太行山山前平原地下水变化趋势与农业持续发展

水资源短缺是华北平原农业持续发展和经济腾飞的主要限制因素,近年来随着工农业的发展,用水量急剧增加;同时降水量明显减少,造成了华北平原水资源匮乏,地表干枯,连年超采地下水,使地下水位持续下降。形成很多地下水下降漏斗区。针对太行山山前平原水资源特点,以栾城县为例,研究了山前平原地下水变化规律、补给因素、排泄方式,同时对地下水资源进行了平衡分析,据此提出了太行山山前平原农业用水方略。     

西辽河平原区水资源评价分析

随着社会和经济的快速发展,工农业生产和人民生活用水不断地快速增加,加之水生态环境破坏严重,使得水资源供需矛盾更加突出。以西辽河平原流域作为研究重点,对其地表水及地下水的天然水质、供水水质、污染状况等进行全面的深入分析评价,并提出未来对西辽河平原水资源可持续利用、合理配置和保护的相关建议。     

石羊河流域绿洲农业发展对地表水与地下水转化关系的影响

基于绿洲农业发展对水资源的依赖性，分析了天然河道渠网化、灌溉面积扩大、渠道引水量增加、渠系高标准衬砌及地下水大量开采对流域平原区地表水与地下水转化关系的影响。结果表明：绿洲农业对水资源的开发利用，在造就了高效和集约化绿洲农业生态系统的同时，也使地表水与地下水之间的转化条件、转化数量及水体质量发生了明显变化，其负面效应已引发了严重的生态环境问题，并直接威胁着绿洲的稳定和发展。     

泾惠渠灌区水环境劣变特征及地下水调蓄能力分析

为确保泾惠渠灌区水环境安全及地下水资源的可持续开发利用,该文通过对20世纪80年代以来泾惠渠灌区地表水和地下水环境劣变特征分析,重点指出了灌区地下水环境劣变的严重性,同时也证实了对地下水实施涵养调蓄的必要性。从取水条件、地下库容、蓄水水源和蓄水方式4个方面论证了灌区具备良好地下水调蓄能力,并利用体积疏干法对灌区各测站的地下调蓄库容进行计算,确定出灌区最大调蓄库容达6.46亿m3,年调蓄库容0.281亿m3。提出对灌区春、夏两季适当加大地表灌溉力度,并针对调蓄空间较大的石桥、泾阳等站进行优先调蓄,实现灌区“以井补渠,以渠养井”,即涵养了当地地下水资源,又有利于灌区水资源的可持续利用,最终保障了灌区的生态环境及粮食安全。     

和顺县水资源状况与开发利用潜力分析

和顺县地处太行山中段西侧,总土地面积2 250 km~2,总人口14.77万人。全县经济以农业为基础,煤炭工业为主导,第三产业为辅。由于水资源匮乏,人均占有量较低。随着县域经济的快速发展,人口急剧增加,水资源供需矛盾日益突出。在论述水资源总量和开发利用现状的基础上,分析了现状供水工程及供水能力、在建与规划供水工程及供水能力,以及地表水、地下水和非常规水源的开发利用潜力。针对目前存在的问题,提出了有关建议。     

水资源农田可持续利用价值核算方法研究

探讨了水资源,包括地表水及地下水农田可持续利用的价值核算方法。通过对节水农业冬小麦实验及稻田不同生产方式的案例应用与分析,对不同生产方式及节水农业技术进行定量化比较研究,表明节水农业技术及生态农业型种植模式的水资源利用不但效率最高,经济上合算;也有益于它的可持续利用,证明该方法在农业可持续发展研究中的作用及可行性。     

辽阳市水资源开发利用和管理保护对策

辽阳市位于辽宁中部城市群的中心,水资源总量11.22亿m3。现有各类供水工程3 711处,其中蓄水工程9处,引水工程59处,提水工程26处,调水工程8处,水井工程3 616眼。2009年辽阳市供水量13.18亿m3。开发利用存在的问题:水资源贫乏,区域水资源开发潜力有限;水污染严重,水生态安全受到影响;水资源利用效率偏低,用水浪费现象严重;地下水超采,引发一系列严重的水环境问题;经济社会发展用水需求加大,未来城镇缺水形势严峻。建议搞好水资源的科学规划;加快节水型社会建设,提高水资源利用效率;强化水资源保护,改善水生态环境质量以节水配置为主线,严格水资源管理制度。     

四川某水电站库区浸没问题预测

水库蓄水后，库水对地下水的顶托作用使地下水壅高超过临界而出现浸没问题。在分析库区工程地质条件的基础上，确定地下水临界埋深；并建立浸没计算模型，计算可能浸没的范围以及浸没相对于水库蓄水位的滞后时间；最后针对不同的浸没类型提出浸没防护措施，这将有利于库区地质环境保护和可持续发展。     

南水北调中线工程与华北平原农业持续发展

本文分析了我国华北平原缺水情况，提出了兴建南水北调中线工程和节约用水是解决华北平原水资源供需矛盾的两大基本战略措施，中线工程将促进华北山前平原新产业带的形成，推动整个华北平原农业和经济的持续发展。     

南水北调中线工程与华北平原农业持续发展

本文分析了我国华北平原缺水情况，提出了兴建南水北调中线工程和节约用水是解决华北平原水资源供需矛盾的两大基本战略措施，中线工程将促进华北山前平原新产业带的形成，推动整个华北平原农业和经济的持续发展。     

旱塬地蓄水保土耕作技术措施的探讨

通过对旱塬地0～200cm不同层次土壤水分的定期观测,表明:旱塬地年内土壤水分动态,分为4个时期:晚春初夏强烈损失期;雨季恢复补充期;晚秋缓慢损失期;冬季早春相对稳定期。旱塬地土壤水分垂直分布分为3个层次,即水分速变层(0～20cm);水分活跃层(20～100cm);相对稳定层(100～200cm)。并在上述试验研究的基础上,对旱塬地蓄水保土耕作技术措施等进行了专题研究,表明:旱塬地向日癸与大豆带状间作,具有明显的水保及经济效益;旱塬地推行作物配方施肥技术,能够节约用肥,提高肥料利用率,促进作物增产。     

红壤水问题及其管理

本文叙述了华中丘陵地区红壤水问题及其有效管理。指出了这一地区虽然年降雨量较多，但由于其分配极不均匀，伏旱秋旱非常严重，成为影响该地区农业生产的主要障碍因子之一。而红壤的贮水库容，特别是贮有效水的库容较低，土壤的有效含水量有限，更促进了伏秋旱的进一步发展。有计划的发展微喷灌溉，进行覆盖以及间或轮种深根植物利用深层贮水，能在相当程度上，提高红壤水资源的利用。     

The variation of soil water regime, oxygen status and rooting pattern with soil type under Sitka spruce

Soil water regime, oxygen status and rooting pattern under Sitka spruce were characterized in five soil types: a waterlogged peaty gley, a peaty gley, a flushed peaty gley, a surface water gley and a brown forest soil during 1982. The waterlogged peaty gley had a high water-table which only dropped below 30 cm depth for 46 d during the summer. Below the water-table the profile was anoxic and rooting was restricted to a depth of 12cm. The peaty gley experienced seasonal waterlogging with a winter water-table around 15cm depth. Roots that grew further down the profile during the summer as the topsoil dried to –100 kPa matric potential were later killed when the water-table rose. The top 30 cm of the flushed peaty gley remained oxygenated even below the water-table. Roots survived below the winter water-table. The top 30 cm of the surface water gley and brown forest soil were freely draining and remained aerated throughout the year. The platinum electrode polarographic method demonstrated that there was a sharp transition to anoxic conditions just above the water-table at the first two sites.     

华中丘陵红壤的水分问题 Ⅳ.桔园红壤的水分状况

1990-1993年在江西省第四纪红色粘土发育的红壤并掺有第三纪红砂岩风化体的桔园红壤进行了水分性质和水分状况的研究。结果表明,由于桔园红壤中粘粒含量比附近的典型粘质红壤中低,-15MPa土水势时的土壤含水量较低,相应就提高了桔园红壤中的有效含水量。还发现,一年中桔园红壤0-100cm土体内的贮水量较低,即使在丰雨的上半年,土体中也出现低于有效水的含水量范围,这可能与柑桔生长的耗水较大和心上层的土壤容重较大等因素有关。但在100cm以下土层中全年的贮水量都较丰富。桔园红壤0-100cm土体内,不论在上半年或在下半年,其W_f.c值均小于1,反映了其贮水库容中尚存在较大的空间可继续蓄水。     

喀斯特地区小流域地下水土流失观测研究

以2009年9月—2010年8月为一个水文年,以小流域为水土流失研究尺度,通过对王家寨喀斯特小流域地下河出口断面的连续定位监测,获取每次降雨中地下河水流流量及含沙量。结果表明,只有当降雨量达到一定值后,地下河涨水、产沙才与降雨有着显著响应。根据含沙量计算出此水文年小流域随地下河流失的土壤为519.29 kg,初步估算地下土壤侵蚀模数为0.42 t/(km2.a),仅占地表、地下土壤流失总量的0.81%。喀斯特地区地下土壤流失量占流域总土壤流失量的比例,需在更多地貌类型区长期监测数据的基础上来确定。     

时间尺度对农田灌溉设计保证率的影响

设计保证率是灌溉系统设计的重要参数之一,以年尺度为计算时段选择的典型年,存在对降雨的年调节估计过高的可能。该文以河南省郑州市1951—2015年的气象数据为基础,对其年降雨量、月降雨量及旬降雨量等进行排频计算,分析了不同灌溉设计保证率下对应典型年的降雨分布。以冬小麦、夏玉米需水关键期对应的4月、7月和8月为典型时段,研究了同一保证率下降雨的变化情况,并按照不同的计算时间尺度制订出相应的灌溉制度,讨论了时间尺度对灌溉定额及降雨利用量的影响。结果表明:1)在相同灌溉设计保证率下,各典型年、月和旬的降雨量均相差较大,同一月份的降雨量相差5倍以上;降水量的极差由大到小依次为年尺度、月尺度、旬尺度。2)利用水量平衡法,制订了不同时间尺度下典型年冬小麦-夏玉米连作的灌溉制度,在25%灌溉设计保证率下,季尺度下的年灌溉定额显著高于日尺度;与季、月和旬尺度相比,日尺度下的年灌溉定额分别降低了34%、23%和3%;偏干旱年灌溉定额随降水计算尺度减小而减小,但差异不明显。考虑不同的时间尺度具有不同的节水潜力和效果,完善灌溉排水工程中相应标准及其选取方法,选择合适的计算时长,既有利于落实灌溉设计保证率,又能提高各种水资源的利用率。     

不同水土保持技术模式的坡耕地产流、产沙特征

针对松嫩平原北部丘陵漫岗区坡耕地水土流失的严重性,利用2009,2010年2年时间在天然降雨条件下首次采用工程技术与耕作技术相结合的综合技术模式进行研究,径流小区包括鼠洞、鼠洞+暗管、垄向区田、鼠洞+垄向区田、鼠洞+暗管+垄向区田5种不同水土保持技术模式,并与对照小区常规进行对比进而揭示各小区的产流产沙特征.结果表明:(1)综合水土保持技术模式对产流产沙的延缓效果最好;(2)各小区的产流产沙量由大到小依次为:垄向区田、鼠洞、鼠洞+暗管、鼠洞+垄向区田和鼠洞+暗管+垄向区田.(3)与对照区相比,综合技术模式的臧流减沙效益明显优于单一的技术模式,其中鼠洞+暗管+垄向区田和鼠洞+垄向区田的效果最好.     

华中丘陵红壤的水分问题 Ⅱ.旱地红壤的水分状况

本文研究表明,与荒地红壤相比,旱地红壤表土的物理性质已有明显不同,土壤容重和土壤阻力较低,而土壤孔隙度较高。但心土和底土层的物理性质仍类似荒地红壤,然而,这些土层中高水势段的释水性却比荒地红壤相应土层中的更低。年内不同时期内的贮水量,旱地红壤比地红壤高,因而伏秋旱期间土体中出现代于萎蔫含水量值的时间较迟,干旱深度较浅。     

岩层倾向对喀斯特槽谷区地表/地下产流过程的影响

喀斯特槽谷区在降雨过程中极易发生水土流失,这使得该区生态环境被破坏。以喀斯特槽谷区为研究对象,通过室内模拟其典型顺/逆层坡面特征及地下孔裂隙发育程度,利用人工降雨试验研究不同雨强条件下地表地下产流特征,从而揭示喀斯特槽谷区地表地下产流机制。结果表明:(1)喀斯特槽谷区地表地下产流受雨强影响,小雨强(30 mm/h)条件下地下产流量大于地表产流量,中雨强(60 mm/h)条件下地表产流量增大且裸坡条件下地表产流量大于地下产流量,大雨强(90 mm/h)条件下裸坡与顺层坡的地表产流量均大于地下产流量。(2)地下孔裂隙发育程度对地表地下产流量的分配比例产生影响,地下孔裂隙度越大则地下产流量越多,且2%～3%的地下孔裂隙度时地表地下产流量分配比例发生转变。(3)不同岩层倾向条件下,地表产流量及其分配比例最高为裸坡,最低为逆层坡,地下产流量及其分配比例最高为逆层坡,最低为裸坡。(4)不同岩层倾角条件下,顺层坡地表产流量最高为30°,最低为90°,地下产流量则相反;逆层坡地表产流量最高为90°,最低为60°,地下产流量最高为60°,最低为90°。研究结果可为喀斯特槽谷区地表及地下产流机制的进一步认识提供科学依据。