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。     

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。     

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。     

太行山山前平原农田耗水影响因素与水分利用效率提高的途径

研究分析了太行山山前平原农田耗水的影响因素 ,并结合田间试验结果探讨了减少农田灌溉用水量 ,提高作物水分利用效率 ,实现地下水资源采补平衡的措施     

太行山前平原近40年降水的变化趋 势及其对作物生产的影响

降水是作物生产的主要限制因素,在干旱半干旱地区尤为重要。通过对太行山山前平原近46年降水量资料分析表明,太行山山前平原降水量在以每年5.1mm速度下降,其中夏玉米季下降比较严重。而冬小麦季的灌溉需水量是夏玉米季的2倍。田间试验结果表明,旱作条件下作物产量与降水量关系密切,而非充分灌溉条件下作物产量的变异性不大,今后应提倡合理灌溉。     

华北平原地下水资源承载力模糊综合评价

华北平原地下水资源承载力评价对保障水资源-生态环境-社会经济协调可持续发展具有极其重要的意义。采用模糊综合评价方法对华北平原市级地下水资源承载力进行分析,并结合灰色关联理论进一步探讨地下水资源承载力的影响因素。结果表明,华北平原地区各城市地下水资源承载力平均得分为0.38,其中尚具一定开发潜力的仅占19.0%,已接近开发潜力和地下水资源已严重超采且已出现地质环境问题的分别占38.1%和42.9%,总体承载力很小。经计算,地下水资源开采量与人口、第一产业产值、第三产业产值、GDP、工业产值的灰色关联度依次为:0.71,0.63,0.59,0.58和0.56,故影响华北平原地下水承载力最主要的因素为人口的剧增,农业灌溉用水的增加以及社会经济高速发展等社会因素。     

华北平原水资源供需与作物水分利用效率指征分析

水资源短缺,地下水位大面积下降,是限制华北平原农业可持续发展的重要原因。分析研究了可 持续农业水资源利用的内涵、农田水分利用效率的指征和调控指标等方面内容,为华北平原地区农业水资源高效利用及其可持续管理提供科学依据。     

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。     

华北平原水资源供需与作物水分利用效率指征分析

水资源短缺,地下水位大面积下降,是限制华北平原农业可持续的重要原因,分析研究了可持续农业水资源利用的内涵,农田水分利用效率的指征和调控指标等方面内容,为华北平原地区农业水资源高效利用及其可持续管理提供科学依据。     

Field investigations of soil hydrological properties of fen soils in North‐East Germany

To investigate the changes of hydrological properties of peat soil in course of soil development, field measurements at 84 fen sites (Histosols) in 19 fen regions of North‐East Germany were carried out. Capillary water supply at all the stages of soil development was not limited up to 70 cm of ground water level. Worsening of plant water supply was the result of mud accumulation in the capillary fringe, ground water levels located deeper than 70 cm below soil surface, low hydraulic conductivity in the ground water zone, and hysteresis effects, affected by high dynamics of ground water level during the day.     

Evaluation of pedotransfer functions predicting hydraulic properties of soils and deeper sediments

Eight pedotransfer functions (PTF) originally calibrated to soil data are used for evaluation of hydraulic properties of soils and deeper sediments. Only PTFs are considered which had shown good results in previous investigations. Two data sets were used for this purpose: a data set of measured pressure heads vs. water contents of 347 soil horizons (802 measured pairs) from Bavaria (Southern Germany) and a data set of 39 undisturbed samples of tertiary sediments from deeper ground (down to 100 m depth) in the molasse basin north of the Alps, containing 840 measured water contents vs. pressure head and unsaturated hydraulic conductivity. A statistical analysis of the PTFs shows that their performance is quite similar with respect to predicting soil water contents. Less satisfactory results were obtained when the PTFs were applied to prediction of water content of sediments from deeper ground. The predicted unsaturated hydraulic conductivities show about the same uncertainty as for soils in a previous study. Systematic deviations of predicted values indicate that an adaptation of the PTFs to the specific conditions of deeper ground should be possible in order to improve predictions.     

地下水遥感监测研究进展

地下水遥感监测是遥感应用研究的前沿课题之一.该文对30多年来国内外遥感监测地下水的研究进展作了回顾,对已有的主要研究进行概括,归纳为水文地质遥感信息分析法、环境遥感信息分析法、热红外遥感地表热异常监测法和遥感信息定量反演模型等四种方法,分别对这些方法的地下水监测思路和工作原理作了阐述.最后对地下水遥感监测进行了总结与展望,认为综合运用多种遥感信息可以提高地下水遥感监测水平.     

渭河流域地表水资源未来变化趋势分析

全球气候的暖干变化,将会加剧水资源供需矛盾。在分析渭河流域降水及径流量时空分布基础上,根据渭河产流和水平衡原理,依据假定的未来不同气候变化情景,采用模型模拟方法,分析了渭河流域地表水资源量对气候变化的响应趋势。提出了该地区水资源合理利用方案。     

黄土高原水土流失区干旱条件下节水灌溉持续增产效益诊断

针对黄土高原地区水资源的不合理利用而引发的一系列环境问题,水资源环境恶劣,农业生产条件受限,制约农业持续发展;人们的思想观念比较传统、陈旧、固守、落后,小规模经营;科学技术落后、信息不畅,区位劣势;生存环境失衡,水土流失严重,自然灾害频繁,作物产量低而不稳的现状,分析了节水灌溉和作物产量的关系,多角度探讨了地面节水灌溉、地上节水灌溉、地下节水灌溉三种不同形式,根据黄土高原水土流失区的实际情况,对旱作农业补充灌溉进行了研究。通过实地调查可知:节水灌溉已成为发展“两高一优”农业的有效途径和粮食再上新台阶的重要战略措施。     

黄土高原土壤水分与水土保持措施相互作用

土壤水是重要的生态水源和水文要素之一,黄土高原位于干旱半干旱地区,降水量的年际变化大和季节分配极不均匀,土壤水资源对植物生长发育的影响尤为重要。同时,土壤水的数量及其分布也受人类活动影响。水土保持措施是黄土高原人类改造下垫面过程之一,这种改造会影响土壤水分的静态分布和动态过程。水土保持坡面工程措施能有效地提高土壤含水率。深根系人工林草植被使土壤含水率降低,甚至造成利用性土壤干层,影响人工植被的永续发展。尽管天然植被也有较高的生产力水平,但并未引起土壤水分状况的恶化,这是黄土高原植被营造及规划中值得注意和进一步研究的问题     

考虑生态的灌区水资源区间两阶段随机规划模型建立与应用

在传统农业水资源优化配置研究中,往往因经济效益忽视了农业水资源复合生态系统中生态子系统对其他子系统有较大的影响。因此,该文以建三江地区为研究对象,通过概率分布函数和离散区间数的结合,构建区间二阶段随机规划模型,以解决农业水资源优化配置过程中农作物水量配置、生态需水、水质污染治理补偿、来水不确定、经济效益等问题。以2011年建三江地区作物的种植灌溉情况和农用化肥使用情况进行研究分析,得到生态子系统中在来水水平分别为低、中、高时地表水水质治理成本分别为[1 400.24×10~6,2 372.42×10~6]元、[1 033.44×10~6,1 850.26×10~6]元、[526.84×10~6,1 437.95×10~6]元,地下水分别为[253.07×10~6,501.71×10~6]元、[174.13×10~6,308.27×10~6]元、[57.62×10~6,138.54×10~6]元。该模型量化分析农业水资源复合生态系统中影响因素,为决策者提供了合理的决策区间,有效平衡农业水资源子系统与生态子系统之间的关系,为农业水资源合理配置提供了科学的依据。     

地表水资源脆弱性:概念、内涵及定量评价

总结了资源环境科学脆弱性研究领域、研究进展及其存在的问题,认为水资源脆弱性研究比较薄弱,南方地表水资源脆弱性研究尤甚。借鉴脆弱性相关研究成果,结合南方地表水资源系统的特点,提出了地表水资源脆弱性的概念,分析了其脆弱性的内涵以及影响地表水资源脆弱性的因素。认为地表水资源脆弱性包括水质和水量2个方面,从脆弱性构成因素上来看它们都可以分解为自然脆弱性、人为脆弱性和承载脆弱性。构建了一个评价地表水资源脆弱性的多用途指标体系。最后,并给出了一种简便易行的地表水资源脆弱性评价方法。     

河北省N38°滨海冲积海积平原水域空间差异

对河北省N38°冲积海积平原内地下水水位、水质及贮存条件,河流、水库水质的空间变异以及这些变异给生态环境造成的影响等进行了调查研究.结果表明,河北省N38°滨海冲积海积平原距海岸线30km范围内淡水资源缺乏,区内浅层地下水、河流、水库水质均受海水的不同程度侵染,其中氯离子浓度严重超标.深层地下淡水和天然降水是该区主要淡水资源.     

北京通州区“7·21”特大暴雨灾害与城市水土保持

2012年7月21日发生在北京市的＂7·21＂特大暴雨引起了社会的广范关注,北京通州区作为北京重点发展新城之一,在这次特大暴雨中也遭受了严重的灾害。通过分析通州区＂7·21＂特大暴雨灾害发生的原因,根据水土保持新法规,提出通州区城市建设从源头控制水土流失、提高城市雨水管网利用率,综合利用渣土资源、提高土石方利用率,减少地面硬化率、提高植被覆盖率以及充分利用雨洪资源、提高城市建设雨洪利用率等水土流失防治对策,以期为城市建设防灾减灾提供参考。