灌区地下水动态调控数学模型的建立及求解

充分考虑降水,渠灌,井灌开采对灌区地下水动态的综合影响,根据隔离井法的思路,从灌区抽水具有间歇性的特点出发,将开采期一水位恢复期作为一个计算时段分别建立和求解地下水动态调控的数学模型,再将各计算时段看作是一个连续,互馈的动态过程,利用该模型便可实现灌区地下水动态的调控计算。     

气候变化与人类活动对石羊河流域

从石羊河流域地下水循环的角度,分析了多年气候和人类活动的变化趋势及对地下水动态的影响;运用主成分回归法对影响民勤盆地地下水位动态变化的气候和人类活动因素进行了耦合分析,定量研究了其影响力.研究结果表明:近45 a来,流域平均气温呈现升高趋势,降水量略有增加,蒸发量为波动增加趋势;人类活动通过扩大灌溉面积,提高渠系衬砌率,大量开采地下水改变着地下水的补排条件,人为因素在民勤盆地地下水位动态变化过程中起主导作用,占总影响力的79.12%.受气候变化和人类活动共同作用的影响,流域平原区地下水位大幅度下降,生态环境趋于恶化.     

基于地统计学的作物需水量空间变异性分析

依据宝鸡峡灌区11个站1981-2008年各月的气象资料,基于ArcGIS 9.2平台,运用地统计学分析了灌区三种主要作物多年平均需水量在空间上的变化规律.通过反距离权插法与克里格插值的比较,显示了地统计插值较确定性插值的优越性.分析结果表明:灌区不同作物需水量差异较大,冬小麦多年平均需水量459.5～559.6mm,玉米454.6～528.3mm,棉花609.2～681.3mm.但是,各种作物多年平均需水量的空间分布呈现出类似规律,均在西南-东北方向上变程最大,眉县附近需水量最小,往东北方向逐渐增大.     

灌区地下水位动态调控模型及其应用

根据割离井法的思路,充分考虑降水、灌溉、开采对地下水位动态的综合影响,建立了灌区地下水位动态调控的数学模型。通过模型在黄土高原灌区的应用实例,分析了该模型对灌区地下水位动态调控计算的可靠性和有效性。     

干旱区地下水脆弱性机理及评价指标体系的探讨

从系统学的观点出发,辩证地研究了干旱区地下水系统作为一个开放性的自然-人工二元复合系统所具有的功能及其环境,揭示了其脆弱性机理,建立了地下水脆弱性的评价指标体系,并根据模糊数学的原理,对石羊河流域各分区的地下水脆弱性采用二级模糊综合评判模型进行了评价。评价结果表明:民勤县和古浪县为极端脆弱,凉州区为严重脆弱,金昌市为一般脆弱。评价结果与实际情况相符合,说明该评价指标体系和评价方法具有一定的科学性和合理性。     

气候变化和人类活动对渭河流域入黄径流的影响

以渭河流域气温、降水、实测径流量、河川耗水量及流域水土保持措施面积等资料为基础,应用秩次相关法检验分析了气候要素的变化趋势;应用回归分析法,以降雨为气象要素,以水土保持、河川径流引水、傍河取水为人类活动要素,定量研究了气候变化和人类活动对渭河入黄径流的影响。结果表明,不同径流来源区的降雨变化对入黄径流变化的影响不同,其中关中地区的影响最大;与多年平均值相比,20世纪90年代渭河入黄径流减少了29.04亿m3,其中因降雨量减少10.4%而对应的径流量减少了19.81亿m3,占径流减少量的68.2%;水土保持活动、河川耗水、傍河取水激发地表水对地下水的补给以及雨水集蓄等人类活动的变化,引起径流的变化量分别占径流减少量的8.5%,10.1%,9.8%和0.2%。     

陕西关中地区城市化进程中水环境问题探讨

根据陕西关中地区城市发展的历史和水资源及环境状况,结合世界和国内城市化发展的趋势,对关中地区城市化快速发展过程中存在的城市洪涝及城市缺水问题日趋严重、区内城市水资源不足且可挖潜力有限、城市水体污染严重、地下水超采严重并引发不必要的地质灾害等水环境问题进行了探讨,并提出了大力建设蓄水水库、加强城市节水工作、优化水资源配置、加强水环境保护工作等解决问题的对策和措施。     

基于STELLA和气候变化情景的灌区农业供需水量模拟

为了评估气候变化对灌区农业供需水量的影响,基于系统动力学软件STELLA(structure thinking experimental learning laboratory with animation)建立了宝鸡峡灌区供需水量计算模型,结合灌区气象水文数据,利用非一致性水文频率计算原理,预估了未来可供水量和气候变化情景,模拟了气候变化情景下不同规划水平年灌区农业供需水状况。结果表明:灌区主要水源渭河径流在1989年发生跳跃变化,跃幅为-14.25亿m3,各典型年预估径流量(1989-2030年)比原序列(1954-2010年)对应值减少40%~55%,导致农业可供水量锐减;在α=0.05的显著水平上,1981-2010年灌区降水下降不显著,平均气温、最高气温显著上升而相对湿度和风速显著下降,其他因子无明显趋势;灌区未来各典型年农业需水量2030年比2010年增加1.08~2.19亿m3,水资源供需平衡指数上升9.06%~14.46%,说明灌区农业供需水平衡状况受气候变化影响显著,必须在规划、设计和管理中予以考虑并采取积极的应对措施。研究结果为气候变化条件下灌区农业水资源合理配置提供了参考。     

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。     

关中灌区农业水资源调控问题研究

基于对关中灌区农业水资源自然－人工复合循环转化系统的分析,辩证地论述了人为水事活动对“四水”转化及其农业生态环境的影响。进而指出实行地表水与地下水的聚合运用、强化农业水资源的地下蓄调是关中灌区农业水资源综合调节、合理配置的有效途径。