海河流域地下水储量时变趋势分析

海河流域水资源短缺,水资源供需矛盾突出,地下水供水量占流域总供水量的65%.长期以来,地下水资源被超采利用,然而由于监测地下水储量变化的监测井数量有限且分布不均,很难从流域尺度把握地下水储量的时空变化.本文利用GRACE重力卫星CSR05数据反演推算了海河流域2005～2009年间地下水储量的时序变化,为合理利用地下水资源提供科学依据.为验证GRACE反演推算结果的可靠性,将结果与该流域170眼监测井的数据进行对比分析,结果显示二者的变化趋势基本一致.研究结果表明:海河流域2005～2006年间地下水储量整体有所增加,且增加的幅度在逐步增大,在2006年达到峰值;自2006年起,地下水水储量上升的幅度呈缓慢减小的趋势,一直持续到2007年夏季.随后海河流域地下水储量减少,且减小的幅度变化不大.由此可以看出在该5年中地下水储量变化的整体趋势是逐年较小的.     

海河流域地下水储量空间变化趋势分析

近年来,随着工农业的发展,海河流域的地下水资源被严重超采利用,然而由于监测地下水储量变化的监测井数目有限并且分布不均,很难从流域角度把握地下水储量的空间变化趋势.本文利用GRACE重力卫星最新CSR RL05版数据反演推算了海河流域2005~2009年间地下水储量的空间变化,这为合理利用地下水资源提供了科学依据.首先为验证GRACE反演推算结果的可靠性,将结果与该流域监测井的数据进行对比分析,结果表明二者的变化趋势基本一致.然后对海河流域地下水储量变化的空间分布进行分析和讨论,并与《河北省平原区地下水通报》进行对比分析.研究结果表明:在2005~2009年时间段内海河流域地下水储量变化均处于下降的趋势,变化范围在-10~-44 mm/a,大部分区域下降的幅度较大,以石家庄、邢台等地下降幅度较为严重.     

海河流域地下水储量空间变化趋势分析

近年来,随着工农业的发展,海河流域的地下水资源被严重超采利用,然而由于监测地下水储量变化的监测井数目有限并且分布不均,很难从流域角度把握地下水储量的空间变化趋势.本文利用GRACE重力卫星最新CSR RL05版数据反演推算了海河流域2005～2009年间地下水储量的空间变化,这为合理利用地下水资源提供了科学依据.首先为验证GRACE反演推算结果的可靠性,将结果与该流域监测井的数据进行对比分析,结果表明二者的变化趋势基本一致.然后对海河流域地下水储量变化的空间分布进行分析和讨论,并与《河北省平原区地下水通报》进行对比分析.研究结果表明：在2005～2009年时间段内海河流域地下水储量变化均处于下降的趋势,变化范围在-10～-44 mm/a,大部分区域下降的幅度较大,以石家庄、邢台等地下降幅度较为严重.     

基于重力卫星数据的华北平原地下水储量变化分析

采用GRACE卫星数据反演2002～2017年间华北平原地下水储量变化,并对该地区地下水储量变化进行时间序列分析,获取长期变化趋势.结果表明:华北地区地下水储量变化整体均呈现出下降的趋势,下降幅度最大的地方为黄河中下游地区,且山东中部和河南北部表现为加速下降的趋势,而京津冀地区的地下水储量的下降趋势得到了明显的减缓.     

基于土地利用/覆盖变化模拟的黄河流域生态环境质量分析

基于黄河流域2005、2010、2015年三个时相的土地利用/覆盖变化数据,利用CA-Markov模型模拟预测黄河流域2020和2025年土地利用/覆盖时空分布特征,分析黄河流域过去及未来生态环境时空动态变化特征.结果表明:①2005-2025年,黄河流域土地利用/覆盖类型以草地、耕地和林地为主,土地利用类型的面积变化以内部转移为主;整体呈"三增两减"特征:未利用地和耕地的面积变化呈不断下降的趋势,城乡工矿建设用地、林地和草地的面积不断增加,不同土地利用/覆盖面积变化速率不同.②2005-2025年,黄河流域的土地利用综合动态度不断提高,分别为1.041 3%、1.625 4%、1.624 9%和1.624 4%,说明人类活动对该流域的土地利用方式干扰度与日俱增.③过去10 a(2005-2015年),黄河流域生态环境质量指数有所增加但幅度不大,并呈现明显的地域分异特征,但总体维持相对稳定的态势.未来几年与过去10 a相比维持较稳定的空间增减特征,除黄土高原地区外,黄河流域其他区域土地利用类型尚未发生明显的变化.     

那仁郭勒河流域地表水与地下水储量变化响应研究

基于2001—2016年的地表水和地下水储量数据,分别从年尺度和季节尺度研究那仁郭勒河流域地表水与地下水资源变化趋势,分析地表水与地下水的响应关系及其影响因素.结果表明,那仁郭勒河流域地表水储量和地下水储量变化趋势分布不均匀,季节差异明显.地表水-地下水储量变化响应在流域北部集中呈现"地表水稳定-地下水减少"的趋势,在...     

GIS支持下的汶上县地下水资源生态安全评价

以山东省汶上县为例．研究地下水资源的时空变化及其变化原因。在汶上县水资源办公室1995--2004年地下水位观测资料的基础上,利用GIS进行地下水位的空间插值和栅格数据分析得到地下水埋深与地下水资源量的时空变化．研究结果表明：汶上县地下水资源变化存在显著空间分异。研究区地下水埋深在1995—2005年间持续下降：研究区中部地下水埋深的下降速率先慢后快,而东北部丘陵区和南部低洼区地下水位在1999年以后出现回升：1999年以前整个研究区地下水水资源均减少．1999年以后地下水资源减少主要集中于中部平原区．造成地下水空间差异的原因主要有两个方面．其一是有客水作为地表水水源的地区,部分农业用水采用地表水,减少了地下水的开采;其二是汶上县政府加强水资源管理,兴建水利,使地表水用量增加,地下水位出现回升趋势。     

2000-2018年黄河流域县域尺度PM2.5污染时空格局

近年来,与PM_2.5有关的大气污染状况和改善问题成为公众关注的焦点.基于2000-2018年黄河流域县域PM_2.5浓度数据,采用空间自相关分析和标准差椭圆法对黄河流域PM_2.5浓度的时空格局演变特征进行分析.结果表明：(1)2000-2018年黄河流域地区PM_2.5年均浓度总体上呈现波动变化,其中2000-2013年呈现波动增长趋势,平均增长率达到2.02%,2014-2018年PM_2.5浓度逐年下降,但研究期内黄河流域PM_2.5年均浓度值均高于年均限值(35μg·m^-3).(2)黄河流域PM_2.5浓度的地区差异较大,形成西南部和内蒙古中部浓度低,中东部的山西、山东和河南省浓度高的空间格局.(3)黄河流域PM_2.5污染具有显著空间正相关特征.除2000年高值聚集区分布在甘肃省中南部、内蒙古自治区西部(阿拉善盟)、宁夏回族自治区、陕西省西南部和河南省中西部外,其他年份较为稳定地分布在河南和山东...     

楚雄市气候变化及对水资源的影响

利用楚雄市1961～2010年50 a的气候和水资源等资料,分析了楚雄市近半个世纪以来气候的变化及其对径流、水资源变化的影响.分析结果表明:50 a来楚雄市各季和年平均气温均呈上升趋势,年平均气温以0.33℃/10 a速率上升,冬季平均气温增暖速率最为显著;近50 a来楚雄市年降水量有增多的趋势,以21.26mm/10 a的速度在递增.春季和夏季降水量增加较多;而冬季和秋季平均降水量则呈缓慢增多的趋势.水资源总量、地表水径流量、地下水呈减少趋势.     

廊坊城区地面沉降与地下水漏斗响应关系

通过收集廊坊城区水文地质条件、地面沉降监测等资料,分析地下水漏斗变化和地面沉降发展情况,研究廊坊城区地面沉降与地下水漏斗响应关系。首先,深层地下水是廊坊城区的主要水源,2001—2015年供水量呈整体上升趋势,其中生产用水和家庭用水占主要部分,长期开采深层地下水形成地下水漏斗,漏斗断面呈"V"字形。其次,基于合成孔径雷达干涉(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术,廊坊市城区大部沉降速率60 mm/a,局部达80 mm/a。再者,地下水漏斗变化和地面沉降响应关系显示,地下水漏斗与地面沉降中心基本吻合,地下水位开采量增加,造成深层水位下降,导致地面沉降速率不断变大,影响范围亦增大,地下水位下降成为该区地面层沉降主要影响因素,同时建筑群荷载增加对地面沉降亦产生不利影响。因此,开展地面沉降与地下水漏斗响应关系研究可为地面沉降灾害防治提供理论依据。     

西柳沟流域基流变化特征分析

基流是枯水期河川径流的主要来源,可以反映流域地下水的变化过程,是研究流域水量平衡、地下水对气候变化与人类活动响应及预测的关键因子,对干旱内流河流域水文模拟和水资源开发利用至关重要.本文基于1981～1990年及2006～2015年西柳沟龙头拐水文站的实测径流资料,采用递归数字滤波法对西柳沟的流量过程进行了基流分割并计算其基流指数BFI值(Base-flow Index).在此基础上,分别以年、季度及月为单位,分析了基流量和BFI值的变化规律.研究表明,1981～1990年的平均基流量为7. 8mm,BFI值为0. 355. 2006～2015年平均基流量为6. 2mm,年平均BFI值为0. 517,相比1981～1990年增加了47. 2%.春、夏、秋、冬4个季节基流量整体均呈下降趋势且均通过了Mann-Kendall(M-K)突变检验,而BFI值整体呈现上升趋势,除夏季外,均超过了95%显著性水平检验,表明其上升趋势显著.除1月和6月外,其余各个月份的基流量均呈下降趋势,且除5月、8月和9月外,下降趋势明显;对BFI值而言,除12月份BFI值变化比较平缓,2月、9月和11月上升趋势不显著外,其余各个月份均呈显著的下降趋势.     

甘肃省部分地区近65年降水量和气温变化特征分析

水资源是影响地区经济、社会和生态环境的主要因素,而气候变化又强烈地影响着水资源系统的变化趋势。利用甘肃省近65年(1951-2015年)降水和气温的年时间序列,通过对甘肃省降水量和气温的变化趋势及时空特征分析,探讨了甘肃省降水和气温变化对地区水资源的影响,从而为甘肃省水资源的合理利用以及短期内气候变化预测提供依据。结果表明:(1)甘肃省降水量逐年呈减少趋势,各主要地区降水量分布不均匀,降水波动较大,年均降水量在200～300mm之间,降水对水资源的影响相对较少;(2)甘肃省气温总体呈上升趋势,在1998年发生突变,气温开始明显升高,年均气温在9～10℃之间,气温的升高使得水资源的蒸发量增加,降低水资源的有效利用。     

疏勒河流域花海灌区地下水位动态演变趋势

根据疏勒河流域花海灌区水文地质条件,尤其是地下水的补径排关系,建立了相应的水文地质模型和地下水数值模型。通过拟合近十年的地下水水位,对模型进行识别与校验,在此基础上预测了未来20年地下水水位变化趋势及影响因素。结果表明,在350.52万m~3/a的开采强度下地下水水位略有回升,在2 009.86万m~3/a的开采强度下地下水水位下降明显,最大降幅达6 m;高强度开采地下水会引起灌区地下水水位持续下降,区内东南部受影响尤为明显,会引起一系列生态及环境问题。     

近51年贵州南部冬季气温气候特征及其变化规律

利用贵州南部12个站51年气温观测资料,研究这个地区冬季气温的长期变化,其中包括用线性趋势分析了冬季气温的变化趋势和特征,以及利用小波周期分析方法研究了冬季气温的周期变化.结果表明:51年来,贵州南部冬季平均气温、12月气温、2月气温、平均最低气温、极端最低气温均呈现升温的趋势,其中2月增温趋势达到0.46℃/10 a,平均最低气温达到0.23℃/10 a,两者升温显著;1月气温呈现下降的趋势,趋势率为-0.13℃/10 a,平均最高气温和极端最高气温呈现弱的降温趋势.贵州南部冬季气温和冬季各月气温存在年际振荡和年代际振荡.     

沈阳市苏家屯区地下水动态分析

沈阳市苏家屯区是水资源缺乏区,必须科学开采地下水,以达到供需平衡。本文首先针对当地水资源基本状况进行详细阐述,其次论述了地下水变化情况及影响因素,然后分析该地区的地下水的动态变化规律,最后对当地今后的地下水资源管理提出了若干合理化建议。     

基于PSR模型的塔里木河流域生态脆弱性评价

采用"压力-状态-响应"(PSR)评价框架,结合模糊层次分析法定量评价塔里木河流域2005—2015年生态脆弱性,分析其时空分布和动态变化。研究结果表明:塔里木河流域2005—2015年生态脆弱性指数平均值为0. 538,处于重度脆弱Ⅲ级;生态脆弱性持续增加,综合指数最小值为2005年的1. 14,2009年到达一个峰值3. 07,2015年达到最大值3. 69;各地区的综合指数都处于2～3范围,总体呈现由西向东递增趋势,流域生态脆弱性空间分布呈现西低东高状态;研究时段内高度脆弱地区的脆弱性增加显著,而低度脆弱地区脆弱性变化不显著,处于中间过渡阶段。     

皖北平原近60 a冬小麦需水量及缺水量特征研究

冬小麦需水量和缺水量变化分析是地区农业合理用水、制定科学灌溉方案的数据基础。选取典型农业区皖北平原为例,采用修正FAO-56 PM公式及分段单值平均系数法对皖北平原1959—2018年冬小麦需水量和缺水量进行计算,并通过M-K检验法分析近60 a来皖北地区冬小麦需水量和缺水量的趋势变化及突变现象。结果表明:(1)近60 a皖北地区年需水量呈现一定的波动起伏,需水量以2 mm/10 a的趋势下降,年需水量平均值为315.5 mm,需水量阈值为227.8～391.4 mm。皖北地区需水量空间差异不明显,呈自北向南逐渐减少,其中砀山县年均最大需水量为323.66 mm,阜阳市年均最小需水量为300.144mm,在1975年之后,皖北地区缺水量突变明显。(2)皖北地区冬小麦缺水量以2 mm/10 a的趋势小幅度下降,下降的幅度较小,且空间差异较小总体呈自北向南逐渐减少,其中砀山县年均最大缺水量为273.4 mm,阜阳市的年均最小缺水量为244.16mm。(3)皖北地区多年平均缺水量为261.65 mm,年缺水量变化幅度为182.6～333.8 mm,突变点集中在1975—2018年,冬小麦的缺水量出现在生长中期。     

黄河流域水资源配置问题研究与优化

黄河流域是中国重要的经济地带、粮食产地、能源基地,对中国的社会经济、生态安全的持续健康发展具有重要作用。随着社会经济的发展以及气候环境的变化,黄河流域用水结构发生改变,农业用水和工业用水量减少,生活用水和生态用水量增多,且上游取水量减少,中下游取水量增多。本文通过对2000—2021年流域地表水和地下水的取、耗水量现状以及2004—2021年流域用水结构的分析,发现黄河流域水资源配置中存在水资源价格调整不到位、配置不合时宜、流域产业转型动力不足以及水资源开发利用率低等问题,并提出完善黄河流域水资源价格体系、推动流域的生态补偿、建立水资源监管机制、构建人与自然和谐共生的生态系统新格局的建议。黄河流域水资源配置问题探究与优化有助于推动流域生态保护和高质量发展,对大型流域水资源管理和调度具有重要意义,可为全球其他流域水资源的优化配置提供参考。     

1958—2015年长白山气候变化特征分析

利用长白山的气象数据,分析长白山1958—2015年平均温度和降雨量的变化特征.结果表明:长白山年平均温度呈现上升趋势,线性增温率为0.392℃/10 a,四季和各月份的平均温度均呈现上升的趋势.其中,冬季的增温率最高,为0.569℃/10 a,其次是秋季和春季,夏季的增温率最低,为0.222℃/10 a;长白山年降雨量变化不明显,整体呈现微弱增加趋势,降雨量倾向率为2.28 mm/10 a.其中,四季的降水量呈现不同的趋势,春季、夏季和冬季的降雨量呈现增加的趋势,而秋季的降雨量呈现下降的趋势,降雨量倾向率为-3.9 mm/10 a.在过去的58 a,长白山总体气候呈现暖干化趋势.     

黄河流域博物馆空间格局演变及其影响因素研究

以黄河流域1868座博物馆为研究样本,借助核密度分析、标准差椭圆、空间自相关、位序规模法则以及地理探测器模型,对2012-2018年黄河流域博物馆时空演化特征及影响因素进行考察。研究结果表明：2012-2018年黄河流域博物馆数量呈上升趋势,占全国博物馆总量比重不断增长,增长率达到20.05%;黄河流域博物馆密度呈现不均衡的特点,随着年份的增长,密度高值不断增加且显现,分布呈现“多中心”模式并不断集中演化;黄河流域博物馆重心居于东部,椭圆空间形态具有“西南—东北”的分布,重心移动轨迹逐年向东移动,椭圆转角呈现出持续增大的态势;黄河流域博物馆整体呈正相关,极化作用明显,聚集格局愈发突显;黄河流域博物馆时空分布演化的影响力有差异性,社会因素为主要因素,经济因素为次要因素,资源因素为一般因素。