克里雅河流域不同径流变化下的地下水埋深时空分异规律

地下水是干旱、半干旱地区用水的重要来源,有时甚至是唯一的水源.利用覆盖整个克里雅河流域平原绿洲的24个地下水观测井点2012年5 ～ 10月地下水动态监测资料,运用数理统计方法和克里格（Kriging）空间插值法,分别研究了克里雅河流域绿洲不同径流变化下的地下水埋深的时间序列变化趋势和空间变异特征.结果表明,地下水埋深的变化受土地类型的影响,同时地下水埋深也影响农业的发展,而且地下水埋深与海拔高度呈正相关关系.在同一时间尺度、不同海拔高度上,相同土地类型的地下水埋深的变化幅度各不相同,区域所处的海拔与地下水埋深的变化幅度呈负相关关系;而在同一时间尺度、同一海拔高度上,东西部地下水埋深变化幅度也各不相同,东部地区的地下水埋深变化幅度大于西部的地下水埋深变化幅度.Kriging空间插值结果表明,不同径流阶段于田绿洲地下水埋深整体呈上升趋势,但并不是绝对的整体都呈上升趋势,而且在同一时间不同地区和同一地区不同时间地下水埋深的变化都各不相同.     

地下水浅埋区土壤水盐试验分析

利用新疆焉耆盆地土壤田间水盐试验资料，用地下水和土壤水动力学方法，从灌溉条件下土壤水、地下水、盐分运动机理着手，对地下水浅埋区(埋深小于或等于2m)水平排水条件下的农田地下水、土壤水和表层(0～30cm)土壤盐分变化进行对比分析。结果表明：在浅埋区水平排水条件下，土壤水库调蓄能力较弱。地下水埋深变幅在1．10～1．60m，水位变化大，地下水对土壤水补给为农田蒸散发的主要来源；土壤盐分的变化与地下水埋深的动态变化密切相关(负相关系数为0．75)，土壤因蒸发而积盐的过程发生在地下水位从高到低的回降过程中，水位回降越慢，土壤积盐越多(积盐率最高可达50．36％)，导致土壤盐渍化的发生。     

大安市地下水动态变化规律及影响因素分析

根据大安市1960-2009年的气象、地下水开采量及埋深等数据资料,分析了大安市地下水动态变化规律,并利用主成分分析法(PCA)分析了降水量、蒸发量、农业开采量、工业开采量及生活用水量等影响因素对地下水埋深的影响程度,研究了大安市地下水位在气象变化和人类活动影响下的变化特征及其主要控制因素。结果表明,地下水埋深随气候变化呈现出明显的季节性变化规律,在自然条件和人类活动等各因素中,农业用水量对地下水埋深的影响程度最大,且影响程度逐年增大。研究结果可以为合理布局开采井位置和制定完善的水资源调控方案提供理论依据。     

盐渍化灌区水盐田间尺度时空分布及关联分析

【目的】分析干旱盐渍化灌区非饱和-饱和带水盐的时空分布特征及其内部关联度,为内蒙古河套灌区盐渍化防治提供理论依据。【方法】运用经典统计学和地质统计学方法,分析了内蒙古河套灌区隆胜试验示范区作物播种前、生育期、收割后土壤水盐的时空变异特征,并利用灰色关联分析对不同地下水埋深条件下的土壤含水量、土壤含盐量、地下水埋深和地下水矿化度进行了交叉综合排序。【结果】内蒙古河套灌区隆胜试验示范区在播种前、生育期、收割后的土壤含水量和地下水埋深均呈中度偏弱变异性,而表层(0~40cm)土壤含盐量和地下水矿化度均呈中度偏强变异性。表层土壤含水量、含盐量均表现出北高南低的空间分布趋势,地下水埋深呈北浅南深趋势,地下水矿化度分布为西北高东南低。对不同地下水埋深条件下的水盐因子进行关联度分析发现,当地下水埋深年均值为1.5m时,对地下水埋深关联度最大的因子为土壤含水量(关联度为0.726 1),土壤含水量、土壤含盐量和地下水矿化度均以地下水埋深为最大关联因子(关联度依次为0.724 0,0.683 2,0.643 2);在地下水埋深年均值为2.0m条件下,各因素间灰色关联度达到相对平衡状态;当地下水埋深年均值为2.5m时,土壤含盐量与土壤含水量、地下水埋深与地下水矿化度互为关联度最大的因子。【结论】建议采取合理措施降低研究区北部地下水埋深,防止区域土壤盐渍化加剧。     

干旱胁迫输水后胡杨测树因子特征及相关分析

为研究塔里木河下游长期干旱胁迫输水后胡杨主要测树因子的响应特征及相互关系,对不同地下水埋深条件下胡杨胸径、冠幅、树高进行了实地调查。结果表明,随离河距离增加（地下水埋深下降）,胡杨冠幅、树高逐渐减小,但胸径变化没有规律性。将调查数据按径阶进行冠幅与胸径、胸径与树高间的相关分析,结果表明其显著相关。用胡杨胸径与树高模型预测树高的平均精度为90.08%,随着地下水埋深下降,模型拟合精度逐渐降低;用胡杨冠幅与胸径模型预测胸径的平均精度为81.37%,模型拟合精度随地下水埋深变化的规律性不明显,这是胡杨经历长期干旱胁迫输水后地下水埋深条件不一致的客观表征。      

于田绿洲土壤含盐量与地下水关系分析

在潜水蒸发强烈的干旱区,土壤含盐量与地下水埋深和矿化度有着密切的关系,确定地下水埋深和矿化度与土壤各土层含盐量的关系,有助于排水系统设计和地下水管理.根据于田绿洲实测土壤含盐量、地下水埋深及矿化度资料,分析了地下水埋深和矿化度对土壤含盐量的影响.研究结果表明,在干旱区土壤含盐量与地下水埋深和矿化度存在显著的指数相关关系,并建立了表层、20、40、60 cm土层土壤含盐量与地下水埋深和矿化度三者之间的经验公式.为盐渍化治理和地下水管理提供指导.     

地下水浅埋区3种水分的定量关系分析

利用多年实测降水、土壤水、地下水资料,分析了地下水浅埋区3种水分之间的定量关系.结果表明,不同降水年型有效时段内地下水埋深与时段降水量之间呈极显著线性相关性;时段末的土壤质量含水量与时段初土壤质量含水量、时段内降水量之间呈极显著线性相关性,且这种相关性在不同降水年型、不同土层之间存在着差异;当地下水埋深在一定范围内时,土壤水分明显受地下水埋深影响,二者之间有显著的相关性.     

淮北平原浅层地下水动态研究

[目的]研究近年淮北平原浅层地下水空间动态变化特征。[方法]参照美国地质调查局于2002年在美国宾夕法尼亚的基于数理统计学方法的地下水动态预警研究方案,利用1975~2008年淮北地区71个站点逐月地下水动态资料,研究地下水埋深的年内、年际及空间动态变化特征。[结果]淮北平原浅层地下水多年平均埋深从南部的1 m向北部的3 m逐渐增大,1990年之前地下水年均埋深较浅、变幅较小,1990年以后地下水埋深变幅加大,埋深加深,但2003~2008年埋深又趋向变浅。北部砀山县、萧县、亳州市地下水埋深较深,南部颍上县、凤台县、五河县、阜阳市地下水埋深较浅。[结论]为淮北平原农业发展提供了基础数据。     

建三江分局地下水资源系统复杂性测度分析

为描述建三江分局地下水资源系统的复杂性特征,采用模式熵方法对其下属农场逐月地下水埋深序列复杂性进行了测度分析,并借助Arc GIS技术的可视化功能实现了建三江分局各农场地下水资源系统复杂性的区域差异分析。测度与分析结果表明:勤得利农场7区等8个农场逐月地下水埋深序列复杂性较强,鸭绿河农场5区等7个农场逐月地下水埋深序列复杂性较弱,模式熵能反映地下水埋深动态变化程度,具有运算高效快捷等优点,为水文序列复杂性研究提供了一种新途径。研究成果揭示了该地区地下水资源系统的复杂性特征及其地域差异,为水资源优化配置模型构建率定了边界参数,为建三江分局乃至整个三江平原合理利用与开发地下水资源提供了科学依据。     

不同埋深浅层地下水对春小麦的补给模式试验研究

[目的]从作物需水规律出发,研究不同埋深浅层地下水对作物需水的补给模式及对作物蒸散的影响。[方法]设计5个地下水埋深处理,于2008～2009年采用底部密封的试筒进行不同地下水埋深条件下春小麦全生育期潜水蒸发试验。[结果]不同埋深地下水对作物生长以及田间蒸发散具有显著影响,补给占ET总量的比重从0到52.0%不等;地下水埋深较浅时,影响地下水对作物补给的主要因素是大气蒸散能力和作物根层深度,埋深较大时则主要受到地下水位的控制。[结论]揭示了不同埋深条件下潜水补给包气带及作物需水的机理及模式,为合理高效利用浅层地下水资源、优化春小麦灌溉制度提供依据。     

绿洲不同尺度地下水时空动态变化特征及成因分析

[目的]不合理的开发使用地下水资源会产生一系列的环境生态问题,科学的论证地下水变化规律,为今后有效的开发、管理干旱区地下水资源提供重要保证和必要前提.[方法]以天山北坡奇台绿洲为研究区,从县域和乡级两个不同尺度对其地下水位时空动态变化特征及成因进行分析.[结果]县域范围内地下水位变化受人口因素影响深,乡级尺度受耕地面积因素影响更大.乡级尺度中,西-东方向农业发展历史长的乡镇地下水埋深早期下降快,后期逐渐趋缓.而早期以畜牧业发展为主的地区则反之.南—北方向,地下水埋深平均下降速度依次是中部(0.47 m/a)＞北部(0.31 m/a)＞南部(0.13 m/a).[结论]县域范围、乡级尺度引起地下水埋深变化的因素不同,时空变化特征也不一样.     

生态输水对塔里木河下游地下水变化的影响分析

文章以塔里木河下游12次应急生态榆水资料为背景,以塔里木河下游英苏、阿拉干、依干不及麻3个断面为例,根据实地观测得到的地下水资料,对3个断面的地下水埋深的变化、地下水矿化度和pH值等水质指标的变化进行了分析。结果表明：随着输水次数的增加,地下水埋深有抬升的趋势;地下水矿化度与输水量的多少有密切的关系,输水量越多矿化度越低,且地下水矿化度随着离河道距离的增加而增大;地下水pH值的变化与输水次数与输水量成正比。     

基于权马尔科夫链模型淮北平原西部地下水埋深预测研究

地下水位埋深动态预测研究是地下水资源评价的重要内容之一;地下水位变化受气象、水文、地质、开采及补给等诸多因素制约,而且各因素之间的关系很难确定,难以用简单的线性函数进行描述,故地下水埋深具有随机性。该研究采用基于权马尔科夫链建立淮北平原西部地下水埋深预测模型,预测了区内地下水埋深所处的区间值,结果表明研究区中深层地下水多处于[5.080 m,5.960 m),处于[6.448 m,+∞)出现的概率也偏高;浅层地下水埋深多处于[2.925 m,3.635 m),处于[3.990 m,+∞)也呈现增大趋势,研究表明在地下水不合理的开发利用下,淮北平原西部地下水埋深呈增大趋势;该研究成果为淮北平原西部地下水资源管理与决策提供一种新的方法。     

不同埋深浅层地下水对春小麦的补给模式研究

[目的]从作物需水规律出发,研究不同埋深浅层地下水对作物需水的补给模式及对作物蒸散的影响。[方法]设计5个地下水埋深处理,于2008～2009年采用底部密封的试桶进行不同地下水埋深条件下春小麦全生育期潜水蒸发试验。[结果]不同埋深地下水对作物生长以及田间蒸发散具有显著的影响,补给占ET总量的比重从0到52.0%不等;地下水埋深较浅时,影响地下水对作物补给的主要因素是大气蒸散能力和作物根层深度,埋深较大时则主要受到地下水位的控制。[结论]揭示了不同埋深条件下潜水补给包气带及作物需水的机理及模式,为合理高效利用浅层地下水资源、优化春小麦灌溉制度提供依据。     

甘肃兴电灌区盐碱地地下水水盐动态分析

灌溉影响地下水和盐的变化,灌溉增加地下水,地下水盐度下降。本文通过监测盐碱土地下水的动态变化来观察地下水埋深,并监测水样的盐度和pH值。在此基础上,分析土壤盐渍化与地下水动态的关系,研究实验区植物适宜的地下水埋深,为该地区盐碱地水盐调控提供科学依据。     

兴隆庄采煤塌陷区地下水补给规律分析

本文在分析降水与地下水埋深关系的基础上,采用地下水位波动法研究兴隆庄采煤塌陷区蓄水与地下水的补给规律,得出研究区地下水补给量的变化规律为从东北向西南递减,与地下水流向基本一致;补给量随降水量增大而增大,但在降水量增大到一定程度后变化趋于平稳,与地下水埋深的关系则为先增后减;将塌陷前后地下水补给量进行对比,表明塌陷后地下水对塌陷区蓄水有较大补给作用。此研究成果可为塌陷区蓄水与地下水的综合开发利用提供重要参考。     

基于权马尔科夫链模型的河套灌区上中下游地下水埋深预测研究

以拓展和深化区域地下水埋深预测研究为目的,运用随机理论,建立了基于加权马尔科夫链的地下水埋深预测模型,预测内蒙古河套灌区上中下游在未来时段内地下水埋深所处区间值。结果表明：节水改造后灌区中游区的地下水埋深更多的时候处于［2.380, 2.742)区间,下游区的地下水埋深更多的时候处于［2.218, 2.506)区间,这两个区间的数值都低于内蒙古河套灌区的临界地下水埋深2.0 m,在未来的一段时间河套灌区中下游的盐渍化有望进一步减轻。而上游区的地下水埋深更多的时候处于［1.227, 1.727)区间,此区间的数值高于内蒙古河套灌区的临界地下水埋深2.0 m,在未来的时间河套灌区上游是控制地下水埋深的重点区域。     

克拉玛依农业开发区地下水埋深与土壤积盐空间异质性分析

[目的]分析克拉玛依农业开发区地下水作用条件下土壤的积盐规律,为研究其土壤盐渍化的成因以及制定合理改良对策提供依据.[方法]运用GIS和地统计学的原理与方法,结合地下水埋深的空间分布,对土壤盐分分布规律进行定量分析.[结果]地下水埋深、耕层土壤含盐量均属于中等变异强度,中、底层土壤含盐量属强等变异性;受结构性因素和随机性因素的共同作用,地下水埋深、底层土壤含盐量呈强空间自相关性,耕层、中层土壤含盐量具有明显的空间自相关性;对空间尺度上的地下水埋深与土壤含盐量定量分析表明,耕层、底层土壤含盐量与地下水埋深呈负相关性,中层土壤含盐量与地下水埋深相关性不明显.[结论]加强排水,制定合理灌溉定额并严格实施,从而控制并降低地下水位是当前盐碱改良主要措施.     

基于多尺度熵区域地下水资源系统复杂性测度

以黑龙江省农垦总局红兴隆管理局为例,运用多尺度熵(MSE)测度该地区12个测站12年(2000~2011年)逐月地下水埋深序列复杂性特征,分析当地气候因素和人类活动对地下水埋深影响。结果表明,江川、597、852、宝山农场逐月地下水埋深序列复杂性等级为Ⅰ级,说明这四个农场地下水埋深可预测性最低。友谊、红旗岭、饶河、291、北兴、曙光、双鸭山七个农场地下水埋深序列复杂性等级为Ⅱ级,说明这七个农场地下水埋深预测难度中等。853农场地下水埋深序列复杂性等级为Ⅲ级,表明其地下水埋深可预测性最高。通过分析降水和水田种植面积比例与地下水埋深间关系,可知二者对地下水资源系统复杂动态变化有重要影响。研究成果揭示区域地下水埋深序列复杂性空间分布特征,识别可能影响因素,为相关领域复杂性测度研究提供参考。     

西辽河农灌区降雨及农业灌溉对地下水埋深的影响演变分析

地下水是支撑西辽河平原区社会经济发展及生态安全的核心因素。为探索该区地下水埋深变化的趋势及导致其变化的诱因,分析了30年间地下水埋深的演变规律及趋势,并根据水量平衡原理确定了影响研究区水资源补排关系的主导因素。结果表明:2000年以前该区地下水各项补水量充足,灌溉用水为主的排泄量小于补给量,地下水资源能够达到补排均衡,埋深处于稳定状态。2000~2009年的年均降雨量仅是上20世纪90年代的75.9%,地下水的各项补给量都显著减少,补排均衡条件下的地下水可开采量明显下降;此阶段的灌溉农业却已经发展到较高的程度,农业灌溉用水一直保持在较高水平,地下水补排均衡被打破。水资源系统质量下降及全球气候演变导致地下水各项补给均有不同程度的减少以及地下水持续多年的大幅开采,是导致该区域地下水埋深持续增加的主导因素。因此,除了继续提高节水水平,减少水资源开发利用以外,还需要开展一系列的举措解决区域水资源供需矛盾问题。