地下水补给方法研究综述

地下水补给是水循环重要过程,选择正确的方法评价地下水补给量对水资源的管理与开发利用具有重要意义。将地下水补给方法分为物理法、示踪法和数值模拟法,总结了地下水补给方法的优缺点,为计算地下水补给提供参考。     

内蒙古腰坝绿洲土壤盐分空间变异性规律

采用经典统计学、地统计学及Kriging最优内插法,对内蒙古腰坝绿洲耕层土(0~20cm)的土壤盐分空间变异性进行分析,以期为该区土壤盐渍化防治提供参考依据。结果表明:研究区土壤为碱性氯化物-硫酸盐型轻度盐渍化土,全盐量、SO4^2-具有中等空间自相关性,其余盐分指标具有强烈的空间自相关性,空间采样尺度以1km为佳;在空间分布格局上,土壤全盐量、Ca^2+、K^++Na^+、Mg^2+、SO4^2-、Cl^-呈西南高东北低的特征,而pH、HCO3-呈西南低东北高的特征。     

基于PMF模型的宝鸡市不同时期地表灰尘重金属来源解析

为研究宝鸡市采暖期和非采暖期地表灰尘重金属的来源，于2018年9月-2019年3月在宝鸡市区采集399份样品，使用ICP-MS测定地表灰尘4种重金属(Cd、Cr、Pb、Zn)含量，分析Cd、Cr、Pb、Zn的空间分布特征，利用PMF模型识别重金属污染来源及其贡献率，并结合地统计法识别各源的主要污染区域。结果表明：采暖期重金属Cd、Cr、Zn和非采暖期Cd的含量均值高于陕西省背景值，分别为其背景值的3.64、1.55、1.36和5.51倍；PMF源解析表明宝鸡市采暖期地表灰尘重金属的主要来源是燃煤源(36.83%)与交通源(23.42%);在非采暖期主要是工业源(37.12%)和交通源(33.21%)。     

武功地区气候变化特征及趋势预测

基于1955—2012年武功地区气温与降水量逐日观测数据,运用累积距平、Mann-Kendall检验与洛伦兹曲线理论分析了该地区年均气温和降水量地变化趋势及年内均匀性评价,并借助R/S分析对该地区气候发展趋势进行预测。结果表明:武功地区58年来年均气温呈明显上升趋势,而年降水量呈下降趋势;气温在1990年发生气温升高突变,1955—1984年为丰水期,1985—2002年转入枯水期,2002年之后逐渐转为丰水期;年内降水分布不均匀性逐渐增强,降水量较小的月份所占比例较大,且基尼系数与洛伦兹不对称系数的年代际变幅不大,基本趋于不变;目前气温升高趋势将不再持续,未来可能降低,并且年降水量减少趋势也不再持续,未来可能开始增加。     

毛乌素沙地南缘降水入渗滞后补给与模型参数敏感性分析

[目的]研究陕北毛乌素沙地南缘降水入渗滞后补给与数值模型参数敏感性,为该地区地下水资源合理开发利用与生态环境保护提供科学依据。[方法]基于原位监测数据分析降水入渗滞后补给现象,采用输入输出变化率(ROV)分析数值模型参数敏感性。[结果]小雨型的降水包气带响应深度为3～10 cm,中雨型为30～60 cm,大雨型为60～90 cm,暴雨型均大于90 cm,地下水补给滞后时间约4～11 h。参数敏感性分析表明,底部通量对于饱和含水率最为敏感。[结论]入渗响应深度与降水量线性相关,降水补给滞后时间与饱和含水率显著正相关。     

基于X-ray CT的古土壤孔裂隙识别与表征

[目的]对古土壤内部孔隙裂隙结构的形态、类型、孔径分布进行精确表征,为斜坡中古土壤水力学性质的研究提供重要依据。[方法]利用X-ray CT对泾阳南塬S5古土壤原状试样进行扫描,利用VG studio Max和AVIZO三维可视化软件,经过滤波处理、阈值分割、三维重建得到了三维可视化数字古土壤模型,计算了二三维孔隙度,基于形状因子提取了古土壤中孔隙和裂隙并进行分类,提出了各类空隙的孔径表征算法。[结果](1)古土壤中孔裂隙并存,在空间上具有显著的垂向性和空间异质性,在空间形态上可由形状因子(SF)区分为裂隙(SF40.18)、枝杈状孔隙(7.01SF≤40.18)、长柱状孔隙(2.0SF≤7.01)、椭球状孔隙(1SF≤2)和球状孔隙(SF≤1);(2)大孔隙度(等效直径大于100μm)为9.86%,占总孔隙度(41.18%)的23.94%,表明古土壤中以等效直径为100μm以下的孔裂隙为主;(3)孔径分布在0.1～5mm之间,以0.1～0.7 mm为主,而体积贡献率上以0.7～1.0 mm为主,裂隙最大开度5.1 mm。[结论]古土壤是一种以中小微孔隙为主,(特)大孔隙和(微)裂隙伴生的双重介质土体,X-ray CT和三维可视化重建技术为古土壤孔裂隙识别和表征提供了一种有效的途径。     

黑麦草抗氧化酶对Cd、Zn和Pb复合污染的响应

为研究植物抗氧化酶活性与重金属复合污染之间的关系,通过土培正交实验考察重金属Cd(0、10、20、30、40、50 mg·kg~(-1))、Zn(0、150、250、350、450、550 mg·kg~(-1))、Pb(0、100、300、500、700、900 mg·kg~(-1))复合污染在不同胁迫时间(14、21、28、35 d)对黑麦草过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,Cd对CAT和POD起激活作用,对SOD起抑制作用;Zn和Pb对CAT和POD起抑制作用,对SOD起激活作用。在重金属复合污染胁迫下,POD和SOD活性随着培养时间的延长而显著增加,在28 d和35 d时达到最大,分别为对照的260%和637.4%。考虑交互作用,SOD活性对Cd×Zn、Cd×Pb、Zn×Pb有显著响应(P0.05)。3种抗氧化酶中,SOD活性对重金属污染反应最敏感,可以作为表征重金属污染的指示指标。     

秦岭北麓城市型河流LID建设模拟及其水文响应特征研究

为分析半干旱区低影响开发建设对城市河流水文系统的可能影响,应用暴雨洪水管理模型(SWMM)和河段水量平衡模型,以秦岭北麓灞河流域为例,对不同重现期及典型降雨过程的降雨径流过程进行模拟计算,并对不同LID措施的流域洪峰、洪量、河流水量、水流流速等量值变化及可能的水质环境影响进行分析。结果表明:考虑LID措施的流域暴雨洪水计算中,重现期越长,河道内洪峰、洪水总量消减比例越小。设计暴雨重现期小于10年的洪水消减比例最大;流域内城市区低影响开发建设后,滨河带地下水补给量减少;LID措施后径流量减少,可能加重下游水污染。研究揭示了半干旱地区低影响开发建设的河流水文系统变化特征及其可能引起的水环境问题,对更合理地开展城市雨洪管理工作具有指导意义。