内蒙古河套灌区地下水合理开采系数分析

在分析河套灌区适宜埋深的基础上,利用数值模拟模型分析了不同开采系数下灌区地下水埋深动态变化,确定了不同水质分区的地下水合理开采系数:矿化度≤3 g·L-1区域的开采系数为0.7,矿化度＞3 g·L-1区域的开采系数为0.5.     

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.     

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。     

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.     

地下水埋深对玉米滴灌的影响研究

以春玉米为研究对象,探求不同地下水位条件下(0.5m～3.0m)地表滴灌与地下滴灌对作物需水量、土体中盐分的运移规律及玉米产量的影响,以期为类似地域的科学灌溉与可持续发展提供理论依据。     

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。     

地下水埋深对冬小麦地下水的利用量及表层土壤含水率的影响

地下水位埋深深浅直接影响冬小麦对地下水的利用量及土壤含水率,通过天长二峰灌溉试验站连续五年排水指标试验,寻求出江淮丘陵区冬小麦地下水位埋深时补水量及0cm～30cm土壤表层含水率的相关关系,为地下水吸收利用,水资源平衡计算及农田排水工程设计,提供科学依据.     

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.     

塔里木河下游数字地下水埋深模型的构建

根据数字地面模型的概念,利用航空拍摄的地面高程数据和地下水观测孔观测得到的地下水水位数据,建立了塔里木河下游地区的数字高程模型和数字地下水水位模型,并在这两个数字模型的基础上得到了塔里木河下游的数字地下水埋深模型．从数字地下水埋深模型获得的地下水埋深分布状况可知,地下水埋深大于10m的面积占统计面积的65％．     

机器学习模型在地下水埋深模拟中的适应性分析

基于京津冀气象、社会资料及地下水埋深数据,构建支持向量机(SVM)、循环神经网络(RNN)和长短期记忆神经网络(LSTM)模型对京津冀地区13个城市地下水埋深进行了模拟,并以确定系数、均方根误差、平均绝对百分比误差、纳什系数对3个模型的适应性进行了评价。结果表明：LSTM模型模拟效果最好,其次是RNN,SVM最差;不同城市基于LSTM模型进行地下水埋深模拟时参数调整最少,适应性最好,SVM模型参数调整最多。将3个模型应用于随机选择的6个测站进行验证,在华北地区浅层地下水埋深模拟方面,LSTM模型模拟精度和可信度最好,适应性最强,是该地区地下水埋深模拟的首选机器学习模型。     

内蒙古河套灌区湿地现状调查与分析

 内蒙古河套灌区湿地资源丰富,类型繁多。但最近几年由于人类活动的影响和环境的破坏,该地区出现了不同程度的退化,湿地富营养化、盐碱化现象严重。通过室内遥感解译和室外调查相结合的手段,对河套灌区湿地现状进行调查。依据该地区湿地形成的原因、湿地水源补给和水源排泄情况,灌区湿地可分为7 个类型。该地区湿地数量和面积与年降水情况有很大的关系。此外,该地区湿地及周边植被类型较为单一,共发现植物33 个科,81 个属,共计123 种植物,物种丰富度不是很高,植物种数仅占该地区全部植物种数的不足50%,表现出明显的地域性特点。     

沙漠边缘绿洲灌区对地下水开采的约束作用

沙漠地区生态系统非常脆弱,地下水的开采应以不破坏现有的生态平衡为前提。文章以塔克拉玛干沙漠南缘桑株河流域为例,在数值模型的基础上,根据作物、植被正常生长与地下水水位埋深的关系,通过定义极限水位附加降深,探讨了绿洲灌区对地下水开采的约束作用。结果表明,若水源地运行仅以地下水可开采量为约束条件,运行20a后将引起乔达灌区与木吉灌区的水位附加降深值分别达7.5、5.6m,远大于极限水位附加降深值3.0m,从而致使作物减产、植被枯死。因此,应以现有绿洲灌区的正常生长为约束条件,制定相应的地下水开发利用方案。     

松嫩平原地下水氮污染空间变异性及健康风险评价

为探明松嫩平原地下水污染现状及氮污染影响,利用地统计学软件分析了“三氮”（硝态氮、亚硝态氮和铵态氮）含量的特征,采用 ArcGIS 绘制了地下水硝态氮的变异函数图和空间分布图,并应用健康风险评价模型进行了氮污染对人体的潜在健康风险评价。上述研究表明,该区地下水污染物以“三氮”最为突出,其中硝态氮污染最重,变异系数为1．686,属于强变异,含量分布与二阶球状模型拟合最好,块金值和基底效应分别为2．423和0．575,其含量的空间异质性是结构性因素及随机性因素共同造成的,随机性因素稍强;硝态氮污染高风险区占总面积的88．78％,主要分布在东中部高平原区,这一区域大部分为 III 类水,对人体健康存在较高的风险,应引起关注。     

位山引黄灌区地下水超采区水的综合治理与保护

位山引黄灌区下游由于水资源环境差等原因，地下水严重超采．为求得水资源的良性循环，应采取对该区域水资源施行统一管理、引水补源和节约用水等措施。     

内蒙古义长灌域土壤盐分变化特征分析

土壤盐渍化是影响作物产量与制约农业发展的重要因素.本文根据义长灌域2012年5-12月份的野外实测资料,分析了试验区土壤含盐量在垂向剖面上的分布特征和变化规律;研究了地下水埋深和矿化度季节性变化规律及其对土壤盐分运移的影响.研究结果表明:强烈的蒸发促进盐分向土表运移,随土层深度的增加,土壤含盐量呈降低趋势;土壤积盐脱盐交替频繁,交替周期与灌水周期相对应;地下水埋深受灌排系统影响较大,作物生育期内地下水矿化度无较大波动;由于土壤盐分运移受多种因素影响,在野外试验条件下,单一因素如地下水埋深或地下水矿化度与土壤盐分运移的关系不显著.研究结果可为义长灌域土壤盐渍化防治与水土利用提供理论依据.     

华北山前平原典型井灌区地下水水位变化影响因素分析

为定量评估华北山前平原多因子对地下水水位动态变化的影响,选取华北山前平原典型井灌区石家庄市栾城区为研究区,从水量平衡角度分析了影响该地区地下水水位动态变化的主要影响因子;利用主成分回归分析法排除主要影响因子间的相互作用,定量分析了各综合因子对地下水水位回升的贡献率;构建了栾城地下水水位主成分-时间序列模型预测多因子影响下的华北山前平原地下水水位变化。结果表明:1994—2015年栾城地下水水位主要受本地气候因子、本地人类活动和上游人类活动三方面影响因子的共同作用,各因子对当地地下水水位回升的贡献率分别为11.7%、-50.9%和-37.4%,对这三方面影响因子起主导作用的影响因素分别为栾城降水量、栾城小麦和玉米的种植面积以及上游石家庄市区人口;1994—2015年栾城自然气候变化有利于该地区地下水资源的恢复,但人类活动对地下水资源的影响仍占主导作用。     

Progress in study on irrigation practice with saline groundwater on sandlands of Taklimakan Desert Hinterland

The study on the distribution and dynamic changes of soil moistures and salts under different irrigating methods and managements of using saline groundwater on the sand lands of the hinterland of the Taklimakan Desert, started in 1997. The results show that drip irrigation can be applied to seedlings （furrow irrigation can be applied to level lands） using saline groundwater in the process of constructing the biological shifting sand control system along the desert highway in the hinterland of the Taklimakan Desert; an irrigation frequency of 20 clays and an irrigation amount of 30 kg/m^2.time are suitable to the shifting sand control forest belts at the same year as they were afforested. Along with the increase of forest age, the irrigation norm can be properly increased, the irrigation interval can be prolonged.     

Progress in study on irrigation practice with saline groundwater on sandlands of Taklimakan Desert Hinterland

The study on the distribution and dynamic changes of soil moistures and salts under different irrigating methods and managements of using saline groundwater on the sand lands of the hinterland of the Taklimakan Desert, started in 1997. The results show that drip irrigation can be applied to seedlings (furrow irrigation can be applied to level lands) using saline groundwater in the process of constructing the biological shifting sand control system along the de-sert highway in the hinterland of the Taklimakan De-sert; an irrigation frequency of 20 days and an irriga-tion amount of 30 kg/m²·time are suitable to the shifting sand control forest belts at the same year as they were afforested. Along with the increase of forest age, the irrigation norm can be properly in-creased, the irrigation interval can be prolonged.