中国干旱区地下水资源及开发潜力分析

中国干旱区地下水资源是在国土资源部"新一轮全国地下水资源评价"(截至1999年)的基础上,利用2006年的最新资料进行修正计算获得。经修正计算,新疆地下水天然补给资源量为578.53×108m3/a,其中南疆7地州(含吐鲁番—哈密盆地)为326.96×108m3/a,北疆8地州为251.56×108m3/a。平原区地下水可开采资源全疆为230.39×108m3/a,其中南疆为152.32×108m3/a,北疆为78.07×108m3/a。2006年全疆地下水开发利用量为58.93×108m3/a,尚有162.02×108m3/a的开发潜力,其中南疆为117.75×108m3/a,北疆为44.27×108m3/a。河西走廊地区地下水天然补给资源量为51.80×108m3/a,平原区地下水可开采资源量为25.70×108m3/a,2006年开采利用量为21.51×108m3/a,尚有4.20×108m3/a的开发潜力。     

河北省京津以南平原区未来30年地下水供需预测

本文以2000年京津以南河北平原区社会经济指标和地下水资源开采利用为基础,根据国民经济规划以及未来水资源利用的方式和方向,通过预测需水量及可供水量,对河北平原未来30年不同保证率下的地下水进行了供需平衡分析。预测结果表明,2010年河北平原平水年,总体缺水34.80×108m3/a,缺水率约17.91%,2030年时随社会经济的发展、供需水量有所增加,河北平原仍将不同程度的缺水,总体缺水44.40×108m3/a,缺水率约19.49%。最后提出了河北平原水资源合理开发利用的出路,为国家宏观决策提出了建议。     

新疆渭干河——库车河三角洲绿洲天然植被生态需水研究

新疆渭干河—库车河三角洲绿洲深居内陆,属于典型的大陆性干旱气候区,水资源缺乏,生态与环境脆弱,平原非灌区天然植被主要依靠汲取浅层地下水来满足其对水分的需求。本文利用遥感技术、水文地质调查等手段查明了研究区内的浅层地下水埋深和天然植被分布面积,应用GIS技术划定计算单元,利用典型地下水均衡试验场潜水蒸发和蒸腾试验成果确定各计算单元的潜水蒸发系数和植被系数,进而计算出现状条件下研究区域天然植被生态需水量为5.37×108m3,其中林灌地生态需水量为0.95×108m3,占17.71%,草地生态需水量为4.42×108m3,占82.29%。     

甘肃省森林生态服务功能及价值评估

根据森林生态系统服务功能的内涵,采用物质量和价值量相结合的评价方法,使用影子工程法、市场价值法、生产成本等方法,定量评价了甘肃省森林生态系统服务功能的经济价值。估算结果表明:甘肃省森林生态系统涵养水源的经济价值为2.56×108元/a;森林保持土壤的经济价值为47.48×108元/a;森林净化水质的价值为2.48×108元/a;固定CO2的价值为115.32×108元/a;释放O2价值为131.24×108元/a;吸收SO2价值为3.88×108元/a;滞尘价值为156.39×108元/a;甘肃森林涵养水源、保持土壤、净化水质、固定CO2、释放O2、吸收SO2、滞尘7种生态服务功能价值共447.12×108元/a;其中灌木林贡献率最高占41.64%,而未成林造林和薪炭林贡献率较低。     

哈密盆地绿洲带地下水数值模拟及资源评价

哈密盆地是我国水资源最为贫乏的地区之一,但是近年来对地下水的大幅度开采导致了地下水位持续下降。为了研究哈密盆地绿洲带的地下水资源情况,构建了区域三维地下水流模型,模拟结果显示:哈密盆地绿洲带多年平均地下水补给量为5.51亿m~3/a,排泄量为6.58亿m~3/a,均衡差为1.03亿m~3/a。其中补给主要来源为暴雨洪流、山前侧向径流,河水入渗,井灌回归等,占总补给量的81.95%,排泄则以人工开采为主,占总排泄量的79.72%。在区域模型现状开采条件下,模拟了20年后地下水位的降深情况,并尝试通过优化开采布局的方法减缓绿洲带地下水降落漏斗的形成,结果表明优化开采布局有一定的可行性。     

人类活动对内陆河石羊河流域水资源转化的影响

石羊河地表水与地下水多次转化关系为流域提高水资源利用率提供了可能性。但上游盲目扩大灌溉面积,引起水资源的过度开发利用。研究表明,至1989年净灌溉面积达2.01万hm2,使进入下游的河川径流衰竭甚至断流;石羊河中下游年超采量达5×108m3以上,仅民勤盆地年超采量达4×108m3以上;下游地下水矿化度以每年0.1g/L的速度增长,下游出现了严重的生态问题。     

海河流域控制性河流生态环境需水量研究

文中基于水量、水热、水沙和水盐平衡理论和河流生态功能性划分理念,构建考虑了河流基本生态、自净、输沙和生态景观等功能的河流系统生态环境需水量理论体系。以境内河流监测站水文数据为基础,研究海河流域控制性河流的生态环境需水量,结果表明:该区域地表水资源量尚不能满足河流自净水量,河流生态修复年需水量86.65×108m3/a,城市景观河流生态环境年需水9.0×108m3/a,采取节水措施,减少污染物排放,加强雨水、洪水等非常规水资源开发和调配有望改善现状。     

秦岭太白山植被的生态服务价值测评

生态系统服务功能的定量评价是当前生态学与生态经济学研究的热点课题。根据太白山植被类型及覆盖度的分布,利用生态经济学方法,定量测定各类植被的生态服务价值。结果表明:太白山区植被生态系统服务功能的总价值为12.52×108元/a,单位面积的生态服务价值平均为22041.09元/hm2.a。其中有机质生产价值为1.63×108元/a,涵养水源价值量为2.35×108元/a,植被保持土壤的经济价值为0.63×108元/a,固定CO2价值为2.99×108元/a,释放O2价值为3.18×108元/a,净化空气价值为1.74×108元/a。其中植被的固碳释氧价值最高,占总价值的49.3%,其次是涵养水源的价值,占18.8%。     

新疆平原非灌区自然植被生态耗水量的计算

本文以新疆平原非灌区为研究区域,该区域自然植被主要依靠汲取浅层地下水来满足其对水分的需求。通过TM卫星影像处理、水文地质调查手段查明了研究区域内各流域的包气带岩性、浅层地下水埋深和自然植被分布面积及覆盖率,应用GIS技术划定计算单元,利用典型地下水均衡试验场潜水蒸发蒸腾试验资料确定各计算单元的潜水蒸发系数和植被系数,进而计算出现状条件下研究区域自然植被生态耗水量为63.7762×108m3/a。     

黑河中游张掖市土地利用/覆盖变化的水文水资源效应分析

本文通过对张掖市1981年、1990年、1996年及2003年土地利用情况的分析,发现随着张掖市土地利用/覆盖的变化,研究区产生了一系列的水文水资源效应。首先,随着农田有效灌溉面积的增大,地表年耗水量从1980年的6.78×108m3增加到1999年的9.21×108m3,导致正义峡的下泻水量逐年减少,下游生态与环境急剧退化。其次使区内的蒸发格局发生变化,土地利用/覆盖变化强度较大的甘州区、临泽县和高台县年蒸散量呈下降趋势;而土地利用/覆盖变化强度较小的山丹县、民乐县和肃南县年蒸散量变化趋势不太明显。再次,由于城镇用地及工农业用地扩展,导致大量的地表水和地下水被超量开采,结果使地下水位降低,泉水溢出量减少;与此同时,工业、农业及人民生活造成的污染物使水质急剧恶化,给绿洲生态和经济可持续发展构成了严重威胁。     

海河流域地下水开采初期数值模拟及水量平衡分析

海河流域平原区地下水长期过度开采已引起了严重的环境问题,水资源的不断枯竭也制约着当地经济的可持续发展,成为国家一直关注的问题。作为地下水管理的方法之一,建立了地下水数值模型。对海河流域平原区地下水开采初期状态作了模拟分析,模拟结果显示:该区域地下水年补给量为156.6亿m3,其中,山前侧渗17.5亿m3,降雨入渗补给136亿m3,河道入渗3.1亿m3;地下水的排泄途径为河道基流88.5亿m3,蒸散发50.1亿m3,排泄入海15.2亿m3,黄河内滩侧渗排出1.8亿m3,总排泄量为156亿m3,地下水收支基本平衡。地下水的总体流向为自北、西、南指向渤海湾,吻合于地形坡度变化。模拟结果为水资源管理和水环境修复提供数据依据。模型也为下一步地下水大量开采状态的模拟提供初始水头条件、地质物理参数和边界条件。     

酒泉盆地地下水系统水资源评价

在系统分析研究区地质及水文地质条件的基础上,确定了研究区范围和边界条件,借助GIS技术与FEFLOW建立了研究区地下水系统概念模型和数学模型及相应的地下水系统数值模型。以2001~2003年地下水动态观测井的地下水动态观测资料,对建立的模型进行了多次求解与识别,结果表明:建立的模型能够较好的反映研究区水文地质条件空间分布及组合方式,具有一定的代表性可以用来对研究区地下水资源进行定量评价与预测。运用识别后的模型评价和预测了在P=50%、75%、95%不同地表径流条件下研究区地下水系统水资源量,与其对应的补给量分别为7.7346亿m3/a、7.1663亿m3/a、6.3610亿m3/a,排泄量分别为:8.7208亿m3/a、8.3789亿m3/a、7.8477亿m3/a,总均衡分别为:-0.9862亿m3/a、-1.2126亿m3/a、-1.4867亿m3/a。结果表明在上述三种不同典型年情况下,研究区地下水系统长期处于负均衡状态,为了改善该区域脆弱的生态环境,地下水开采前应进行可开采量论证,并制定合理的地下水开采方案。     

松嫩平原地下水资源及其变化

在实地调查、勘探,获得大量实测资料的基础上,利用50多年的水文气象资料,对松嫩平原地下水资源重新评价发现,由于气候、水文条件的变化以及人工开采等人类活动的影响,地下水资源自上世纪80年代以来呈现逐渐减少的变化趋势.2005年全区地下水补给量比1984年减少14.06×108m3,比1994年减少8.81×108m3;开...     

额济纳绿洲生态需水及其预测研究

生态需水是当前水问题的一个研究热点,对于生态环境急剧恶化的内陆干旱区,这一研究尤为紧迫.以额济纳绿洲为例,采用潜水蒸发模型,对其生态用水进行了估算.结果表明:2000年额济纳绿洲生态需水量为5.0009×108m3;2010年绿洲生态需水量为5.8342 × 108m3;2020年绿洲生态需水量6.8768×108m3...     

石羊河流域民勤盆地深层淡水资源

本文利用已有的水文地质资料,在2005年水文地质勘探及试验及综合物探资料的基础上,针对民勤盆地淡水资源匮乏,解决人畜饮用水困难问题,利用水均衡法对民勤盆地的深层地下淡水资源进行了计算评价。经计算淡水天然资源量为1072.85万m3/a,30年可采资源量为847.78万m3/a。     

基于GMS的吐鲁番盆地地下水资源量模拟预测

吐鲁番盆地位于我国西北内陆,蒸发强烈,降水稀少,地下水是非常重要甚至是唯一的淡水资源。为了能够探明吐鲁番盆地地下水资源量的构成,通过数据收集、现场调查和水文地质实验获得了一系列的参数,利用GMS软件建立了吐鲁番盆地地下水的非稳定流模型;并且基于现状开采条件下对吐鲁番盆地的地下水做了20 a预测。模拟结果显示:吐鲁番盆地的地下水可采资源量约为4.42×10~8m~3·a~(-1),现状开采条件下到2031年的地下水位下降幅度最高为13 m。由于吐鲁番盆地开采地下水主要用于农业灌溉,故吐鲁番盆地的绿洲面积不会减少,但为了合理利用地下水资源,应该调节该地区的供水结构,加大农业用水节水设备的使用。     

昌马水库运行后疏勒河流域盆地地下水补给资源及其水位变化分析

通过对昌马水库运行前后不同时期疏勒河流域各盆地地下水补给量与地下水水位动态变化分析表明:流域地下水资源呈减少趋势,地下水位表现为较强的区域性下降。昌马水库运行后,中游玉门踏实盆地地下水补给量大幅减少,比上世纪60年代、90年代末分别减少了3.11亿m3、2.95亿m3,下游安西敦煌、花海盆地地下水补给量小幅增加,中游昌马洪积扇前缘泉水量与60年代比削减了53.2%。各盆地水量补给减少区水位下降,增加区水位上升,下降(上升)幅度随补给量减少(增加)而增大。     

新疆奎屯河流域平原区生态需水研究

新疆奎屯河流域地处我国西北干旱区,随着人口增加和经济发展,国民经济需水与生态需水已成为流域水资源开发利用和生态环境保护的主要矛盾。因此,为了实现奎屯河流域水资源的可持续利用及国民经济的可持续发展,急需对生态需水进行研究。本文以流域社会经济与生态环境协调发展为目标,分析了奎屯河流域存在的主要生态环境问题,在干旱区生态需水概念与分类的基础上,给出了奎屯河流域生态需水的界定范围。在此前提下,从流域生态环境现状及未来需求出发,采用不同的计算方法,对流域生态需水进行了计算,可为流域水资源优化配置及生态环境建设提供科学的依据。结果表明:奎屯河流域生态需水达5.65×108m3,占流域水资源总量16.98×108m3的33.3%,占径流总量15.41×108m3的36.7%。其中天然绿洲生态需水为2.41×108m3,占生态需水的43%;人工绿洲生态需水达3.24×108m3,占生态需水的57%。     

地下水生态需水量的估算方法及其恢复问题的研究

本文以石家庄市为背景,对地下水生态环境需水量和补给来源等一系列问题进行了研究探讨,提出了生态环境需水量的计算方法,给出了降雨入渗、河道与湖泊等地表水体入渗补给量的估算方法。并在采补平衡的原则上,对石家庄地下水生态环境恢复问题进行了研究。结果表明:石家庄地下水生态环境问题十分严重。既使恢复期是30年时间,该地区允许开采量也只能在4.20~7.76亿m3/a左右,它比石家庄市目前平均的开采量9.51亿m3/a还小。这样,在目前的开采程度下,如果没有外来水的补充,恢复石家庄的地下水生态环境问题是相当困难的。