 m以内根区土壤盐分在降雨和灌溉作用下得到一定的淋洗,未超出作物耐盐极限,不会对产量造成显著影响。研究成果可为相关灌区制定合理的灌溉制度及提高水资源利用效率提供科学依据。     

宿县浅层地下水变化规律有其对小麦,夏大豆产量的影响

通过对宿县不同降水年型浅层地下水周年变化规律及其与小麦，夏大豆产量关系的分析，表明，宿县农作物生育关键期浅层地下水埋深长期在１ｍ以内时，冬小麦平均每ｈｍ＾２产量不超过１２７５ｋｇ，夏大豆平均每ｈｍ＾２产量在９００ｋｇ以下。浅层地下水埋深化在一定范围内，冬小麦和夏大豆单产随埋深的增加而上升。     

宿县浅层地下水变化规律及其对小麦、夏大豆产量的影响

通过对宿县不同降水年型浅层地下水周年变化规律及其与小麦、夏大豆产量关系的分析，结果表明：宿县农作物生育关键期浅层地下水埋深长期在１ｍ以内时，冬小麦平均每ｈｍ￣２产量不超过１２７５ｋｇ，夏大豆平均每ｈｍ￣２产量在９００ｋｇ以下。浅层地下水埋深在一定范围内，冬小麦和夏大豆单产随埋深的增加而上升。     

河套灌区年内地下水埋深与矿化度的时空变化

该文以内蒙古河套灌区为研究区域,应用统计学方法、普通Kriging、Arc GIS9.0和GS+等工具,分析2003年3个不同特征季节的地下水位埋深和矿化度的时空分布规律。分析表明：在3月份灌区浅层地下水埋深平均为2.5 m,且绝大部分区域地下水矿化度＜4 000 mg/L;随着夏灌、秋灌、秋浇后,在11月时浅层地下水埋深减小为1.0 m,且大部分区域地下水矿化度＞5 000 mg/L。灌区浅层地下水埋深由灌区西南向东逐渐递减,且自南向北逐渐递增。灌区西北和东南部的地下水矿化度相对较高,中间部分相对较低。浅层地下水埋深与矿化度之间线性关系不明显,但是在特定地区浅层地下水埋深的时空分布规律能够定性地反映出矿化度的时空分布规律,即浅层地下水埋深较大时,相应的矿化度较小;浅层地下水埋深较浅时,相应的矿化度较大。     

银南山区的浅层地下水开发利用形式

宁夏银南山区多年平均降水量为200-300mm,年蒸发量为降水量的6-10倍。为了缓解干旱缺水矛盾,银南山区各县坚持天上水、地下水、黄河水"三水"并举,以浅井、塘坝拦蓄提水利用、截潜工程等形式开发利用水资源,满足饮水和灌溉的要求,使当地群众脱贫。值得注意的是浅层地下水开发利用中应重视科学性和合理性,以实现可持续发展。     

内蒙古德岭山地区灌溉农业发展对浅层地下水系统演化的影响

为了了解灌溉农业发展对浅层地下水系统演化的影响,该文以1979年内蒙古德岭山地区浅层地下水系统未遭受人类活动强烈干扰时的状态为初始状态,采用水均衡原理计算2008年地下水的各种补排量,并进行地下水质量评价。通过对比初始状态与现状条件下浅层地下水系统输入(补给项)和输出(排泄项)的变化、水动力场与水化学场的变化,分析该地区浅层地下水系统的演化方向和规模。研究结果表明:灌溉农业的发展已成为影响浅层地下水系统演化的主要因素。灌溉农业对研究区地下水系统动力场演化的影响主要表现为局部区域地下水水位的持续降低和地下水流场的剧烈变化;对地下水系统化学场演化的影响主要表现为地下水化学类型的改变和地下水污染的加重。     

成都平原典型样区浅层地下水水质调查与污染评价

[目的]开展成都平原区浅层地下水水质调查与污染评价,为该区域开展土壤和地下水资源保护、合理开发利用地下水资源提供理论依据。[方法]在成都平原典型样区采集了60个浅层地下水样,分析水样的pH值、溶解性总固体、总硬度、氯化物、氨氮、氟化物、硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐、铁、锰等11项指标。利用层级阶梯评价法和主成分分析法对研究区浅层地下水水质进行评价,并用MapGIS绘制了水质综合评价图。[结果]研究区浅层地下水部分指标超标,尤其是硝酸盐污染较严重,其次是总硬度、铁和锰。[结论]研究区地下水质量总体较好,局部地区有一定程度污染。     

喀斯特山区不同农作方式下土壤质量变化对浅层地下水质量的影响

选择贵州中部喀斯特山区普定县猫洞小流域,对长期受不同农作行为影响的区域（低复种旱作区、高复种旱作区、高复种复合农作区）土壤和浅层地下水进行采样和分析。结果表明,不同农作区浅层地下水化学组分明显不同,从低复种指数的旱作区、高复种指数的旱作区到高复种指数的复合农作区,浅层地下水中的NO3^-、NH4^＋、PO4^3-、高锰酸钾指数和SO2^4-的含量依次增大,呈显著上升趋势,在高复种指数农作区浅层地下水中氮磷含量更高;在浅层地下水中,NO3^-含量受土壤有机质、腐植酸、全氮和碱解氮的影响最大,PO4^3-含量受土壤全磷、碱解氮、CEC的直接影响大;Cl^-对浅层地下水影响不明显。不同农作方式对地下水的NO3^-、NH4^＋、高锰酸钾指数的贡献存在差异,可见喀斯特特殊的双重水文结构使水环境质量易受土壤质量等环境因素影响,特别是浅层地下水更易受到污染。     

武威绿洲水资源利用分析

从地表水利用状况、地下水利用平衡两方面对武威绿洲水资源利用现状进行了分析。分析结果表明．(1)武威绿洲的水资源毛利用量中，地下水约占52％；净利用量中．地下水约占59%；地下水资源开发利用量超过地表水；(2)地下水超采严重，平均每年超采约1．4亿m^3，已经形成规模较大的地下水漏斗；(3)地下水的补给主要以渠道渗漏和田间渗漏为主；(4)农业生产中水资源浪费比较严重．利用效率不高。     

西藏阿里地区地下水资源的形成分布特征

分析了西藏阿里地区自然地理环境、水资源形成和分布及其利用状况，基于区内地下水资源形成环境条件的差异，本区地下水资源体系可分为南部河谷冲洪积层地下水系统和北部内流湖盆地下水系统。南部河谷冲洪积层储水条件较为优越、且补给水源充分，其地下水和地表水构成了一个统一的水资源系统和完整的水生态体系；而北部内流湖盆地区多为湖相沉积、且受气象因素制约，水资源多以固体形式存在，因而地下水资源总体贫乏。最后根据区内地下水的分布情况，对区内地下水提出了开发利用前景，提出了具体的对策和措施。     

沈阳市地下水位动态成因类型及主要特征

沈阳市地下水动态监测网络建设经历了25 a的逐步完善,已经形成地下水动态的长期监测点网和统一监测点网,并定期对全市地下水动态观测资料进行整编,以便更好地掌握地下水动态的现状和规律,并预测未来地下水动态的发展趋势。研究沈阳市地下水动态成因类型及主要特征是进行地下水动态观测资料整编的核心部分,为合理开发利用水资源、水资源的区划和保护、预防环境地质灾害、水资源的优化配置、制定水资源规划、切合实际地管理水资源等方面提供基础性的科学依据。     

沧州地区发展蓄水工程的研究

河北省沧州地区水资源严重不足已成为限制农业生产的关键因素。由于连年干旱,超量开采地下水等原因,使得地下水位大幅度下降,水资源的供需矛盾日趋恶化。据此提出应发展蓄水工程,利用夏季雨水集中的气侯特点,积蓄自然降水,调节土壤水份,回补浅层地下蓄水量,保护深层地下水资源。本文对发展平原蓄水的可行性进行了较系统地分析和论证,并根据不同地下水埋深及不同降水量,计算出了蓄水指标,为平原蓄水提供了科学依据。同时对工程蓄水及农业措施蓄水的效益作了介绍,并对蓄水工程建设提出了新的建议。     

水土保持保护水资源的模式

地下水的长期超采，使太原市水资源状况日趋严峻，严重影响了国民经济的可持续发展。从水土保持方面建立适合本区域特点的保护水资源模式和途径，对建设良好生态环境，改善水资源状况是非常重要的。     

基于氢氧稳定同位素的艾比湖流域地表水与地下水转化关系

地表水和地下水是水资源主要组成部分,研究干旱区地表水和地下水相互转化过程,对水资源的合理开发利用与评价具有重要的理论意义。选取艾比湖流域地表水和地下水为研究对象,分析其稳定同位素组成特征和分布规律,探讨不同水体间补给关系。结果表明:(1)艾比湖流域大气降水δ~2H和δ~(18)O表现出显著的季节变化特征,全年表现为冬季贫化夏季富集的现象。(2)湖水δ~2H和δ~(18)O值明显高于河水,反映湖水强烈的蒸发浓缩作用。博尔塔拉河和精河水的δ~2H和δ~(18)O值从上游到下游总体趋于富集,在山区、绿洲和平原表现出不同的同位素组成。地下水同位素值上游山区最低,中间平原次之,艾比湖周边最高。(3)博尔塔拉河上游地下水与河水交换比例较大,为63.0%;中下游河水和地下水之间交换比例较低,分别为5.0%～33.0%和2.5%～26.0%。精河深层地下水由浅层地下水和河水共同补给,比例分别为73.3%和26.7%。艾比湖周边,潜水流受到阻隔出露成泉水,与河水共同补给湖水。该研究揭示了艾比湖流域地表水和地下水相互转化关系,可为流域的水资源管理和生态环境建设提供科学支撑。     

华北农区浅层地下水硝酸盐分布特征及其空间差异性

华北平原地下水硝酸盐污染备受关注,然而受地貌类型、土地利用、土壤结构、含水层水文地质条件等因素差异性的影响,对区域尺度上农区浅层地下水硝酸盐污染程度和特征尚没有统一定论。本文通过综述过去华北平原地下水硝酸盐污染程度的相关研究,并结合近年来对华北平原农业种植区浅层地下水硝酸盐研究所取得的认识,指出补给源区(太行山低山丘陵区)、山前平原和低平原3个典型地貌类型区浅层地下水硝酸盐研究存在的问题:补给源区土地利用变化多样、土壤和含水层渗透性好,要重视对源区氮输入的控制,加强低山丘陵区气候变化对水文过程和氮迁移过程影响机制的研究;山前平原区是农业高产区,地下水埋深较深且包气带厚度大,较高的浅层地下水硝酸盐浓度除了与点源、污水渗漏以及污水灌溉等直接影响因素有关外,农田过量肥料施用对地下水硝酸盐影响的程度、水氮迁移路径以及未来潜在风险是农区地下水硝酸盐研究中亟需关注的问题;低平原区较细的土壤沉积结构减缓了氮向下迁移的速度,但地下水埋深较浅,二者的制约关系决定了地下水硝酸盐浓度,因此应在理解地表水-土壤-地下水转化关系的基础上评估地下水硝酸盐污染的风险。     

降雨入渗条件下厚包气带土壤水流通量的模拟与分析

降雨较少的半干旱半湿润地区大范围的厚包气带中土壤水运动的研究越来越受到关注,其中厚包气带对降雨补给浅层地下水特征的影响是重要的研究问题。探究厚包气带情形下降雨对浅层地下水的补给作用和机理可为分析人类干扰情况下水文循环规律的变化、合理地制定水资源开发利用规划提供理论依据。本文以北京市大兴区新凤河流域采育镇由GEOPROBE钻机获得的9.6m厚包气带土壤样品为研究对象,在室内详细测得土壤特性数据的基础上,运用HYSRUS-1D软件模拟55a降雨入渗条件下的一维土壤水流动态过程,分析土壤水流通量的时空变异特征,探讨用较浅层位(2m深度附近)的土壤水流通量来估算深层土壤水渗漏量的可行性,旨在为野外裸地厚包气带条件下评价降雨入渗对浅层地下水的补给提供简捷实用的方法。研究结果表明:该地区多年自然降雨条件下的平均土壤水分深层渗漏量为131.03mm,多年平均降雨入渗补给系数约为0.21。其中,平水年对应的平均降雨入渗补给系数约为0.18。当模拟时段达到55年时,土壤剖面2m以下的入渗通量几乎不随深度变化而变化。这一实际案例的研究结果对该区域宏观水资源管理和评价具有一定的参考价值。     

开孔河流域浅层地下水矿化度时空变异及特征分析

以地统计学经典理论分析了开孔河流域不同时期和不同地貌单元地下水矿化度在时间和空间的变异特征，揭示其浅层地下水含盐量的时空变异规律。对流域平原区约9725km。面积浅层地下水矿化度不同时期（1999、2003和2005年）的实测数据为基础，应用地质统计学方法．对取得的实测数据进行了半方差函数分析．得出该地区地下水矿化度在时间和空间上都存在明显的变异性。在空间尺度上，地下水矿化度在开都河中下游地区及其两岸灌区有增加的趋势，在孔雀河灌区沿流域方向自上而下逐渐加重，整体上看，孔雀河流域的地下水盐化要比开都河流域严重。在时间尺度上，研究区地下水随时间推移正向盐渍化加重方向发展。利用地学统计VARI—WIN2．2和MAPGIS6．5软件绘制了地下水矿化度时空分布图，为该地区地下水盐分的管理以及今后防止土壤盐渍化提供理论依据，也为干旱区地下水水质时空演变研究探索新方法。