红碱淖湖泊面积变化影响因素及预测分析

通过水量平衡计算,分析表明入湖地表水量减少是20世纪90年代末以来红碱淖湖泊持续萎缩的主要原因,而导致入湖地表水量减少的主要因素包括经济社会用水增加、水库工程拦蓄、植被建设耗水量增加、地下水超采和地下水位下降等方面。结合流域内水库工程供水情况,考虑适当压减农田灌溉面积以压采现状地下水超采量,设置不同用水情景预测了未来湖泊面积:若流域内水库工程按照现状供水水平向河道外供水,考虑压采现状流域内地下水超采量781.3万m3,湖泊面积可维持在35.6km2,较2010年湖泊面积38.2km2缩小2.6km2;若流域内水库工程按照设计供水能力向流域外供水时,即使压采781.3万m3的地下水超采量,未来湖面面积仍将进一步缩减至22.0km2。     

滹沱河流域平原浅层地下水演变时代特征研究

滹沱河流域是华北平原浅层地下水超采的典型区域,本文通过整理分析区域内布控的地下水位监测点长系列实际观测数据,对浅层地下水时空规律进行了精细研究,系统总结了50多年来浅层地下水在各个时段的变化和分布状况,并进一步提供不同埋深段的分布面积及随时间的变化状况。在查明浅层地下水埋深的时空演变规律的基础上,揭示了目前研究区浅层地下水埋深整体大幅度下降的区域特征和从西部山前、北部河道带和东部向西南方逐渐增加的分布特征,警示了研究区当前面临的浅层地下水日益衰竭的紧迫现状。     

黑河中游甘州区地下水埋深变化的时空分异

根据黑河中游甘州区地下水位埋深时间变化的相似性和差异性,选择了4个典型站点,分析其地下水埋深随时间的变化趋势及产生的原因。继而基于测井埋深时间序列变化的相似性、测井位置的临近性以及地下水补给的一致性,将整个研究区分成了4个分区。第Ⅰ分区地下水总体呈下降趋势,但波动性很大,且2001年以后地下水出现上升的迹象;第Ⅱ分区地下水位呈持续下降趋势;第Ⅲ分区地下水位在分水措施实施前缓慢下降,分水后地下水位显著下降;第Ⅳ分区地下水位呈先上升后下降的趋势。并对每个分区地下水位的变化从地下水的补给和利用等方面进行了阐述。     

河西走廊疏勒河流域中游地区水资源综合利用

疏勒河中游地区是河西走廊近期农业建设重点地区之一,该区土地资源丰富,可垦荒地百余万亩;但这里气候干旱,发展农业,首先需要解决灌溉水源问题。目前水利工作者多偏重于在昌马峡修建水库,拦蓄疏勒河水增加灌溉水源,而忽视了河水与地下水之间的相互转化,其结果可能导致河流中下游地下水位持续下降,水质逐渐恶化,生态失去平衡,植被死亡,土地沙化和盐碱化。本文扼要论述该区水资源分布特征,并对该区水资源合理开发利用提出个人意见。     

咸阳城区地下水位动态分析及预测

依据咸阳城区1985~2003年地下水位监测资料,对其地下水位变化动态进行分析。认为本区地下水位年内季节变化明显,年际变化持续或波动下降。人工开采等人为因素是影响地下水位变化的主导因素,降水量、蒸发量、水文地质条件等自然因素成为影响地下水位变化的次要因素。在目前供水和用水条件下,GM(1,1)模型模拟和预测的未来地下水位呈下降变化趋势。     

气候变化与人类活动对包头市地下水位的影响

为了进一步缓解包头市地下水超采的严重形势，促进地下水资源的可持续开发利用，对气候变化和人类活动影响下地下水位的响应进行研究。研究表明：丰沛的降雨量缓解了包头市地下水位的下降；而在枯水年情景中，在哈德门沟中前部、昆都仑河中部、黄河冲积平原农业灌溉区等地出现多个较大面积的降落漏斗。在人类活动干扰下，对潜水位影响最大的是毛灌溉需水量，其次是生活取水量和万元工业产值取水量；而在承压水位变化中，影响最大的是生活取水量，其次是毛灌溉需水量和万元工业产值取水量。气候变化与人类活动干扰不同情景下的耦合模拟结果表明，无论是丰水年还是枯水年，由降雨变化导致的补给项改变对地下水位降幅变化影响非常大，在降水较少时，人类开采活动对地下水位的干扰愈加明显。     

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。     

天山北坡水资源开发对地下水资源的影响及其合理利用

本文论述了包括乌鲁木齐市在内的天山北坡山前平原范围内的地下水资源数量、补给关系及开采利用条件,以及地下水开发后对该地区地下水位、数量、质量及泉水渗出等方面的影响,并对如何合理利用本地区地下水资源提出了意见。     

新疆奎屯河流域地下水资源开发引起的生态环境问题及对策

简要介绍了奎屯河流域水文地质条件及"三水"转化特征,分析了地下水资源开发利用现状,进而对不合理开发利用地下水,引发的一系列生态环境负效应,如:区域地下水位下降,植被退化,土地沙化,土地盐渍化等进行了剖析。针对存在的问题,提出了奎屯河流域地下水资源合理开发利用对策及维持地下水位的生态意义。     

张掖盆地中部地下水位的时空变化及机理探讨

地下水对于维持内陆河流域生态系统的稳定和健康至关重要。文中以张掖盆地中部的甘州和临泽沿河灌区为研究区域,分析了其近30年来地下水位的变化特征,揭示了变化原因。结果表明:研究区的三个分区的地下水位在2000年以前都呈现显著下降的趋势,2000年以后两个分区地下水位呈上升趋势,一个分区的地下水位下降趋势显著减缓。通过构建地下水的"消耗因子"和"补给因子",结合降雨、地表径流的变化,揭示了各分区地下水位不同变化趋势产生的原因。     

塔克拉玛干沙漠浅层地下水位对单井抽水的响应过程研究

为了研究人工抽水行为对周边地下水位的影响,在塔里木沙漠公路防护林生态工程第69号水源井处布设了抽水试验观测场,利用连续定位观测数据,分析了地下水位降深与时间的关系、地下水位的空间差异性规律;在此基础上利用Neuman井流模型方法,分析了含水层的传导性和贮水性,确定了该区域的相关水文地质参数;并利用Theis预报方法,对抽水引起的水位变化进行了短期预报。研究结果表明:抽水过程水位上升和下降过程均可分为快速和慢速两个阶段,含水层具有弹性释水和重力释水作用的特征;计算得出部分水文地质参数为:T=1.50E+1m3/d,Kh=3.74E+1 m/d,σ=1.12E-2;预测得出持续抽水1000 min时的抽水影响半径约为400m。文中研究所得出的水文地质参数符合该地区的水文地质条件,可作为相似区域水文地质学研究的参考;地下水位在抽水行为结束后,能够恢复到抽水前的水平;抽水行为对周边地下水位的影响范围不大,多个水源井之间不会形成相互干扰,不会引起天然地下水位的持续下降。研究结果可为沙漠公路沿线地下水资源的可持续利用和防护林生态工程整体的稳定性及长久运行提供一定的理论依据。     

人类活动对新疆阿拉尔灌区地下水的影响分析

本文分析了新疆地下水的转化规律,特别是平原区地下水的补给关系。对塔里木盆地阿拉尔地区开垦后的地下水变化特征和人类活动对地下水的影响做了重点分析。结果表明人类活动改变了水资源的分布状况,使绿洲内部地下水位上升,水质改善;但绿洲以外地下水位下降,河流由于接纳了绿洲排水,水质变差。     

闪电河流域“三水”季节变化特征

分析水体中氢(H)、氧(O)稳定同位素(δD、δ~(18)O)的变化,可以判断出不同水体的变化特征及相互关系。通过2014年5、8、10月对内蒙古正蓝旗境内闪电河流域地表水、浅层地下水及大气降水等样品的连续采集,得到地表水样21个、地下水样69个、大气降水样21个,在对"三水"样品δD、δ~(18)O值测试分析的基础,进一步讨论了"三水"变化特征及相互关系,结果显示:1闪电河流域"大气降水线"表达式为:δD=8.01δ~(18)O+6.83‰(r=0.962 1),反映了研究区蒸发量远大于降水量的气候特征。而不同月份d(氘盈余参数)出现差异,降水最多的8月d值最低,降水最少的10月d值最高,显示了大气降水次数或强度对二次蒸发作用产生了一定程度的影响。2闪电河流域地下水与地表水中δD、δ~(18)O值,不仅位于"大气降水线"之下,而且不同月份地表水与地下水中δD、δ~(18)O值的变化区间也出现差异。5月,各断面地下水与地表水中δD、δ~(18)O值差异不大,说明地下水与地表水得到充分混合;8月和10月,地表水中δD、δ~(18)O值比地下水明显偏重且各断面中大气降水所占比例较高,显示了大气降水过程对地表水H、O同位素变化的影响。此外,闪电河流域自上游到下游地表水中δD、δ~(18)O值在8月相近,而在10月逐渐出现偏大,指示了10月强烈蒸发作用对地表水中δD、δ~(18)O值变化的影响。     

鄂尔多斯高原潜水同位素特征及其成因分析

西北干旱半干旱区地下水的补给来源和方式仍没有统一的认识。通过对比鄂尔多斯高原不同水体氢氧稳定同位素特征,发现鄂尔多斯高原潜水的δD、δ~(18)O平均值(-71.75‰,-9.64‰)相对于当地降水均值(-65.00‰,-8.79‰)偏负。通过综合分析区内气候特点、地下水补给方式、潜水位动态等方面因素,认为潜水δD、δ~(18)O偏负现象与干旱地区降水的雨量效应和季节性冻土冻融作用下降水入渗补给地下水过程有关。δD、δ~(18)O值偏负的大降水补给地下水的能力较强,可能使潜水δD、δ~(18)O值偏负;冻土冻融条件下δD、δ~(18)O值偏负的冬季降水有效入渗补给能力较强,是潜水δD、δ~(18)O值偏负的另一可能原因。研究表明,利用氢氧稳定同位素研究干旱半干旱区地下水的补给来源和方式,需要考虑不同降水条件及冻土冻融作用下地下水补给能力的差异及其对地下水同位素组成的影响。     

锡林河流域地下水位管理阈值研究

地下水资源是维系锡林河流域社会经济发展和生态环境稳定的关键因子。立足于地下水位这一关键性指标,采用地下水可持续性评价和数值模拟模型相结合的方法,探讨地下水安全利用方式。结果表明:现状年河谷平原的地下水可持续性较强,而开采集中的城市规划区及毛登牧场可持续性一般或较差;丰沛的降水及富水性较强的含水层增强了地下水资源可持续性,但农牧业快速发展和农灌集中开采,破坏了城市规划区周边及毛登牧场的地下水均衡关系,通过设置和对比不同开采方案,限制灌溉规模成为未来解决这一危机的首要途径,即2020年应减少903.23×104m3开采量,其管理地下水位阈值为0.13~0.55 m。     

中国干旱区浅层地下水的形成、分布与运移

地球陆地浅层地下水的形成过程是大气降水、地表水与地下水相互转化的过程.主要依赖山区河流出山口径流维系生存和发展的中国干旱区,浅层地下水的形成过程完全不同于我国东部湿润区和青藏高寒区.研究表明:中国干旱区山地地下水以降水(雪冰融水)入渗补给为主,且最终转变为地表水补给河流,并参与平原盆地浅层地下水的形成过程;而盆地平原浅...     

鄂尔多斯高原内流区地下水开发利用方式研究

针对鄂尔多斯高原内流区地下水资源可持续开发利用问题,建立了理想数值模型。在此模型基础上,采用控制性数值试验方法、定量与定性分析相结合的方法,通过典型内流区稳定流分析、无第四系内流区稳定流分析、参数灵敏度分析,对该区内地下水资源开发利用中的井位、过滤器顶部埋深、过滤器合理长度、开采目的层等关键技术问题进行了分析。结果表明,在该区内地下水资源合理开发利用方式应为：采用中段悬挂式过滤器的非完整井,在远离湖泊的位置,单一开采白垩系含水层地下水。同时指出,控制性数值试验方法、定量与定性分析相结合的方法,在地下水资源可持续开发利用中,乃至地下水科学领域,是值得重视和进一步发展的研究方法。     

不同地下水埋深下胡杨枝条水力导度及其季节变化

植物水力结构和功能的调整是植物适应环境水分变化的重要途径。通过观测新疆塔里木河沙雅河段垂向距离河道0.01 km、3 km和40 km处3个观测点不同地下水埋深,分析胡杨枝条水力导度及水势等相关水力结构参数的季节变化。结果表明:各观测点胡杨枝条平均导水率损失百分比数(PLC)均高于60%,各观测点之间无显著差异,表明受高蒸腾压力的区域环境影响,胡杨枝条木质部普遍存在较高程度的栓塞;低地下水埋深观测点胡杨比导率(Ks)、叶比导率(Kl)均显著增加,但枝条导水面积与叶面积之比(Hv)显著低于高地下水埋深观测点,表明胡杨主要通过提高Kl控制植物体内水势梯度,以适应深地下水条件,同时Kl增加主要受Ks增加影响,而非Hv;近河道浅地下水条件下,胡杨枝条导水功能受地下水季节波动影响明显,而远离河道深地下水条件下,主要受植物生长物候影响。     

地下水浅埋区盐碱地滴灌条件下土壤盐分运移研究

综述了国内外地下水浅埋条件下土壤盐分运移机理研究,滴灌条件下盐碱地土壤盐分运移机理研究,土壤盐分运移模型研究的相关研究成果,为滴灌技术在改造和利用地下水浅埋盐碱土地资源的应用提供了思路,为预报土壤盐碱化提供科学依据,并为地下水浅埋盐碱土滴灌条件下土壤盐分运移规律的进一步研究提出一些建议,认为地下水浅埋区盐碱地滴灌条件下土壤盐分运移规律的研究仍是今后土壤科学的研究重点.     

Evaluation of groundwater sustainability based on groundwater age simulation in the Zhangye Basin of Heihe River watershed,northwestern China

Water resources, as the primary limiting factor, constrain the economic and social development in arid inland areas. The Zhangye Basin is a representative area of inland river basins, which is located in the middle parts of the Heihe River watershed, northwestern China. Facing with the huge water shortage, people exploited ground- water at a large scale in recent years. The reducing recharge from surface water and over-exploitation of ground- water led to the decline of groundwater levels and threatened the sustainability of water resources. This study con- structed a conceptual and numerical groundwater flow model and calibrated the model based on the observed wells. A solute transport model was built using MT3DMS to calculate the groundwater age distribution in the Zhangye Basin. The simulated result shows that the youngest groundwater is distributed near the most upstream areas in the model domain, which is less than 1,000 a, older groundwater is distributed in deeper parts of the aquifer and near the discharge outlets, ranging from 6,000 a to over 20,000 a. Spatial variation of groundwater ages in the middle area indicates the recharge diversity between unconfined and confined aquifer. Groundwater age can serve as an indicator to evaluate groundwater’s renewal capacity and sustainability. The formation of groundwater resources in the lower stream area would spend 10,000 a or even more than 20,000 a, so exploitation of groundwater in these areas should be restrained.