地下水水位变动对土壤盐分运移的影响规律研究

通过对室内均质土柱试验,研究了地下水埋深在80cm．60cm、40cm的情况下,土壤盐分运移的变化及规律。结果表明：地下水埋深对土壤剖面的盐分分布影响显著。不同地下水埋深土柱积盐规律相似。随着地下水埋深逐渐增大,积盐的时间依次延长。当地下水埋深达到80cm时,在试验条件下以毛管水形式上升的地下水已经无法快速到达土柱表面,在该地下水埋深条件下土壤积盐强度不大。灌水后,土壤表层盐分随水分向下运动。     

控制排水条件下冬小麦水位生产函数的试验研究

为了研究冬小麦地下水埋深与产量的关系,以地下水的降落速度与适宜埋深作为冬小麦排水的调控指标,在蒸渗测坑内进行冬小麦水位调控试验,通过理论分析和数值计算,建立了排水条件下冬小麦水位生产函数;考虑到根层土壤含水量与地下水位的耦合作用对冬小麦产量的影响,提出了用土壤含水量作为修正系数的控制排水条件下冬小麦的水位生产函数.函数...     

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.     

塔克拉玛干沙漠南缘地下水在脆弱生态环境中的作用

塔克拉玛干沙漠南缘属典型的干旱区内陆盆地生态环境弱带,在绿洲与沙漠相交错分布的干旱生态系统中,地下水显示出重要的生态调控作用。土壤环境（水分、土壤含盐量）受地下水环境状况（地下水位、水质）的制约,从而决定了植被生长情况,地下水埋深地４ｍ时,土壤含水量一般在１１．７％～３３．９％之间变化,茺膜河岸林,柽柳灌丛和多数草木植物均能正常生长,当地下水位埋深大于４ｍ时,天然植物生长明显受到制约,土壤含盐量与     

洮儿河流域平原区气候变化情景下浅层地下水水位动态响应分析

利用研究区降水、气温、地表水径流和地下水埋深数据,使用Mann-Kendall非参数检验法,分析水文气象要素变化趋势,结合研究区水文地质概况,建立地下水数值模型,对未来气候变化下的地下水水位动态进行预测．结果表明:研究区地下水埋深呈显著增加趋势,降水量增加不显著,气温呈升高趋势,地表径流显著减少;通过建立的Visual MODFLOW模型,对基准情景（基准期平均降水量条件）和3种气候情景（SSP126、SSP245、SSP585）下研究区未来地下水位进行预测:基准情景和3种气候情景下研究区北部浅层地下水埋深持续增加,南部地下水埋深有所减少;3种气候情景下地下水埋深均大于基准情景下地下水位埋深．      

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。     

淮北平原区浅层地下水埋深时空分布特征

基于淮北平原区104个观测井1980～2007年的月地下水埋深数据和97个气象站点月降水数据,研究地下水埋深的时空变化规律,并探讨影响地下水埋深的主要影响因素。主要结果如下:①年代际来看,地下水埋深1980年代是最浅的,1990年代地下水埋深最深,最大地下水埋深发生在淮河流域的特大干旱、严重干旱和中度干旱的当年或下一年。②南部地区地下水埋深小于北部地区,东北部的地下水埋深最深;夏季地下水埋深平均最小,春季最大,其次是秋季和冬季。③1980～1985年和1990～2007年地下水埋深在作物生长季节(3～9月)呈增加趋势,1985～1990年地下水埋深呈减小趋势。④3～5月和9月的中西部地区尽管地下水埋深减少,但是降水呈减小趋势。8～9月中东部地区地下水位下降主要是因为降水减小引起的。     

典型干旱区绿洲植被-地下水埋深-土壤盐分的空间分异与耦合分析

干旱区绿洲内部植被与水土的相互作用直接影响到绿洲的稳定。为了探索绿洲植被-地下水埋深-土壤盐分的空间分异与耦合关系,本文以典型干旱区绿洲——新疆和田地区克里雅绿洲为实例,根据归一化植被指数(NDVI)、地下水埋深和土壤盐分数据,采用地统计、3S技术、回归分析及K-S检验等方法,在耦合系数模型的基础上,研究植被覆盖、地下水埋深及土壤盐分的空间分异规律及相互关系。结果表明:(1)植被覆盖空间格局围绕克里雅河新老河道、平原绿洲内稻田区和绿洲外围过渡带等景观呈梯度分布;(2)克里雅绿洲区域内地下水埋深整体上由北向南逐渐增加,土壤表层含盐量整体上由西至东呈带状分布;(3)研究区植被覆盖、地下水埋深及土壤盐分的空间分异趋势比较一致;(4)克里雅绿洲地下水埋深、土壤含盐量及植被覆盖指数三者存在较高的耦合关系,耦合度在0.6以上,属中级协调。     

地下水位对干旱区河谷林耗水影响的数值模拟

为研究不同地下水位下的干旱区河谷林水分动态变化、消耗规律及维持河谷林正常生长的临界地下水埋深及其年内变化过程,利用HYDRUS-1D软件建立了河谷区地下水—土壤—植物—大气连续体(GSPAC)水分传输模型,对新疆额尔齐斯河干流河谷林水分动态过程进行模拟分析。结果表明:河谷林实际腾发量随地下水位的降低而减小,维持河谷林正常生长的临界地下水埋深(河谷林各月旬最小耗水比例达到70%时的地下水埋深)随时间变化,河谷林生长期4～10月临界地下水埋深分别为6.2m、4.2m、2.8m、3.5m、9.5m、12.2m和8.3m。     

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。     

额济纳三角洲地下水埋深变化与土地覆被变化关系的研究

干旱内陆河流域普遍存在流域中游灌溉农业和下游地区生态环境、地下水埋深之间的平衡问题。本文根据黑河下游额济纳三角洲1988-2009年地下水埋深数据,利用Mann-Kendall检验法和克里格插值法分析地下水埋深时空变化,同时利用1990、2000和2010年的土地覆被数据分析土地覆被变化,探讨了土地覆被变化与地下水埋深变化的关系。结果表明:1988-2009年,研究区年平均地下水埋深在0.1显著水平上呈增加趋势,地下水埋深的空间相关性先减弱后增强;生态环境先后经历了严重恶化到缓慢恢复的过程;地下水埋深空间分布与变化和植被空间分布与变化有着密切的关系。四种荒漠植被生长的地下水位埋深从大到小排序为梭梭、柽柳、胡杨、芦苇。地下水埋深增加,植被退化,水域趋向干涸,地下水埋深减少,植被有所恢复,水域面积增加。     

黑河流域地下水埋深与气候变化对植被覆盖的影响研究

植被是联结土壤、大气、水分的自然纽带,在一定程度上,植被变化能在全球变化研究中充当"指示器"的作用.黑河流域位于我国西北干旱地区,气候变化敏感,以黑河流域为研究区,采用1998—2008年Spot-Vegetation的NDVI数据,以同时期的气象数据和区域地下水埋深数据为基础,通过ENVI、Arcgis等软件对数据进行统计分析,利用多元统计模型分析植被指数NDVI与年均温、年地下水埋深之间的定量关系,得出如下结论:1)黑河流域植被覆盖呈上升趋势,其中春季增加趋势最大;在空间分布上,黑河流域上中游的张掖、金塔等地区植被覆盖增加趋势明显,植被覆盖下降的区域主要在下游地区.2)黑河流域的年均地下水水位整体上呈下降趋势,地下水位埋深由年均3.09m上升到4.67m,其中地下水埋深较深的位置主要集中在上游,处于张掖市张掖农场周围,下游地区埋深普遍较浅.3)植被覆盖指数NDVI与温度成正相关,与地下水位埋深呈现负相关,综合分析NDVI变化趋势与气候变化和地下水之间的关系,建立三者之间的定量关系.本研究为定量评价由植被覆盖为主要表征的区域生态环境状况提出了科学的依据.     

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.     

绿洲-荒漠带植物物种多样性特征对水资源的响应

结合野外调查,采用物种丰富度指数（R）、Shannon—Wiener指数（H）、Simpson指数（D）、Pielou均匀度指数（JSW）分析了塔里木河下游绿洲-荒漠带群落物种多样性特征,并选用地下水埋深和0-20,20-50,50-80,80-130cm土壤含水量作为植物生存的水环境指标,分析了物种多样性指数对环境水资源的响应．结果表明：塔里木河下游绿洲-荒漠带共发现19种植物,多样性指数均较同温带其他植被类型低;地下水埋深和80cm以下深层土壤含水量共同影响群落物种多样性,而且当地下水埋深较深时,深层土壤含水量对群落物种多样性特征的影响作用甚至比地下水埋深大．同时,研究还发现,〈4m是维持绿洲-荒漠群落物种多样性、保护绿洲稳定的植被合理地下水位,9m是绿洲-荒漠带植被生存的极限水位．     

雨水花园集中入渗对非饱和土壤含水量和地下水的影响

为更好地利用雨水花园蓄渗雨水径流补给地下水,缓解城市化对水环境的不利影响,通过花园集中入渗雨水径流实验,监测雨水花园流量变化过程及地下水、土壤水的变化情况,研究集中入渗对非饱和土壤含水量和地下水的影响.结果显示,对于强度小、历时短的降雨,雨水径流先储存于非饱和土层,后被消耗,无法补给地下水;对于大雨和暴雨的径流, 2.3 m深的非饱和区补给水量约为饱和区的7.3倍.地下水接受入渗补给具有滞后性,特别是地下水位埋深较大时,滞后现象更为明显.     

黑河上游天涝池流域生长季地下水动态

选择祁连山中部黑河上游天涝池流域为研究区,于2015年生长季(5-10月),利用HOBO U20-001-04自计式水位计对流域出口地下水位进行观测,结合气象数据,分析流域地下水动态.结果表明:距河道由近及远,地下水埋深逐渐增加;从平均状况看,5-6月中旬,地下水位缓慢抬升,6月中旬-7月水位抬升最为明显,7月初达到最大值;7月中下旬-8月,地下水位波动,9月以后处于稳定状态;5-10月整个雨季的总降水量为299.95 mm,水位变幅为1.374 m.地下水位埋深5-6月中旬受降水和气温共同影响,气温占主导作用,6月中旬-9月主要受降水量的制约.降水对地下水的补给具有滞后和累加效应.     

土壤墒情及地下水自动监测系统在棉花上的应用研究

通过WIDEPLUS-CT型投入式静水压力传感器、GPRS100无线传输模块,对地下水位、土壤墒情远距离监测土壤含水率的测定方法进行研究,构建了集"土壤墒情"、地下水位信息二位一体的信息自动采集系统,为及时了解和掌握土壤墒情和地下水变化情况,逐步提高土壤墒情"地下水自动监测能力和旱情预测预报水平,为抗旱决策提供墒情旱情和地下水信息,预防和减少旱灾损失,提供一定的技术支撑。     

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.     

微咸地下水浅埋条件下滴灌频率对土壤盐分运移过程的影响

为了探讨微咸地下水影响下滴灌频率对土壤盐分动态过程的影响,在土柱内进行同一地下水埋深条件下的滴灌入渗试验。试验中供试地下水矿化度为3 g/L;滴灌频率设3个处理,相应的单次滴水量分别为0.5、1和2 L,滴水间隔分别为2、4和8 d;各处理的滴水总量均为2 L;以无地下水条件作为对照。试验结果表明:地下水对土壤水的补充存在两种形式,一种是地下水上升毛管水直接进入下层土壤,使土壤接近饱和状态,另一种是在地表蒸发拉动作用下,地下水上升到地表,形成稳定蒸发,并使含水率平均增加18.76个百分点,其中,滴灌频率越低(单次滴水量大),土壤出现稳定蒸发的现象越早。整个土层的盐分动态可分为两个运动方向相反的区域,即上层土壤积盐区和下层土壤脱盐区;增大滴灌频率仅能降低表层土壤的积盐程度,不能抑制上层土壤(0-30 cm土层)的积盐现象(平均积盐率为49.58%);但是下层饱和区土壤(30-60 cm土层)因地下水溶解作用使土壤脱盐(平均脱盐率为30.64%)。低频滴灌因其单次灌水量大,存在深层渗漏,能起到淋洗上层土壤盐分的作用。     

地下水渗流对单U形地埋管埋深的影响

为解决因埋深过大而引起的竖直地埋管换热器换热效果不佳的问题,根据黄土高原地区的地质条件,建立轴向岩土分层的单U形地埋管换热器数值模型.通过数值模拟,分别研究了改变含水层厚度、地下水渗流速度和地下水位线高度对地埋管换热性能的影响,并提出了以典型含水层厚度来确定地埋管最佳埋深的方法.结果 表明:当实际含水层的厚度不超过典型含水层厚度时,地埋管最佳埋深的位置为实际含水层底部;反之,地埋管最佳埋深的位置为典型含水层底部;随着渗流速度的减小,典型含水层厚度先增大后趋于不变,在渗流速度为1×10-6 m/s时达到最大值30 m;地下水位线的提高对典型含水层厚度没有影响,但提高了典型含水层的位置,使得最佳埋深变小.