基于SWAP和MODFLOW模型的引黄灌区用水管理策略

大部分引黄灌区并没有实现地表水和地下水的合理利用,存在着水源浪费和地下水过度开采等问题。为了合理调配水资源,该文以河南柳园口灌区为背景,运用SWAP和Visual-MODFLOW分别建立了土壤水分运动模型和地下水三维非稳定流模型,用实测资料进行了率定和验证。利用SWAP模型模拟了2006年至2007年不同灌溉标准条件下的灌溉制度,提出了适宜的灌水控制标准,并且根据提出的灌水控制标准对多年的灌溉制度及不同地下水埋深下的灌水量及产量状况进行了模拟,得到了地下水埋深适宜范围。由SWAP模拟的灌溉制度确定地下水开采并且根据不同的种植结构和井渠灌溉比拟定了7个方案,利用MODFLOW模型对灌区地下水系统对各方案的响应进行模拟。结果表明,北部引黄量的30%采用抽取地下水并把节省的引黄量输送到南部,可以使地下水埋深基本控制在适宜的范围之内,并能有效地减少潜水蒸发。     

苏北典型滩涂区土壤盐分动态与水平衡要素之间的关系

为获知苏北滩涂区土壤水盐动态行为,从而为后续的节水灌溉和滩涂区农田水管理策略提供理论依据,该文选取典型滩涂区,进行土壤水、盐和地下水埋深的长期连续监测,并根据大丰市气象站提供的降水、地表蒸散数据,对土壤盐分变化和水平衡要素之间的关系进行探讨。结果表明：土壤表层盐分最高,波动最为剧烈,随深度不断增加,盐分逐渐降低,且波动趋缓。试验区夏季降水丰富,蒸散量相对较低,土壤含水率高,地下水埋深浅;冬季降水少,蒸散量较高,土壤含水率下降,地下水埋深较深。地下水埋深和水补充量是0～40 cm土层土壤盐分的主要影响因子;地下水埋深和蒸散量是60～80 cm土层土壤盐分的主要影响因子。地下水盐分是土壤盐分累积的主要来源,降水脱盐作用仅对0～40 cm表土作用显著,蒸发积盐作用则在整个土壤剖面上具有影响。该研究为消减苏北滩涂区土壤盐渍化灾害提供了科学依据,对指导农业生产具有重要意义。     

Using the concept of ecological groundwater level to evaluate shallow groundwater resources in hyperarid desert regions

This paper,based on the analysis and calculation of the groundwater resources in an arid region from 1980 to 2001,put forward the concept of ecological groundwater level threshold for either salinity c...     

渠井用水比对灌区降水响应及其环境效应分析

渠井结合灌区适宜渠井用水比例关系灌区地下水环境和区域农业可持续发展。该文以人民胜利渠灌区为例,集合了灌区1954-2014年农业用水量及降水量、研究区域2008-2014年渠井用水比、地下水埋深、地下水水化学特征数据,分析了降雨量、地下水动态特征与渠井用水比例的相关性,以期探明渠井结合灌区渠井用水比对降雨的响应及其对土壤和地下水环境的影响。结果表明,典型渠井结合灌区渠井用水比与年降水量呈线性正相关;渠系上游地下水水位变化较下游更为剧烈,在用水水平、用水方式一致条件下,渠井用水比例越大,地下水埋深超过11 m区域增幅越小,较大的渠井用水比例对于上游地下水位下降减缓效果明显;平水期、枯水期,由于渠井用水比例不合理,地下水无序开采且超采严重,区域地下水碱化趋势明显;受气候变化影响,近5 a渠灌水量仅为多年均值的75.52%,未来区域降水量具有减小趋势,这势必进一步加剧农业水资源紧缺的形式。为了满足农业的正常生产,增加灌区地下水开采成为唯一解决途径,这势必加剧地下水的碱化趋势及地下水超采区的扩大。因此,确定灌区适宜的渠井用水比例对于灌区水资源的科学利用与农业的可持续发展具有重要意义。     

Development and practical test of a weighable groundwater lysimeter for floodplain sites

Presently, the soil water balance of flood‐influenced soils in fluvial plains is insufficiently described. The new development of a weighable groundwater lysimeter is the basis for recording the water‐balance components precipitation, evapotranspiration, groundwater recharge, capillary rise, and interaction with the water course. Soil‐hydrologic measuring setups at two floodplain sites of the Elbe river serve for direct comparability of lysimeter measurements with data obtained on site. A groundwater control was designed for lysimeters that automatically adjusts the current groundwater level at the floodplain measuring setups and quantifies inflow into or outflow from the lysimeter. It turned out that the lysimeter developed is capable of identifying the individual water‐balance quantities at high accuracy. Contrary to previous assumptions, it was possible to prove groundwater recharge for the floodplain sites.     

Biodegradation of Monoethanolamine,Ethylene Glycol and Triethylene Glycol in Laboratory Bioreactors

The release of alkanolamines and glycols into the subsurface soils poses a potential hazard to the environment through impacted soil and groundwater. This study investigated aerobic and anaerobic biodegradability of monoethanolamine (MEA), ethylene glycol (MEG) and triethylene glycol (TEG). Significant levels of MEA (31 000 mg/kg), MEG (500 mg/kg) and TEG (2100 mg/kg) were successfully aerobically biodegraded in bioreactors. The aerobic slurry experiments suggested initial phosphate (P) limitation, as biodegradation rates increased by one order of magnitude after phosphate addition. Anaerobic decay of MEA, MEG and TEG was unaffected by P-addition. MEA, MEG and TEG degradation products such as acetate, ethanol and ammonium at about 75 000 mg/kg, 8100 mg/kg and 8800 mg/kg degraded completely and did not prevent aerobic biodegradation. This study confirms proposed biodegradation pathways of MEA, MEG, TEG and their breakdown products in natural soil and groundwater using indigenous microbes. Levels of contamination studied here are significantly higher than previously reported.     

沙漠-绿洲系统中降雨、土壤水分与地下水位的响应特征

水分分布与运移对沙漠 绿洲区的荒漠化防治具有重要意义.该 文对内蒙古自治区境内位于库布齐沙漠和黄河之间沙漠-绿洲系统中的降雨、土壤水分和地下水位在生长季进行观测.分析结果表明,在沙漠边缘三者之间的关系明显不同于过渡带和绿洲:沙漠边缘具有土壤含水量相对较低且土层间变异较大、地下水位较深但稳定、土壤水分与地下水关系不明晰、降雨在土壤中运移快、耗散明显等特征;绿洲区三者的特征与沙漠边缘正好相反;过渡带介于二者之间,但和沙漠边缘的特征更为接近.在沙漠边缘进行植被建设防风固沙时,应充分考虑这些因素,以保证植被的成活率,并使生态系统得以健康发育.      

陕西“二华”地区浅层地下水水化学特征及水质评价研究

【目的】对陕西华县、华阴(简称"二华")地区地下水的水化学成分空间分布特征及水质进行研究,为保护和改良该地区地下水的水质提供指导。【方法】于2008-11在"二华"地区采集具有代表性的27个地下水水样,对水样中的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO24-、CO32-、NO3-N、CODMn、Cr6+、Mn2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+、Pb2+、总硬度、总溶解固体(TDS)含量和pH值进行分析测定,在此基础上,通过水化学分析软件AquaChem V4.0及水质综合指数评价法,对"二华"地区地下水水化学特征及水质级别进行分析与评价。【结果】陕西"二华"地区浅层地下水水化学类型变化按地下水补给→径流→排泄变化依次从HCO3.SO4-Ca.Mg型经SO4.HCO3-Na.Ca型过渡到SO4.Cl-Na型;研究区内水质良好水样占25.0%,水质较差水样占54.2%,水质极差水样占20.8%。【结论】陕西"二华"地区浅层地下水接受秦岭山前地下水的补给,地下水从南向北流向渭河,其沿岸地下水接受渭河河水的侧向补给,河水水质对沿岸地下水的水质有直接影响。     

辽西山区水文地质特征

本文根据辽西山区地下水的赋存条件,水理性质和水力特征,将地下水划分为4种基本类型:松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、碳酸盐岩类机溶水和其它岩类裂隙水。在此基础上又着重分析(?)地下水的富水程度,埋藏条件,水质特征和水资源评价。     

石灰性潮土对氮肥连续施用的环境承受力

本文在冬小麦-夏玉米→春玉米轮作条件下,通过肥料长期定位试验,研究了北京地区石灰性潮土对氮肥连续施用的环境承受力。结果表明,常量氮肥(N 一年169 kg·hm~(-2))与不施氮相比,在60 cm 以下土层 NO_3~--N 含量无显著差异,没有污染地下水,而在两倍于常量的施氮量(N 一年338 kg·hm~(-2))条件下,80～100 cm 土层的 NO_3~--N 含量比常量施氮显著增加,在雨季或灌水量较大及长期淋洗条件下有可能污染地下水。通过本试验并参考有关研究结果,将该土壤对氮肥的环境承受力定为 N 一年203 kg·hm~(-2)。研究还表明,适量施用有机肥及磷、钾肥能协调土壤对作物的养分供应,增加作物产量,提高肥料利用率,从而减少 NO_3~--N对地下水污染的可能性。