基于遗传人工神经网络的土壤盐渍化敏感性分析模型

本文以疏勒河流域的昌马灌区为例,运用遗传人工神经网络模型方法探讨各影响因子对土壤盐渍化的敏感程度。模型考虑了降水量、蒸发量、地下水埋深、地下水矿化度、地面坡度、粘土层顶板埋深、土壤质地和土地利用等因子。结果表明:地下水矿化度的变化对土壤积盐影响最大,是最灵敏的因子,其次分别是地下水埋深和蒸发量。粘土层埋深对积盐过程起到较大的作用,其影响仅次于蒸发量,降水量和地形坡度的灵敏程度基本相当。分析结果可以为灌区土壤盐渍化预测及防治提供科学依据。     

三工河流域柽柳耗水特征与生物排水探讨

利用三工河阜北潜水均衡试验场地中蒸渗仪种植柽柳（俗名红柳）试验分析得出,本区4年生柽柳在充分供水条件下柽柳有效蒸发蒸腾期4～10月的蒸发量（利用地下水量）与地下水埋深有关,柽柳蒸发蒸腾量随埋深的增加而减小,其蒸发蒸腾量与埋深呈“S”型函数模型。柽柳在0．5—2．0m埋深下的平均蒸发蒸腾量是同期E20水面蒸发量的1．6倍,柽柳整个生育期平均年蒸发蒸腾耗水量为2797mm,灌区大量种植柽柳利用生物排水调控地下水位具有一定的可行性。     

洛惠渠灌区地下水水位变化规律研究与预测

分析灌区29年间（1977-2005年）井点水位变化规律,建立地下水位二元线性回归模型,并利用模型来预测未来15年的地下水位变化趋势。结果表明：地下水位1977-1984年为平稳阶段,1985-1992为埋深变浅阶段（恶化阶段）,1993-2001年为埋深变深阶段（改善阶段）,2002年至今又为平稳阶段,主要受灌溉方式影响。未来15年灌区地下水位呈下降趋势。     

黄河三角洲浅层地下水埋深动态与降水的时空响应关系

为探究黄河三角洲浅层地下水埋深动态对降水的时空响应关系及其驱动因素,基于2006—2010年黄河三角洲14口监测井的浅层地下水埋深数据和气象站降水量数据,利用Kendall's秩相关、交叉小波变换和小波相干方法,分析黄河三角洲地下水埋深动态和降水之间不同的时空响应模式,结合土地利用、微地貌类型和土壤质地资料,利用地理探测器方法对地下水埋深-降水响应关系进行定量归因研究。结果表明:（1）地下水埋深时间序列与降水量时间序列呈负相关关系,根据降水量对地下水埋深的影响强弱,可划分为3种空间模式:模式1强负相关（-0.45~-0.30）、模式2负相关（-0.30~-0.15）和模式3弱负相关（-0.15~-0.01）,空间差异性明显。（2）从模式1到模式3,地下水埋深对降水的响应延迟时间逐渐变小,分别为178.36 d、146.43 d和35.51 d,在所有模式中,地下水埋深对强降水的响应都很敏感。（3）土地利用、微地貌类型和土壤质地对地下水埋深-降水的响应关系都有显著的影响,解释贡献率分别为微地貌类型（0.280 7） > 土地利用（0.244 1） > 土壤质地（0.163 8）,驱动因子之间均表现出非线性增强作用,土地利用和微地貌类型的协同增强作用最大,为0.749 0。研究揭示了黄河三角洲浅层地下水埋深变化与降水之间不同的时空响应模式并对其进行定量归因,为黄河三角洲地区水循环过程研究及地下水资源管理和生态保护提供科学依据。     

河西走廊疏勒河灌区地下水特征现状分析

依据实际观测的1984-2013年地下水水位资料、2013年地下水水质化验及2011年水利普查有关成果, 对甘肃省河西走廊疏勒河灌区地下水特征现状进行了分析. 结果表明: 疏勒河灌区地下水开发利用以农业用水为主, 1984-2013年30 a来地下水水位变化总体特征为稳中下降, 个别地方地下水位略有上升; 地下水埋深在1.30～80.00 m之间, 年内地下水水位随灌溉制度变化显著, 年调节能力强. 地下水水质均超Ⅲ类, 由于农业生产大量使用氮肥, 氨氮指标最大值超Ⅲ类标准0.7倍, 是造成灌区地下水面源污染的主要因素.     

黄淮海平原浅层地下水埋深对气候变化响应

地下水是陆地水循环的重要组成部分,它受气候条件和植被地形及人类活动的影响.地下水埋深对气候变化的响应研究是气候变化影响研究的前沿和热点之一,对于水资源管理及其相关研究与应用具有重要意义.本文利用陆面水文模型VIC驱动统计模型RTFN开展气候变化的敏感性试验,探讨黄淮海平原地区浅层地下水埋深对气候变化的响应.研究表明,地下水埋深对降水变化的敏感程度远大于温度变化,埋深较浅区比埋深较深区敏感.在温度变化2～5℃,降水变化±15%的情景下.黄淮海平原区平均地下水埋深变化范围大致为-81～96mm.由于地下水具有自记忆性,导致埋深对降水盈余响应滞后.该地区最大的埋深变化出现在8月.     

玛纳斯河流域莫索湾灌区地下水资源特征分析

玛纳斯河流域莫索湾灌区地处我国西北干旱地区。根据新疆玛纳斯河流域中下游莫索湾灌区1998~2007年共10年的地下水观测资料,分析地下水年内、年际变化情况,采用主成分分析、水量均衡法对灌区地下水动态变化规律及影响因素进行分析。结果表明:灌区地下水年际变化总体呈持续下降趋势,在人类活动与自然条件的共同作用下年内变化特征明显,地下水资源处于负均衡状态;分析主要影响因素与地下水埋深关系,得出莫索湾灌区地下水主要影响因素为灌溉用水量和蒸发量,各团场的地下水位变化驱动力不尽相同;研究莫索湾灌区地下水变化特征对区域水资源合理开发与保护具有重要指导意义。     

毛乌素沙地植被与地下水关系

以植被的种群和盖度、地下水埋深、包气带含水率、地下水矿化度和包气带含盐量等指标,研究毛乌素沙漠腹地地区植被与地下水的关系,确立了研究区优势植被沙蒿（Artemisia）、沙柳（Salix psammophila）和苔草（Carex）的适生地下水埋深、包气带含水率、地下水矿化度和包气带含盐量。研究表明：地下水埋深、包气带含水量对植被种群影响非常敏感,而地下水矿化度和包气带含盐量则为不敏感指标。另外,地下水埋深对以地下水为水分来源的植被盖度较为敏感,而总盖度为不敏感指标。     

新疆克州境内近20年地下水变化趋势分析

结合新疆克州境内两个地下水观测站点的地下水数据,对近20年的地下水埋深变化趋势进行分析。结果表明:新疆克州境内的山区盆地区域从2000-2018年年平均地下水埋深总体变化较为平稳,各年度地下水埋深在3～4. 5 m之间变幅,各年代际地下水埋深的变幅为0. 8～1. 2 m之间,7月份属于地下水位较低的月份,2月份属于地下水位较高的月份;境内年地下水埋深呈现递增变化,且变化趋势不明显;夏季由于降水补给,地下水呈现递增变化,秋季和冬季地下水由于补给量有所减少,总体呈现递减变化,春季地下水无明显变化趋势。     

新疆渭干河灌区水文地质条件变化及排水措施探讨

渭干河灌区的水土环境及水文地质条件在克孜尔水库建成后发生了一定的变化,本文结合灌区12年来的水盐监测资料,对灌区地下水的埋深变化规律、水质演变趋势、灌区的排水效果及目前存在的问题进行了分析与探讨,并为今后灌区排水措施和保持水土环境的良性发展提出了建议.     

塔里木河下游物种多样性与地下水位灰色关联分析

根据植被样地资料和地下水埋深观测资料, 运用灰色关联法对物种多样性与地下水埋深的关系进行了分析. 结果表明: 在塔里木河下游, 物种多样性与地下水埋深变化关系密切, Shannon-Weiner指数、 Simpson指数、 Margalef指数、 Menhinick指数、 JSW指数和JSI指数与地下水埋深之间的灰色综合关联度都在0.70以上, 其中物种多样性指数Simpson指数与地下水埋深变化的灰色综合关联度最高, 为0.866, 其关联度数值体现了地下水埋深对物种多样性变化的主导性.     

气候变化与人类活动对石家庄市藁城区地下水位埋深的影响分析

为了探寻石家庄市藁城区地下水埋深动态变化规律,以藁城区2001—2018年的年降水量、地下水人工开采量等数据为基础,对藁城区地下水位埋深进行研究。首先采用P-Ⅲ型曲线法确定降水序列的丰、平、枯年份,分析不同降水量情况下地下水位埋深变化规律;其次,利用地下水开采潜力系数法和灰色关联度法对人工开采量和地下水位埋深的关系进行研究。结果表明：1）藁城区地下水位埋深在2001—2016年逐渐增大,在2016—2018年趋于减小,2016年为转折点;在空间上藁城区地下水位埋深呈现出北部埋深小、南部埋深大的特征,北部水位埋深较同期南部水位埋深要浅5~10 m。2）降水是驱动藁城区地下水位埋深变化的重要因素,枯水年水位埋深变幅在0.8~1.5 m之间,平水年水位埋深变幅在0.3~1.2 m之间,丰水年水位埋深变幅在0.3~1.1 m之间。主灌期（3—6月）的地下水位埋深增加速率均为cm/d级,非主灌期（7—10月）的地下水位埋深减少速率均为mm/d级。3）人工开采是驱动藁城区地下水位埋深变化的主导因素,其中农业开采量占人工开采量的80%。综上认为,藁城区一直处于严重超采状态,地下水累计超采量每增加1亿m³,地下水位埋深增加0.45 m。     

新疆阿克陶县灌区盐碱地特征分析

通过对阿克陶县平原灌区盐碱地监测得出,区内盐碱地危害程度随地下水埋深的减小而增大,地下水年平均埋深小于2.26m对应为重度盐碱地;夏季潜水水质明显好于冬季,夏季潜水可以达到灌溉水质要求。由此提出增大灌区潜水开发力度,降低地下水位是有效治理盐碱地危害的措施之一。     

地下水埋深对作物产量与水分利用效率的影响及作物系数变化

采用排水式蒸渗仪试验,研究不同地下水埋深对冬小麦和春玉米产量和水分利用效率的影响及其作物系数的变化,表明冬小麦和春玉米生育期的地下水位分别控制在1.5 m和1.0 m以下时产量和水分利用效率最为适宜,作物系数随地下水埋深的变化而变化,幅度可达到0.5～0.6,作物系数最大值处于1.2 m埋深处。研究结果可为地下水埋深较...     

洛惠渠灌区地下水电导率特征分析

分析灌区上层含水层的电导率分布特征,发现灌区高盐区和中盐区大部分分布在灌区中部和北部45#附近,水位均低于5 m的地区.但个别井点水位埋深很大,电导率很高,其地下水盐化并不是由于水位过高引起的.利用76#连续监测资料采用小波方法分析其水位与电导率的关系,得出水位变化与电导率相反的结论,为确定其变化机理,监测不同深度下的电导率值,结果得出灌区地面以下富集有大量的可溶性盐类,推断灌区地下水分层广泛存在于灌区.依据地下水分层现象和上层含水层电导率分布状况,为灌区地下水盐碱化过程研究和井渠联合灌溉提供科学依据.     

喀什地区地下水埋深及其动态特征浅析

随着喀什地区对地下水资源的开发利用不断增加,建立、健全地下水监测和控制体系尤为迫切。长期监测了喀什地区平原区地下水动态埋深变化,并利用ArcGIS软件对2011年全年和2012年第一季度的监测数据进行分析,评价了喀什地区地下水位动态变化状况。结果表明,喀什地区喀什噶尔流域和叶尔羌流域地下水埋深自上游至下游逐渐变小,至平原区埋深最小,大部分区域小于5m。全年内6、7、8、9月份因地下水蒸发量和开采量较大,埋深均大于6.9m。2012年与2011年同期(第一季度)相比,喀什市及其周边地区埋深增大0.2～0.4m,可能与人工开采活动有关,两河流域下游埋深亦有所增大。     

山西省汾河灌区地下水水位动态预报方法初步研究

本文依据山西省汾河灌区四站多年的地下水埋深及相应气象资料建立了地下水埋深预报的经验模型和频谱分析模型,并对两种模型的预报效果进行了检验和对比分析.结果表明,两种模型均能满足预报的精度要求,但经验模型的精度要更高.     

滹滏平原地下水系统脆弱性最佳地下水水位埋深探讨

笔者以滹滏平原为研究区, 采用统计分析的方法, 分析了地下水防污性与地下水资源脆弱性随地下水位埋深之间的变化关系。结果表明, 当地下水位埋深增大时, 地下水防污性增强的地区, 地下水资源脆弱性也增高;通过二者之间变化关系, 认为受地下水位埋深制约及地下水位埋深对二者的不同影响, 存在使地下水系统脆弱性最佳的地下水位埋深区间;通过地下水位埋深对地下水防污性与地下水资源脆弱性影响及其制约关系, 确定滹滏平原淡水区和咸水区地下水系统脆弱性最佳地下水位埋深分别为27~30 m和15~19 m。     

新疆焉耆盆地绿洲水盐双梯度下天然植被多样性分异特征

通过对焉耆盆地河畔带、荒漠带、湖畔带土壤水盐及地下水位和天然植被关系的分析,研究了干旱绿洲水盐过程与分异天然植被生长和绿洲生态的影响.结果表明:绿洲天然植被生物多样性取决水盐双梯度影响,盐分不断向湖畔积聚是引起焉耆盆地湖畔生态系统生境恶化的主导因子.绿洲内部河畔带物种多样性与地下水埋深关系表明,在埋深1.5m区域,随着地下水埋深的加大,物种多样性减少;在埋深1.5～3m区域内,随着地下水埋深加大,其物种多样性在增加;而当埋深在3～4m之间时,随着地下水埋深的加大,植物多样性呈明显减少趋势;而在埋深4m区域内,多样性指数波动不大.调查表明,随着埋深的变化,地表的天然植被草本、灌木、乔木也呈现明显的分异,地下水水盐条件制约植被分布、生存和演替,各种植被类型适应不同的地下水位和盐分特征.     

基于生态圈层结构稳定的地下水位计算与调控

干旱区绿洲灌区水资源集中开发使用,改变了地下水潜流场分布,造成了盐渍化和荒漠化并存的生态问题,严重威胁着绿洲的生态安全。以生态圈层结构理论为基础,深化研究潜水影响层概念内涵,构建干旱平原区潜水蒸发概念性模型,以黑河罗城灌区为例,从机理上揭示干旱区荒漠化与盐渍化的地下水埋深条件并进行定量计算与调控,主要成果如下:①描述了造成内陆河干旱区绿洲内部盐渍化和过渡带荒漠化的潜水蒸发运移规律,利用潜水影响层定义了盐渍化与荒漠化地下水临界埋深,并进行了定量计算,得到罗城灌区绿洲内部次生盐渍化的地下水临界埋深为1.3~1.5 m,过渡带荒漠化地下水临界埋深为8~13 m;②讨论了潜水影响层厚度定量公式中关键参数土壤当量孔径和液体表面张力在不同生态问题中的合理取值;③提出一种协同缓解干旱区盐渍化和荒漠化的地下水位调控方案,实现改善灌区内部盐渍化、控制过渡带荒漠化和水资源高效利用等多个目标。