徐州地区小麦有效潜水蒸发规律浅析

农作物生长所需要的水源主要为生长期的降水,由地下水补给的潜水蒸发和人工灌水,在潜水埋深较小的地区,潜水蒸发对农作物的影响很大。本文利用汉王水资源试验站的资料,通过对小麦在不同潜水埋深,不同生长季节情况下的潜水蒸发和有效降水灌溉量的分析,得出了小麦在不同时期的需水量、潜水蒸发量以及全生长期的有效潜水蒸发系数,从而可以有目的地确定灌溉时期和水量,充分利用地下水,节约地表水资源。     

鄂尔多斯盆地降雨入渗与潜水蒸发强度研究

以鄂尔多斯沙漠高原区包气带水为主要研究对象,通过在研究区进行野外包气带岩性结构调查,选择典型地段建立原位试验场;试验中选择研究区最具代表性的包气带岩性结构进行包气带水分运移原位试验,进行包气带水分运移机理研究,分析影响降雨入渗与潜水蒸发强度的主要因素;采用数值模拟的手段建立研究区包气带水分运移数值模拟模型,定量计算研究区降雨入渗及潜水蒸发强度,模拟不同条件下的包气带水分运移规律.结果表明,研究区降雨入渗及潜水蒸发强度明显受到当地气象条件、潜水埋深及包气带岩性结构的影响.文中计算得出的不同埋深不同岩性的降雨入渗及潜水蒸发强度可为研究区地下水资源评价提供参考依据.     

塔里木盆地土壤盐分变化特征分析

在潜水蒸发剧烈地区,土壤含盐量与地下水矿化度和埋深直接相关,确定三者间关系是合理排水系统设计和地下水管理的基础.根据塔里木盆地实测土壤含盐量及主要组分含量、地下水埋深和矿化度资料,分析了土壤含盐量主要组分变化特征,建立了0—30,0—60和0—100cm不同土层土壤含盐量与地下水埋深和矿化度三者间函数关系.研究结果显示在旱区土壤积盐与地下水矿化度和埋深存在显著相关关系,并建立三者间经验关系,为根据作物耐盐度确定地下水临界深度和地下水管理提供指导.     

地下水作用下土壤水蓄量变化及其 对蒸发通量影响的模拟

将基于数值积分的土壤水平衡计算与稳态蒸发通量解析解相耦合,提出一种逼近Richards方程的迭代计算模型,分析不同地下水位下土壤水蓄量变化及其对土壤水蒸发量和潜水蒸发量的影响。采用Hydrus-1D模型对迭代模型进行对比验证,并将模型应用于安徽五道沟实验站地下水埋深分别为0.4 m、0.6 m和1.5 m的3个蒸渗仪的土壤水蓄量变化及蒸发通量的模拟。结果表明,迭代模型具有较高的计算精度,能较好地模拟受地下水位以上毛细管力作用的土壤水蓄量动态过程及蒸发通量,还能反演不同地下水埋深下的土壤渗透系数和孔径分布系数。     

不同地下水埋深、气象因子及作物影响的潜水蒸发模型研究

为建立新型的节水型灌区,科学用水、计划用水,利用山西省中心试验站蒸渗仪,进行了长达10年的试验研究,充分利用马氏瓶调控地下水浅埋区的水位动态变化,得出了最佳地下水埋深范围,建立了动态模拟的作物生育期内潜水蒸发模型。本模型适用于6种地下水埋深情况,可对相似或相近水文地质条件的灌区提供参考依据,为指导当地农业生产和灌区调控地下水埋深提供科学的依据。     

内陆干旱半干旱盆地地下水生态环境指标研究

探讨了内陆干旱半干旱盆地地下水生态环境指标.内陆干旱地区主要生态环境问题是人工绿洲土壤次生盐渍化和天然绿洲植被衰败.不同区域地下水生态环境指标不完全相同,人工绿洲主要是土壤含盐量和地下水位临界埋深等指标,天然绿洲则主要是土壤含水量、土壤含盐量、潜水矿化度和地下水生态水位等指标.上述指标中最重要的地下水生态环境指标是地下水位埋深,其它指标如土壤含盐量、土壤含水量等指标可通过调节地下水位埋深来进行控制.人工绿洲临界埋深随气候和下垫面条件的变化而变化,年内不同时段指标阈值不同,天然绿洲的生态水位是适宜大多数植被生长的共同潜水埋深,为2.0～4.5m.表2,参9.     

基于BNU-SWAT模型的地下水埋深模拟

基于BNU-SWAT模型对通州区地下水埋深变化进行了模拟,模拟结果较好地反映了通州区地下水埋深的实际变化趋势.在此基础上,设置了2020年平水年(P=50%)和枯水年(P=75%)2种情景,改变作物种植结构和再生水灌溉模式,模拟了北京市通州区未来地下水位变化趋势.结果表明:种植结构的合理调整,如小麦、玉米等农业用地向林果等经济林地的转变,可以有效减少农业地下水开采量;同时,利用通州区内及周边污水处理厂的再生水进行农业灌溉,不仅减少地下水的开采量,还可以有效补给地下水.以上2种方法的结合对通州区地下水资源保护具有重要的意义.     

基于SEBAL模型的不同覆被条件下区域蒸散发研究

应用遥感技术定量估算区域蒸散发较之传统方法具有很强的经济适用性。基于地表能量平衡原理的SEBAL模型和TM影像数据,结合黄河三角洲具体的土地利用方式和覆被类型,反演计算该地区不同时段的日蒸散发,追踪分析蒸发水分的来源。结果显示:4、6月区域蒸散发均值分别为2.99、4.74 mm。区内地表覆被情况显著影响地面蒸散发,进而影响潜水蒸散。8-9月份的芦苇湿地内,裸地潜水蒸发系数均小于1,芦苇地潜水蒸发系数一般大于1,在地下水埋深为5 cm时,芦苇地潜水蒸发量约为裸地的3倍。黄河三角洲地区潜水常年作为重要水源支持植被的生长发育,该地区开发建设应特别重视潜水与植被之间的相互作用关系与反馈调节机制,积极采取有效的人为调控和管理措施。     

基于SWAP的旱稻灌溉模式研究

针对旱稻品种HD297,以土壤-水分-大气-作物系统模拟模型（SWAP）为工具,以2003－2004年在河南柳园口灌区惠北灌溉试验站开展的旱稻不同灌溉制度试验为基础,应用不同灌溉制度下灌水水平、土壤水势、旱稻叶面积指数、干物质量及产量等试验资料,对模型模拟旱稻灌溉制度及作物生长的适应性进行了验证,对模型参数进行了率定和检验。结果表明SWAP适合旱稻不同灌溉制度条件下的作物生长模拟。在此基础上应用SWAP分析了无水层灌溉、淹灌、雨养3种水分管理模式下旱稻干物质总量和水分生产率,以及不同地下水埋深对相关指标的影响。结果表明,3种灌溉模式以雨养模式水分生产率最高,其次为间歇灌溉,淹灌最低;地下水埋深对雨养模式的干物质总量和水分生产率影响最大,对间歇灌溉相关指标影响较小,而对淹灌模式则基本无影响。     

基于安全系数的地铁区问隧道合理埋深确定

如何综合考虑经济、安全两方面因素,确定地铁隧道的合理埋深,是地铁隧道修建的难点之一．结合青岛地铁某一区间隧道合理埋深设计,将强度折减法应用于地铁隧道合理埋深分析,计算得出不同埋深情况下隧道毛洞安全系数．考虑实际地质条件对不同埋深下地铁隧道毛洞安全系数的影响,由计算得到的不同埋深下隧道毛洞安全系数的变化规律,定量分析得出了适合青岛地铁该区间隧道的合理埋深范围．     

华北平原地下水超采区不同节水技术灌溉用水量分析

华北平原区地下水超采严重,面对这一亟待解决的问题,开展地下水超采综合治理工作迫在眉睫,现在河北省选取一些试点区采用节水灌溉技术来缓解农业灌溉用水压力,不断压减地下水超采量。为了得知节水灌溉技术在试点区的推广应用情况,本次在河北省沧州市14个县选择典型地块进行小麦灌水试验。灌试验期跨越整个冬小麦生育期,灌水试验采用超声波流量计和体积法进行相互印证,并结合小麦生育期内用电量及灌溉次数对灌溉用水量进行了测算。结果表明,管灌的试验和理论灌溉用水均高于喷灌,分别为5.68%和17.68%,低压管灌试验灌溉用水量总体比理论推算灌溉用水量高5.3%,喷灌试验灌溉用水量总体比理论推算灌溉用水量低8.5%。喷灌相对管灌节水效果更优,但喷灌相对管灌普适性较差推广难度大。节水灌溉技术推广应因地制宜,并增强灌溉设施建后服务管理。     

河套灌区地下水埋深空间异质性分析

综合灌区井灌面积、引黄水量、土地利用类型等影响因素,通过地统计分析,研究河套灌区2000—2013年地下水埋深的空间异质性特征。研究表明:灌区地下水埋深的年内变化曲线呈驼峰型,最高最低值分别出现在秋灌期9月和秋浇期11月;相反,人口集中的城镇地区水埋深年内恒定不变;总体而言,由于井灌面积增大、引黄水量逐年减少等原因使得地下水埋深逐年增高。分析可知,研究区域地下水埋深的空间相关性适中且逐渐增长,空间分布各向异性增大,且因为城镇地区水埋深逐年增大,从而影响了整个灌区的地下水空间结构。克里金插值结果显示,地下水埋深由灌区中部地区至灌区边界总体呈上升趋势。地下水埋深最小值所处区域多为农田,极少部分为裸地,主要集中在解放闸灌域西部边缘地区、义长灌域东南部地区,最大埋深主要集中在巴彦淖尔市。     

浇灌方式对盘装佛甲草养护耗水量及基质温度的影响

用盘装佛甲草设计制作8个浇灌试样,在福建省厦门市的夏季典型气候下,对比实测不同浇灌方式对试样水分蒸发量、浇灌耗水量及基质温度的影响.结论表明:在盘装佛甲草每日间歇裸浇1次的情况下,浇灌时间点对其日水分蒸发量影响不大,但对其逐时水分蒸发量有时序影响;在吸液材料持续浇灌情况下,吸液材料和吸液方式对盘装佛甲草的日水分蒸发量和逐时水分蒸发量均影响不大;与每日裸浇1次的间歇浇灌相比,在夏季连续高温下,利用吸液材料持续灌溉至少可节约用水18%且可显著降低基质温度均值和振幅值.此外,在持续高温条件下,盘装佛甲草3 d不浇灌,其日水分蒸发量将显著降低,6 d不浇灌,其日水分蒸发量将接近于零.     

Groundwater circulation relative to water quality and vegetation in an arid transitional zone linking oasis, desert and river

In groundwater-dependent ecosystems, groundwater circulation controls the overall water quality and ecosystem dynamics. Groundwater and vegetation across a 30-km groundwater transect linking oasis, desert and river in an extremely arid area were investigated with a series of soil profiles drilled into the unsaturated zone to understand groundwater circulation and its control on groundwater quality and surface vegetation in the extremely arid Lower Tarim River, NW China. Measurements have included water-table depth, water chemistry and water isotopes (2H, 18O, 3H) for 15 water samples, soil moisture and chloride content for 11 soil profiles, and vegetation investigation. Results show that the groundwater in desert zone is characterized by slow recharge rate (pre-modern water), great water-table depth (6.17-9.43 m) and high salinity (15.32-26.50 g/L), while that in oasis (uncultivated land) and riparian zone is characterized by relatively fast recharge rate (modern water), small groundwater-table depth (3.56-8.36 m) and low salinity (1.25-1.95 g/L). Stable isotopes show that secondary evaporation takes place during irrigation in oasis. The vegetation characteristics (coverage, richness, evenness and number of plants) are closely related to soil moisture and water-table depth. Groundwater recharge from irrigation in oasis and from river in riparian zone sustains a better ecosystem than that in the desert area, where lateral and vertical groundwater recharge is limited. The more evapotranspirative enrichment may occur in the vegetated and water-rich riparian zone as compared to desert. This study also demonstrates the effectiveness of environmental tracers in studying ecohydrological processes in arid regions.     

秋浇对内蒙古义长灌域地下水动态的影响

秋浇是河套灌区一种特有的灌溉制度,对灌区农业可持续发展起到至关重要的作用.本文以河套灌区义长灌域为研究区,收集了研究区近30a的监测资料,分析义长灌域引排水盐量变化特征及秋浇对地下水盐的影响.研究结果表明:1981—2010年研究区引排水与引排盐量变化趋势相似,引水量相对稳定,引盐量呈上升趋势;排水、排盐量变化幅度较大,增减频繁.研究区排水、排盐效果差,多年平均排水、排盐量分别占引水、引盐量的4.80%和11.06%,灌区长年处于积盐状态.秋浇占全年引排水盐量的比例较大,尤以排盐所占比例最大,多年平均秋浇排盐量占年排盐量的53.81%.秋浇对地下水位影响显著,秋浇前后地下水位相差较大,秋浇后地下水位为全年最高水位.秋浇虽具有良好的压盐效果,但不具备减少灌区积盐、改善地下水水质的效果.提高研究区排水排盐能力是改善义长灌域地下水环境的首要任务.     

平通河流域的森林水文效应

运用“森林流域水文模型”（ＦＣＨＭ）,评价与预测了平通河流域的森林水文效应。结果表明,平通河流域森林枝叶截蓄量为２４６．８ｍｍ,林地蒸散发量为５１５．３ｍｍ,森林可使汛期５７％的地表径流与壤中流转入地下径流,补给枯季径流。     

Spatial and temporal evolutions of groundwater arsenic approximately along the flow path in the Hetao basin, Inner Mongolia

Patchy distribution of high As groundwater has normally been observed in As-affected areas. Spatial and temporal evolutions help in better understanding mechanisms of As mobilization and in developing effective strategies for ensuring drinking water safety. Four multilevel samplers were installed approximately along the groundwater flow path to investigate spatial and temporal variations in groundwater As in the Hetao basin, Inner Mongolia. Both water chemistry and groundwater level were monitored for about two years. Groundwater As concentration generally showed increasing trends, and Eh values showed decreasing trends along the flow path, indicating that As was mobilized via reductive dissolution of Fe oxides. However, in evaporation discharge area, shallow groundwater As was generally lower than those upstream and downstream. In addition to evaporation, siderite and pyrite precipitations controlled groundwater As concentrations. The negative correlations between As concentration and SIpyrite (or SIsiderite) implied that siderite and pyrite precipitations wold scavenge groundwater As and lower As concentration. Temporal variation showed different trends in different locations. It may reflect replenishment of high/low As groundwater for the increase/decrease in As concentrations, resulting from water level fluctuation. The increase trends in groundwater As concentrations at depth around 15m in the discharge areas would result from the increase in the recharge of underlying groundwater (20m) with high As concentration due to enhanced evaporation in the seasons with high water levels. The investigation suggested that monitoring of groundwater As should be routinely carried out to ensure the drinking water safety in the As-affected areas.     

新疆塔里木河生态脆弱区渭干河灌区

本文论述了塔里木河生态脆弱区渭干河灌区地下水水文地质、赋存、补给、径流、排泄特征、化学特征和地下水动态变化特征。灌区地势北高南低决定了地下水的基本流向,地下水主要以地表水转化补给为主,灌区地下水表现为渗入-蒸发型的动态特征,年际变化小,现状地下水仅有少量生活用水开采,开采量很小,水质较好,满足集中式生活饮用水水源及工、农业用水要求。科学认识该区地下水特征,对该区地下水开发、保护、治理以及调配流域和区域水资源保障供水安全、生态与环境安全和地下水资源的可持续利用政策的实施提供了科学依据。