基于MapGS的河南省浅层地下水功

针对河南省水资源供需矛盾，对全省山前岗地与平原区浅层地下水功能进行评价。主要考虑地下水的资源功能、生态功能、地质环境功能，并分别建立属性指标数据层。运用层次分析法评价软件GFS以及MapGIS的空间叠加能，对各属性指标进行加权计算和空间数据的叠加计算，综合评价得出河南省浅层地下水开发利用的可持续性等级与区域分布。共分为5个区域等级，即可持续性强区、可持续性较强区、可持续性一般区、可持续性较弱区和可持续性弱区。可为河南省国土规划、地下水资源合理开发利用和环境保护提供科学依据。     

地下水资源可持续性管理研究——以吉林省平原区为例

随着人类地下水开发利用活动的加剧,地下水相关的生态地质环境问题日益显现,给社会经济的稳定发展带来了不利影响.这与传统地下水资源管理认识不全面、管理方法存在缺陷有关,研究结合吉林省平原区实际情况,提出对地下水资源进行功能评价,从资源功能、生态功能及地质环境功能三方面统筹考虑地下水资源状况,并进行地下水可持续性区划,为新时期地下水资源管理提出了新思路.     

新疆汉水泉地区潜水宜井区圈定的WEPYQ模型

为研究新疆汉水泉地区潜水可开发利用的适宜程度,运用地理信息系统GIS技术中的图形复合叠加功能,建立了汉水泉潜水宜井区圈定的WEPYQ模型。WEPYQ模型考虑了影响潜水宜井区圈定的成井指标W、生态指标E、抽水指标P、单井出水量Y以及地下水水质指标Q等5项指标,分别建立基础数据层,运用综合指数评价法对该区潜水宜井区进行了圈定,得出汉水泉地区潜水宜井区适宜性等级及其分区图。其中适宜开采区、中等适宜开采区、不宜开采区和极不适宜开采区分别占研究区内潜水分布区总面积的2.2%、33.9%、41.1%和22.8%。模型评价成果为汉水泉地区潜水开发利用地下水提供了科学依据,也为其他地区宜井区的圈定提供了参考。     

河南新乡市傍河水源地浅层地下水资源评价

为了摸清新乡市傍河水源地浅层地下水资源状况,对浅层地下水资源总量进行了计算和分析。结果表明,利用均衡法计算得出现状年浅层地下水总补给量为13 289.85万m3/a,排泄量为13 260.05万m3/a,均衡差为29.8万m3/a。各均衡区计算水位与实测水位亦比较接近,表明计算所选参数比较合理,计算的补给量和排泄量可靠;采用均衡法、解析法和数值法对设计新增的地下水允许开采量35万m3/d进行了评价,结果表明本次评价的水源地地下水允许开采量的补给量是有保证的;水源地内浅层地下水水质较好,经适当处理后适宜饮用;通过建立水源地保护区和水源地开采监测来保证饮用水的水质安全。     

物元分析在区域雨水资源开发利用综合评价中的应用

根据物元分析理论,建立了区域雨水资源开发利用评价模型,即将区域雨水资源开发利用阶段各特征值及相应标准作为经典物元,待评价区域雨水资源开发利用特征值作为待评物元,由关联函数计算待评物元特征指标与经典物元特征指标的关联度,加权求和得出待评物元关于各等级的综合关联度,进而分析雨水资源开发利用所属阶段.研究表明,物元分析理论概念清晰,原理完善,计算简单,可推广应用于水资源及雨水资源开发利用潜力评价,同时也值得在水资源评价领域推广.     

浑河冲洪积扇浅层地下水资源评价与可开采潜力分析

浑河冲洪积扇是沈阳城市供水的主要赋水水文地质单元,而浅层地下水在沈阳市地下水资源开采中的利用程度最高。因此,为了对目前赖以生存的浑河扇地浅层地下水资源量有清醒的认识,明确水资源目前所面临的形势,督促社会及民众珍惜水资源,充分运用地下水资源评价方法中的水均衡法和解析法,建立浑河冲洪积扇地浅层地下水水均衡方程,利用解析法求各类水文地质参数,通过水均衡方程计算出区域地下水资源量;同时利用开采系数法,计算区域的可开采资源量,与实际开采量对比分析目前的可开采潜力。分析结果是:扇地浅层地下水动态类型属于复合型;计算区地下水总补给量为60 338.20万m3,总排泄量为66 286.95万m3,扇地目前的水均衡形式属于负均衡,潜水水位年变幅为-0.27m,承压水水位年变幅为-0.33m;利用开采系数法计算各条件下浅层地下水的可开采量情况,多年平均降水条件下的可开采量为57 321.29万m3,2010年扇地地下水实际开采量为59 049万m3,两者进行对比,实际开采系数为1.030,略大于1,故计算区目前处于轻微超采状态。     

物元分析在区域雨水资源开发利用

根据物元分析理论,建立了区域雨水资源开发利用评价模型,即将区域雨水资源开发利用阶段各特征值及相应标准作为经典物元,待评价区域雨水资源开发利用特征值作为待评物元,由关联函数计算待评物元特征指标与经典物元特征指标的关联度,加权求和得出待评物元关于各等级的综合关联度,进而分析雨水资源开发利用所属阶段。研究表明,物元分析理论概念清晰,原理完善,计算简单,可推广应用于水资源及雨水资源开发利用潜力评价,同时也值得在水资源评价领域推广。     

基于DRASTIC模型的地下水脆弱性评价综合赋权研究

地下水脆弱性研究对于地下水资源的配置和保护具有重要意义,其中评价指标的赋权是研究过程中非常关键的一步。针对传统DRASTIC模型评价指标权重分配方法存在的弊端,采用主观方法和客观方法相结合的形式对评价指标进行综合赋权。主观方法采用改进的三标度层次分析法,客观方法采用因子分析法。基于DRASTIC模型选取7种影响地下水脆弱性的评价指标,将提出的综合赋权方法用于云南省安宁市草铺片区地下水脆弱性评价,使用斯皮尔曼相关系数对评价结果进行验证,并将3种方法的评价结果进行对比,结果显示经过综合权重法计算后,研究区地下水脆弱性等级与氨氮浓度具有更高的相关性,相关系数达到0.604,表明综合赋权法在地下水脆弱性评价中具有一定的可靠性和科学性。     

基于土壤功能与胁迫的耕地土壤健康评价方法

基于功能性土壤管理理论,针对初级生产力、养分供给与循环、生物多样性供给、水净化与调节、碳封存与调节5种功能选取评价指标,通过识别水田、水浇地和旱地对不同土壤功能的供给和需求关系,构建土壤功能供需判别矩阵,并叠加重金属污染胁迫因素,评价耕地土壤的健康状况,从而实现了基于土壤功能与胁迫的耕地土壤健康评价。在河南省温县进行了评价方法的适用性研究,结果表明：温县5种土壤功能供需空间格局基本呈现由南向北逐渐递增的趋势,以青峰岭为界,中北部土壤功能的供需处于盈余状态,而南部区域处于失衡状态;土壤健康等级交错分布,亚健康面积占比最大,为44.4%,健康土壤零散分布在黄庄镇、番田镇、武德镇和祥云镇;土壤质地、土体构型、土壤养分、土壤生物活性和重金属污染胁迫是导致耕地土壤健康空间分异的主要因素。本研究可在理论上丰富土壤健康评价方法体系,在实践上促进耕地资源可持续利用与管理。     

松嫩平原地下水资源评价区划分析

地下水资源量评价的基础主要包括数据处理和空间区划两个方面,对松嫩平原进行区划分析主要是从空间方面来研究地下水资源量评价的基础,具有十分重要的意义。本文分别耦合了地表水、地表水和行政因素的地下水进行区划分析,指出:①以主导因素、综合性和适当考虑行政区划为原则,将地下水划分5个亚区,将地表水划分为10个流域区,行政划分为13个二级行政区。②叠加了地表水因素后的松嫩平原地下水区划,共得到20个分区,方便研究地下水的补给机制,计算地下水补给量,从而预测地下水可允许开采量,进而进行地下水资源量评价。③叠加了行政、地表水双因素后的松嫩平原地下水区划,得43个分区,加入行政因素,可为地下水资源的评价提供技术支持和数据支撑,并且方便进行流域地下水资源综合管理,有效的制定评价、管理制度。     

In situ use of groundwater by alfalfa

Disposal of saline drainage water is a significant problem for irrigated agriculture. One proposal is to recycle drainage water to irrigate salt tolerant crops until the volume has been reduced sufficiently to enable final disposal by evaporation. Part of this concept requires in situ crop water reuse from shallow groundwater; and data is needed to quantify the potential use of groundwater by alternative crops. A column lysimeter study was initiated to determine the potential crop water use from shallow groundwater by alfalfa as a function of groundwater quality and depth to groundwater. The results demonstrated that up to 50% of the crop water use could be met from shallow groundwater (<1.2 m) with an electrical conductivity less than 4 dS/m, and that the potential crop water use from deeper groundwater (2 m) increased over the years. The columns with high salinity (>4 dS/m) in the shallow groundwater experienced increased salinity in the soil profile with time, which resulted in reduced crop water use from shallow groundwater. Yields decreased with time as the groundwater salinity increased and periodic leaching will be required for in situ use to be a sustainable practice. Statistical analysis of crop yield demonstrated that there was significant use of groundwater with an EC of 6 dS/m for a few years.     

井渠结合灌区节水农业综合技术体系与示范

井渠结合是一种普遍的灌溉形式,目前,北方的这类灌区普遍存在着地表水与地下水不能合理调配、地下水过量超采所导致的水环境问题和灌溉效益不高的问题。而灌溉效益低下又进一步扩大了水资源的供需矛盾,使地下水的超采问题进一步加剧,严重制约着灌区经济的可持续发展和水资源的可持续利用。灌区应建立一种什么样的农业发展模式,走一条什么样的节水路线始终是一个研究的重点和难点。在山西晋中榆次区进行了试验与示范(项目区6667 hm2,其中示范区667 hm2,辐射区6000 hm2),就此介绍业已建立的井渠结合灌区(榆次区)节水农业综合技术体系,以及建设的示范区和节水效果。     

北京市大兴区浅层地下水水质时空变化分析

对大兴区浅层地下水的主要污染物进行时空动态及原因分析。结果表明,大兴区浅层地下水的主要污染指标含量比较高,尤其是总硬度含量超标严重,硝酸盐氮含量局部地区偏大,氨氮含量变化不明显。总体来说,地下水水质南部和东部水质好于北部和西部地区。污染源（包括工业废水、居民生活污水、农业面源污染）的分布以及表层地质环境和地下水贮存条件对地下水水质有很大影响,大兴区急需建立完善的地下水资源利用和保护机制。     

鲁北平原引黄典型区地下水埋深时空变异规律及开采适宜性分析

揭示区域地下水埋深的时空变异规律及开采适宜性,对于实现地下水资源的可持续利用具有重要的意义。以山东省德州市为研究区,借助GIS技术和统计学方法,在分析该区近10a(2005-2014年)地下水埋深基本特征、年际变化规律和空间分布格局的基础上,以地下水临界深度、漏斗区、超采区为评价指标,研究地下水开采的适宜性。结果表明:1研究区地下水埋深普遍较浅,10a的平均埋深为4.6m,但各县区存在较大的差异,并且在10a间,地下水埋深变化波动较大,7个县区的CV大于10%,达到中等变异程度;2研究区10a间地下水埋深下降趋势明显,除庆云县、禹城市、齐河县和武城县外,其他区域达显著(P0.05)或极显著(P0.01)水平;3研究区2005、2009和2013年的地下水埋深空间分布格局相似,但也存在明显的区别,非漏斗区(埋深≤6m)面积逐渐增大,浅层地下水降落漏斗(埋深6m)的范围不断缩小;4研究区的可大量开采区主要位于庆元县、禹城市、齐河县等县区,总面积为2 290km~2,适宜开采区主要位于中部、东北部和西部,总面积为3 790km~2,限采区在各县区均有分布,总面积为4 289km~2。     

Crop coefficients for irrigating cotton in the presence of groundwater

A cotton crop coefficient was modified to account for the contribution of shallow groundwater to crop water use. The data used in the modification were developed using weighing column lysimeters. The percentage groundwater contribution to crop water use, expressed as a function of growing degree days for several salinities and two water table depths, was used in the regression analysis. Use of the modified coefficient was demonstrated by scheduling a subsurface drip irrigation system installed in an area with shallow saline groundwater. Use of the modified crop coefficient resulted in 25% of the cotton water requirement being extracted from shallow groundwater with a salinity of 5 dS m^-1 without any adverse effects on vegetative plant growth and yield. Groundwater depth dropped from 1.2 to 2.2 m during the growing season.     

基于水盐生产函数的绿洲灌区水盐调控研究

土壤次生盐碱化是新疆灌溉农业所面临的最大环境问题。灌溉农业的快速扩展与灌排系统不完善是造成土壤次生盐碱化发生与恶化的关键因素。以水盐生产函数为依据,计算了不同生育阶段及全生育期阶段棉花相对产量与土壤全盐的关系,依据该计算结果对塔里木灌区的土壤盐化程度做了初步划分。基于塔里木灌区地下水埋深较浅且多为微咸水的事实,比较深入地探讨了地下水合理的动态水位及作物对潜水利用问题。最后,提出了灌区水盐调控的对策,强调排水系统的通畅运行是控制土壤次生盐碱化的关键,通过排水系统和减少灌溉定额使作物生长期的地下水埋深控制在1.6~2.1 m内,不但可以减少排水成本,而且也可使作物充分利用地下水,同时促进塔里木河水质的改善。     

山东省浅埋区地下水环境优化研究

山东省地下水大量超采的同时，也存在着地下水开发利用程度不足，地下水位埋深浅，造成水资源浪费及水环境危害的现象。根据山东省地下水位动态观测资料，划分了地下水浅埋区范围，分析了浅埋区水文地质条件、水利条件，提出了浅埋区地下水环境优化的目标和实施方案，计算分析了浅埋区地下水环境优化效益。     

辐射井在银北灌区开发浅层地下水中的应用

辐射井是开发浅层地下水的理想井型。针对银北灌区的水文地质条件。阐述了在银北灌区利用辐射井技术开发浅层地下水的设计方法，如竖井结构、井深设计、水平辐射管设计及涌水量计算等。并对成井技术、试验井的水量和水质等进行了探讨。     

焉耆盆地浅层地下水埋深与TDS时空变异及水化学的演化特征

采用地统计学经典理论分析了焉耆盆地不同时期地下水TDS和埋深在时间和空间的变异特征,对盆地平原区浅层地下水TDS不同时期(1999、2003和2005年)的实测数据进行了半方差函数分析,地下水埋深服从正态分布,地下水TDS服从对数正态分布。地下水TDS和埋深在时间和空间上都存在明显的间变异性,地下水TDS在开都河中下游地区及其二岸灌区有增加的趋势;地下水随时间推移向盐渍化加重方向发展;地下水各项离子浓度都在积聚。利用地学统计VARIWIN2.2和MAPGIS6.5软件绘制了地下水TDS和埋深时空分布格局图,为该地区地下水资源的管理以及防止土壤盐渍化提供理论依据。