华北平原(曲周)盐碱地区地下水资源现状研究

华北平原曲周地区曾经是典型的盐碱地区,在对该地区的农用机井情况进行大量实地调查的基础上,总结了该地区目前的地下水埋深状况,并根据研究统计资料与30 a前的地下水埋深状况进行了比较分析。研究发现,曲周地区的潜水层埋深以0.7 m.a-1的速度直线下降,进一步分析了当地地下水埋深下降的主要原因,为当地加快节水农业,保持水资源的可持续利用提供依据。     

华北平原(曲周)盐碱地区地下水资源现状研究

华北平原曲周地区曾经是典型的盐碱地区,在对该地区的农用机井情况进行大量实地调查的基础上,总结了该地区目前的地下水埋深状况,并根据研究统计资料与30 a前的地下水埋深状况进行了比较分析.研究发现,曲周地区的潜水层埋深以0.7 m·a-1的速度直线下降,进一步分析了当地地下水埋深下降的主要原因,为当地加快节水农业,保持水资源的可持续利用提供依据.     

甘肃兴电灌区盐碱地地下水水盐动态分析

灌溉影响地下水和盐的变化,灌溉增加地下水,地下水盐度下降。本文通过监测盐碱土地下水的动态变化来观察地下水埋深,并监测水样的盐度和pH值。在此基础上,分析土壤盐渍化与地下水动态的关系,研究实验区植物适宜的地下水埋深,为该地区盐碱地水盐调控提供科学依据。     

基于多尺度熵区域地下水资源系统复杂性测度

以黑龙江省农垦总局红兴隆管理局为例,运用多尺度熵(MSE)测度该地区12个测站12年(2000~2011年)逐月地下水埋深序列复杂性特征,分析当地气候因素和人类活动对地下水埋深影响。结果表明,江川、597、852、宝山农场逐月地下水埋深序列复杂性等级为Ⅰ级,说明这四个农场地下水埋深可预测性最低。友谊、红旗岭、饶河、291、北兴、曙光、双鸭山七个农场地下水埋深序列复杂性等级为Ⅱ级,说明这七个农场地下水埋深预测难度中等。853农场地下水埋深序列复杂性等级为Ⅲ级,表明其地下水埋深可预测性最高。通过分析降水和水田种植面积比例与地下水埋深间关系,可知二者对地下水资源系统复杂动态变化有重要影响。研究成果揭示区域地下水埋深序列复杂性空间分布特征,识别可能影响因素,为相关领域复杂性测度研究提供参考。     

节水改造对沈乌灌域不同地貌浅层地下水埋深的影响

为了揭示节水改造对区域地下水埋深的影响,以沈乌灌域44眼地下水观测井资料为基础,研究节水改造下地下水动态演变趋势。结果表明：整个灌域地下水埋深受灌溉影响明显,夏灌和秋浇后整个灌域地下水埋深都有上升趋势,秋浇后灌域大部分地区地下水埋深处于最浅值,有一定的周期性变化规律,但灌域中心地区存在深埋区,对于地下水资源要加强管控;节水改造后,各渠系下游耕地区平均埋深降幅（12.46%）大于上游耕地区平均埋深降幅（7.13%）,最大埋深平均降幅（16.54%）大于最小埋深平均降幅（15.78%）;荒地区、湖泊旁地区和林地区的地下水平均埋深分别下降0.33、0.24 m和0.36 m。研究表明,节水改造对耕地区、荒地区、湖泊旁和林地区影响较明显,对盐碱区和渠道旁地区影响较微弱。     

浅埋条件下地下水-土壤-植物-大气连续体中水分运移研究综述

地下水-土壤-植物-大气连续体系统中水分运移研究对于水资源的有效利用及生态环境问题有着重要的科学研究意义。在地下水浅埋条件下,地下水、土壤水、植物水、大气水是一个连续的水分过程。通过归纳国内外在地下水浅埋条件下土壤水分运移、土壤盐分运移、以及水盐运移对植物生长发育等生物过程作用的机理等方面的研究成果,综述了近年来国内外在地下水浅埋深条件下GSPAC系统水运移在研究方法、试验和模型方面的进展、各种研究方法的原理、优缺点和今后的研究方向,分析指出定量地研究浅埋深地下水对SPAC系统水分过程、生物过程和能量过程等的作用和影响是一个复合过程,由单个过程研究向过程的综合分析发展难度较大,目前研究相对比较薄弱,是今后需要重点发展的一个方向,在此基础上阐述了GSPAC系统水运移的研究需要深入发展的几个方面。     

建三江分局地下水资源系统复杂性测度分析

为描述建三江分局地下水资源系统的复杂性特征,采用模式熵方法对其下属农场逐月地下水埋深序列复杂性进行了测度分析,并借助Arc GIS技术的可视化功能实现了建三江分局各农场地下水资源系统复杂性的区域差异分析。测度与分析结果表明:勤得利农场7区等8个农场逐月地下水埋深序列复杂性较强,鸭绿河农场5区等7个农场逐月地下水埋深序列复杂性较弱,模式熵能反映地下水埋深动态变化程度,具有运算高效快捷等优点,为水文序列复杂性研究提供了一种新途径。研究成果揭示了该地区地下水资源系统的复杂性特征及其地域差异,为水资源优化配置模型构建率定了边界参数,为建三江分局乃至整个三江平原合理利用与开发地下水资源提供了科学依据。     

克里雅河流域不同径流变化下的地下水埋深时空分异规律

地下水是干旱、半干旱地区用水的重要来源,有时甚至是唯一的水源.利用覆盖整个克里雅河流域平原绿洲的24个地下水观测井点2012年5 ～ 10月地下水动态监测资料,运用数理统计方法和克里格（Kriging）空间插值法,分别研究了克里雅河流域绿洲不同径流变化下的地下水埋深的时间序列变化趋势和空间变异特征.结果表明,地下水埋深的变化受土地类型的影响,同时地下水埋深也影响农业的发展,而且地下水埋深与海拔高度呈正相关关系.在同一时间尺度、不同海拔高度上,相同土地类型的地下水埋深的变化幅度各不相同,区域所处的海拔与地下水埋深的变化幅度呈负相关关系;而在同一时间尺度、同一海拔高度上,东西部地下水埋深变化幅度也各不相同,东部地区的地下水埋深变化幅度大于西部的地下水埋深变化幅度.Kriging空间插值结果表明,不同径流阶段于田绿洲地下水埋深整体呈上升趋势,但并不是绝对的整体都呈上升趋势,而且在同一时间不同地区和同一地区不同时间地下水埋深的变化都各不相同.     

干旱胁迫输水后胡杨测树因子特征及相关分析

为研究塔里木河下游长期干旱胁迫输水后胡杨主要测树因子的响应特征及相互关系,对不同地下水埋深条件下胡杨胸径、冠幅、树高进行了实地调查。结果表明,随离河距离增加（地下水埋深下降）,胡杨冠幅、树高逐渐减小,但胸径变化没有规律性。将调查数据按径阶进行冠幅与胸径、胸径与树高间的相关分析,结果表明其显著相关。用胡杨胸径与树高模型预测树高的平均精度为90.08%,随着地下水埋深下降,模型拟合精度逐渐降低;用胡杨冠幅与胸径模型预测胸径的平均精度为81.37%,模型拟合精度随地下水埋深变化的规律性不明显,这是胡杨经历长期干旱胁迫输水后地下水埋深条件不一致的客观表征。      

黄河三角洲典型地区地下水位与土壤盐分空间分布的指示克立格评价

针对目前黄河三角洲地区存在的土壤盐渍障碍问题,以该地区典型地块为研究对象,综合运用GIS和非参数地质统计学的指示克立格法,对地下水埋深与0～40cm深度土壤盐分这两个指标的空间分布进行了分析,并给出了地下水埋深与土壤盐分满足一定条件的概率分布图。结果表明,地下水埋深与土壤盐分均不符合正态分布且存在特异值,但采用指示克立格方法可以获得较为稳健的变异函数;受结构性因素与随机性因素共同影响,地下水埋深与土壤盐分的指示半方差均表现为中等的空间自相关性,且单元指示克立格与多元指示克立格插值结果表明,地下水埋深与土壤盐分的概率分布存在空间上的规律性与相似性。依据综合概率分布图对从农田到区域尺度上的农业水土资源利用的风险性和利用措施进行了评价。     

盐渍化灌区水盐田间尺度时空分布及关联分析

【目的】分析干旱盐渍化灌区非饱和-饱和带水盐的时空分布特征及其内部关联度,为内蒙古河套灌区盐渍化防治提供理论依据。【方法】运用经典统计学和地质统计学方法,分析了内蒙古河套灌区隆胜试验示范区作物播种前、生育期、收割后土壤水盐的时空变异特征,并利用灰色关联分析对不同地下水埋深条件下的土壤含水量、土壤含盐量、地下水埋深和地下水矿化度进行了交叉综合排序。【结果】内蒙古河套灌区隆胜试验示范区在播种前、生育期、收割后的土壤含水量和地下水埋深均呈中度偏弱变异性,而表层(0~40cm)土壤含盐量和地下水矿化度均呈中度偏强变异性。表层土壤含水量、含盐量均表现出北高南低的空间分布趋势,地下水埋深呈北浅南深趋势,地下水矿化度分布为西北高东南低。对不同地下水埋深条件下的水盐因子进行关联度分析发现,当地下水埋深年均值为1.5m时,对地下水埋深关联度最大的因子为土壤含水量(关联度为0.726 1),土壤含水量、土壤含盐量和地下水矿化度均以地下水埋深为最大关联因子(关联度依次为0.724 0,0.683 2,0.643 2);在地下水埋深年均值为2.0m条件下,各因素间灰色关联度达到相对平衡状态;当地下水埋深年均值为2.5m时,土壤含盐量与土壤含水量、地下水埋深与地下水矿化度互为关联度最大的因子。【结论】建议采取合理措施降低研究区北部地下水埋深,防止区域土壤盐渍化加剧。     

基于权马尔科夫链模型淮北平原西部地下水埋深预测研究

地下水位埋深动态预测研究是地下水资源评价的重要内容之一;地下水位变化受气象、水文、地质、开采及补给等诸多因素制约,而且各因素之间的关系很难确定,难以用简单的线性函数进行描述,故地下水埋深具有随机性。该研究采用基于权马尔科夫链建立淮北平原西部地下水埋深预测模型,预测了区内地下水埋深所处的区间值,结果表明研究区中深层地下水多处于[5.080 m,5.960 m),处于[6.448 m,+∞)出现的概率也偏高;浅层地下水埋深多处于[2.925 m,3.635 m),处于[3.990 m,+∞)也呈现增大趋势,研究表明在地下水不合理的开发利用下,淮北平原西部地下水埋深呈增大趋势;该研究成果为淮北平原西部地下水资源管理与决策提供一种新的方法。     

绿洲不同尺度地下水时空动态变化特征及成因分析

[目的]不合理的开发使用地下水资源会产生一系列的环境生态问题,科学的论证地下水变化规律,为今后有效的开发、管理干旱区地下水资源提供重要保证和必要前提.[方法]以天山北坡奇台绿洲为研究区,从县域和乡级两个不同尺度对其地下水位时空动态变化特征及成因进行分析.[结果]县域范围内地下水位变化受人口因素影响深,乡级尺度受耕地面积因素影响更大.乡级尺度中,西-东方向农业发展历史长的乡镇地下水埋深早期下降快,后期逐渐趋缓.而早期以畜牧业发展为主的地区则反之.南—北方向,地下水埋深平均下降速度依次是中部(0.47 m/a)＞北部(0.31 m/a)＞南部(0.13 m/a).[结论]县域范围、乡级尺度引起地下水埋深变化的因素不同,时空变化特征也不一样.     

蒸发条件下地下水对1 m土体水分补给的数值模拟

采用数值方法,模拟分析了6种典型土壤的1m主体在不同蒸发强度条件下地表下20,50,100cm处土壤水分通量与地下水理深之间的关系。研究结果表明：若以5d或10d为平均时段,在一定的地下水理深条件下,土壤剖面中各深度的水分通量与土壤质地及水面蒸发强度间的关系可用土壤水分包络线图来表示。应用该包络线图,可分析计算裸地不同地下水埋深、不同蒸发条件下地下水对1m主体的补给量。在同样的水面蒸发强度下,地下水埋深起大,则谷深度的水分通量越小,当地下水理深大于3m时,地下水对1m主体已基本没有补给。     

绿洲-荒漠交错带浅层地下水埋深遥感反演——以库车县绿洲为例

采用经典统计学与GIS相结合的方法分析了以新疆库车县为代表的绿洲-荒漠交错带的土壤水以及地下水埋深的分布情况,在借助遥感手段结合实测数据的基础上,运用TS-VI特征空间(TS-NDVI与TS-MSAVI特征空间)反演了土壤含水量,并以此反演出地下水埋深分布状况,并对2种方法的精度进行比较,寻求适用于研究样区的反演算法。结果表明,地下水埋深与0~10 cm层的土壤相对含水量(SRWC)相关系数最高,高达0.802 4;利用2种方法提取土壤相对含水量的精度均满足研究需求,但TVDIMSAVI反演的SRWC精度高于TVDINDVI,进而使用TVDIMSAVI和0~10 cm层的SRWC反演得到了研究区的地下水埋深分布图;在缺少实测土壤相对含水量数据时,运用此方法反演地下水埋深是可行的。     

基于多元指示克立格的地下水埋深与矿化度空间协同变异分析

针对内蒙古河套灌区解放闸灌域土壤盐渍化防治问题,以解放闸灌域作为研究区域,应用地质统计学方法——指示多元克立格法分析研究区地下水埋深与矿化度协同和表层土壤盐分空间分布规律,并给出地下水埋深与土壤盐分满足一定阈值条件的概率分布图。结果表明:地下水埋深小于2.5m且矿化度大于2~2.5g/L时,土壤发生轻度盐渍化的风险较高;当地下水埋深小于2m且矿化度大于2.5~3g/L时,土壤发生中度盐渍化的风险较高。     

时间序列分析在地下水动态预测中的应用

建立了基于时间序列分析的地下水埋深动态模型,并对垦区地下水水位进行了预测.结果表明,当样本容量足够大时,该方法的预测结果具有很高的精度以及稳定性,可以应用于地下水埋深的动态预测中.     

新安镇南浅层地下水平面温度分布及影响因素

通过对内蒙古新安镇南浅层地下水水位和温度的测量,掌握了该地区的地下水流场及变温层内地下水的表层温度、平均温度,分析了这些指标的平面分布规律,探讨了地下水运动对地下水温度的影响机制。结果表明,总体上,研究区自西向东的地下水水平径流决定了研究区地下水温度西高东低的整体趋势,其中东北部为相对低温区,缘于该地区由北向南的水平径流;中部为相对高温区,缘于地下水自下而上的垂向径流。另外,这种分布特征还受太阳辐射的影响,这种影响的强弱由地下水的矿化度决定,矿化度相对较高的地区地下水温度越高,同时地下水位埋深参与这种影响,埋深浅的地区地下水温度较高。     

宁夏银北典型试验区春夏季盐渍土水盐动态变化规律研究

对宁夏银北地区典型试验区在春夏季的盐渍土水盐动态变化进行试验研究。结果表明,浅层土壤水平断面土壤含水率呈现出东北高西南较低的曲面形态,土壤全盐量动态变化与之相反,监测期内土壤水盐动态变化剧烈,主要受当地降雨、蒸发和地下水埋深以及地下水矿化度的影响。     

黄土地区不同埋深条件下潜水蒸发的研究

为分析黄土地区潜水蒸发的规律,建立适宜于本地区的数学模型。采用地中渗透仪对自然条件下的潜水蒸发进行了模拟试验,根据宝鸡峡灌区扶风县段家乡试验场地连续5年的观测资料,分析了黄土地区不同地下水埋深的蒸发蒸腾规律。结果表明,潜水蒸发量与埋深呈负相关关系,潜水蒸发量与埋深关系曲线以埋深1.0m为界,埋深小于1.0 m时曲线较陡,即埋深小于1.0 m时的潜水蒸发量大,且随埋深的变化较大;地下水埋深大于1.0 m时,潜水蒸发量小,且随埋深变化较小;裸地和玉米、小麦生育期潜水蒸发的极限埋深分别为4.5,5.3和6.3 m。最后还以5年实测资料为依据建立了潜水蒸发的指数型数学模型。