作物生长季节降水量和农业地下水开采量对地下水变化影响研究——以河北晋州地区为例

晋州地区是典型的农业井灌区,通过对该地区农作物生长季节降水量-农业地下水开采量-地下水埋深之间互动变化特征及其机制研究发现,枯水年份,农业地下水开采量的大小与小麦、玉米生长季节的降水量变化密切相关;平水年份,小麦生长季节的降水量变化对农业地下水开采量影响占主导,其次为玉米生长季节的降水量变化;丰水年,农业地下水开采量仅与小麦生长季节的降水量变化之间具有明显相关性,与玉米生长季节的降水量变化相关性明显弱化。不同水文年降水量变化,在影响农业地下水开采量增减的同时,对地下水的入渗补给量呈现与开采量逆向变化,二者叠加影响地下水位动态变化。平水年份或丰水年份,小麦生长季节地下水埋深增大,玉米生长季节降水量一般能满足玉米需水量,地下水埋深减小。因此,充分利用作物生长季节降水量,对减少地下水开采和高产农业的稳定发展有重要意义。     

平邑县重点区地下水资源量模拟计算及开发前景预测

为研究平邑城区集中开采区地下水资源开采前景,在对平邑县重点区水源地水文地质特征的基础上,基于平邑县城区近十年地下水动态资料,建立年末水位与年降水量、灌溉用水量、年开采量关系的多元回归方程,对回归方程计算的水位曲线与实测水位曲线进行拟合,查明了区域地下水位变化的影响因素,并预测地下水资源开采前景。研究显示:该区地下水位受降水量、开采量及水库灌溉的综合影响,平邑城区未来地下水开采量可以达到4万m3/d,比目前的开采水平3万m3/d还有较大的潜力。研究结果对制订区域合理开发利用方案,加强地下水资源的统一调度及合理规划,解决水资源供需矛盾,促进县域国民经济的持续发展具有重要的指导意义。     

大安市地下水动态变化趋势及驱动因素研究

为研究大安市地下水位的变化特征及其主要控制因素,根据大安市气候因素、引水灌溉水量、地下水开采和地下水埋深等数据资料,分析了环境因素的变化规律及趋势,基于suffer软件利用克里格方法对地下水埋深进行插值,分析其时空演变规律及驱动因素。结果表明,降水量呈波动增加的趋势,平均年降水量增量为0.249mm/a;蒸发量呈波动下降的趋势,平均年蒸发量增量为-2.063mm/a;引水灌溉水量呈增加趋势,平均年灌溉水量增量为0.212×108m/a。潜水埋深呈小幅度减小趋势,年均倾斜率为-0.023m/a,承压水埋深呈波动上升趋势,年均倾斜率为0.146m/a。承压水动态变化的驱动因子由大到小依次为人工开采(主要是农业开采与生活用水)、引水灌溉、降水、蒸发,农业开采是最主要的影响因子。研究结果可为制定完善的水资源调控方案提供理论依据。     

石家庄市东部平原地下水动态浅析

以1980年至2012年石家庄市地下水监测资料及地下水开采量资料为基础,分三个阶段对石家庄市东部平原33 a来地下水动态变化特征进行分析,得出三个阶段地下水位下降速率一直在增大,近5 a来地下水位下降速率明显降低;进入21世纪以来地下水储量的累计减少量明显增加;地下水漏斗影响面积持续扩大,漏斗中心水位持续下降,近三年有所回升。     

天津市汉沽区深层地下水演变研究

根据天津市汉沽区地下水历史资料,分析区域地下水开采量、水位埋深、地面沉降变化及它们之间的联系等。发现汉沽区地下水处于长期超采状态,地下水位也呈逐年下降趋势,地面不断下沉,地下水的过量开采是引起地面沉降和水位持续下降的主要原因。通过建立汉沽区地下水流-地面沉降模型,设定三个水平年地下水开采方案,预测未来地下水位埋深及地面沉降变化。预测表明,随着地下水开采量的消减,地下水位逐步上升,地面下沉趋势可得到遏制。     

用时历法计算三姑泉域岩溶地下水可开采量的尝试

对三姑泉域岩溶地下水的观测已积累了24年的资料,经分析研判,地下水超采是造成地下水位持续下降的主要原因,而丰水年的降水又是使地下水位大幅度上升的有力支撑,这一升一降之间,有可能找到一个地下水开采量,能够在整个研究时段使地下水实现采补平衡、地下水位升降相抵的良性循环,作为该水源地的地下水可开采量。对此,利用这24 a观测的降水量、地下水开采量和地下水位升降的互动关系过程,作为一个地下水开采经验数学模型,设定几个不同的地下水开采量按时历逐年进行模拟计算,就可求出这个水源地的地下水可开采量。     

塔城市水文地质条件及地下水位动态变化预测

分析塔城市辖区水文地质条件 ,认为近 2 0年来在地下水开采量基本稳定的情况下 ,降水量是地下水位动态变化的决定性因素。当地降水量的多年周期性变化决定了地下水位的多年动态。保持地下水现开采量不明显增加 ,在今后长时期内可持续利用是有保证的 ,不致造成地下水位持续下降的恶性循环     

降水和开采变化对石家庄地下水流场影响强度

为能精确识别降水和开采对石家庄地下水流场影响强度,应用小波变换和相关分析等研究方法,对区域平均地下水位、地下水降落漏斗面积及中心水位与降水和开采变化之间的互动特征进行了研究。结果表明:① 1961—1973年期间,平均地下水位随降水量增大呈幂函数递减趋势;1974—2010年期间,降水量每减小100 mm,漏斗中心水位下降速率增大7.35 m,平均地下水位下降速率增大2.15 m;② 1961—1973年期间,开采量每增加1亿m3,平均地下水位下降0.28 m,漏斗面积扩大11.74 km2,中心水位下降0.52 m,1974年以来累计超采量每增加1亿m3,漏斗面积增幅1.52 km2,中心水位降幅0.18 m;③ 降水量每减小100 mm,降水贡献度减弱3.0%,人类开采影响强度增大2.76%。     

宝鸡市农灌区地下水超采区水位变化动态分析

宝鸡市所辖凤翔、岐山和扶风三县位于陕西省关中平原西部,沿渭河自西向东而居,均地处渭河以北黄土台塬上,是陕西省重要的粮食主产区,水利设施配套完善。多年来,地下水作为主要灌溉水源为该三县农作物增产增收起到了核心作用,但也由于长期过量开采辖区地下水,从而导致该地区形成了多处地下水超采区。本文通过对2009年至2011年降水量、机井建设和地下水开采量等因素对比计算,对沿渭三县2009年～2011年期间农灌区的地下水水位变化动态进行分析,在此基础上提出严格控制地下水开采,优化开采布局合理开采地下水战略目标。     

灌溉对景泰灌区年潜在蒸散量的影响

基于蒸散发互补相关原理,定量分析和预测了引黄灌溉发展对甘肃景泰灌区年潜在蒸散量的影响。景泰灌区从1972年开始引黄灌溉,年蒸发皿蒸发量和潜在蒸散量随着灌溉引水消耗的增大而减小,其中空气动力学项下降的趋势非常明显,潜在蒸散量的变化主要受到风速下降和相对湿度增大的影响,与引黄灌溉有密切关系。根据互补相关平流-干旱模型分析了年潜在蒸散量随灌区耗水量的变化规律,并在假定年降水量和年潜在蒸散量中辐射项保持多年平均值的情况下,预测了不同耗水量情景下的年潜在蒸散量。     

龙门地下热水的开发与利用前景分析

通过多年的地质勘探、研究与开发,对龙门地热资源的发育特征有了较深入的了解.龙门地热田热储层为富含温热水的∈2＋3碳酸盐岩,属水热型地热田中的温热水型热储,温热水的补给来自大气降水,在径流的过程中、受本区构造的控制,经深循环加热而成.经检测,龙门温热水中锶及偏硅酸含量都达到了天然饮用矿泉水标准,具有较高的开发价值于利用前景.     

早涝碱咸综合治理与生态环境良性循环

华北平原东部淡水资源短缺，旱涝碱成灾害限制了农业生产的可持续发展。海河的治理，解决了排洪排涝排咸出路。春季开发利用地下水包括微咸水和半咸水抗旱灌溉。夏季利用伏雨洗盐排咸，增大降雨入渗，减少径流流失，防治渍涝灾害，把降雨转化为地下水资源。秋冬引蓄河水，回灌地下水补源。以土壤与潜水的地层空间作为调节大气降水、土壤水、地下水、地表水的地下水库，以调控地下水埋深在临界动态为指标，最大限度地把时空分布不均的天然降雨转化为可持续利用的水资源。地表水地下水联合运用，促使水资源采补平衡，降雨灌溉淋洗脱盐强于干旱蒸发积盐过程，地下水淡化强于矿化过程。实现旱涝碱咸综合治理，水土资源可持续利用，经济社会可持续发展，生态环境良性循环。     

华北平原东部水资源可持续利用

华北平原东部水资源短缺，深层地下水严重超采，生态环境恶化。为水资源的可持续利用．要发展井灌井排渠灌沟排，以开发利用当地浅层地下水包括微成水和成水为基础．以引调可利用的地表水补源。以调控地下水埋深在临界动态为棱心，以土壤及潜水的地层空间作为调节大气降水、土壤水、地下水、地表水的地下水库．最大限度圯犯时空分布不均的天然降雨转化为可持续利用的水资源。     

河西内陆河流域土地利用对地表水资源影响研究

土地利用对水资源的影响,直接导致水资源空间和时间分布格局发生变化,从而对流域生态、环境以及经济发展等多方面产生深刻影响.采用多期TM等卫星影像解译土地利用/覆被变化要素,应用斑块破碎度和分段比重百分比指标等方法,研究河西内陆河流域土地利用/覆被变化;应用河川径流的溯源性和零地表水资源尺度等理论,研究土地利用对地表水资源格局的影响.结果表明:土地利用驱使地表水资源格局产生剧烈变异,地表水资源整体向河源溯进;疏勒河水资源受耕地面积扩张等影响中下游径流变化产生紊乱;黑河耕地面积10万hm2成为水资源格局变化的极值,地表水资源损耗量出现逐步减少的趋势;石羊河耕地面积的扩张对地表水资源的影响力不断减小,转化为对地下水影响的加剧.     

耦合长期预报的跨流域引水受水水库调度模型

为提高跨流域引水工程受水水库引水有效性,研究了耦合长期径流预报信息的跨流域引水受水水库调度模型。首先选取汛期径流预报信息,采用径流预报概率修正先验概率来描述径流的不确定性,建立了贝叶斯随机动态规划模型(BSDP-LTF)。然后将模型应用于碧流河水库,并与仅考虑径流相关的随机动态规划模型(SDP-I)、仅考虑长期预报信息的随机动态规划模型(SDP-LTF)进行比较。比较结果得出在供水保证率基本一致且不增加调度风险的情况下,BSDP-LTF模型相比SDP-I、SDP-LTF模型,可分别减少引水8.2%、4.1%。表明贝叶斯随机动态规划模型BSDP-LTF有效改进了径流描述,提高了跨流域引水的有效性。     

水资源合理调控利用发展农业节水灌溉

南皮县淡水资源短缺,咸水广布,制约农业生产的可持续发展.解决途径是合理调控利用当地水资源,开发利用浅层地下水包括微咸水和半咸水抗旱灌溉,调蓄雨季降雨径流及汛后河流来水作为补源,地下水地上水联合运用,发展农业节水灌溉,调整农业种植结构,提高水的利用效率.实现水资源可持续利用,农业生产可持续发展,生态环境良性循环,人与自然和谐相处.     

黑河干流上中游径流变化及其原因分析

根据黑河干流出山径流控制站莺落峡、中游的高崖和正义峡等水文站的径流和区域内的气象资料,以及中游的地下水位资料,对黑河上中游来水的年际变化和年内分配,径流沿程变化规律及其影响因素进行分析研究。结果表明： ①黑河干流出山径流自1945年以来整体上呈小幅增加趋势,其年内最大径流月份在进入21世纪后,由7月份推后至8月份,主要受降水的影响; ②高崖和正义峡断面的水量自1977年以来呈微弱增加趋势,前者增幅略大于后者;由于中游社会经济发展引起用水增加,莺落峡至高崖区间的耗水量以每年近850×10⁴ m³的增量变化,而高崖至正义峡区间灌溉回归水和地下水补给河道的水量与区间灌溉引水和其他耗水量基本持平; ③地下水的超量开采一定程度上减缓了黑河干流统一调度的压力,但不利于流域水资源的可持续利用。该研究成果对于今后黑河水资源科学配置、合理调度具有一定的参考和指导作用。     

干旱区坎儿井与山前凹陷地下水库

在分析研究坎儿井主要技术特点的基础上,结合河流冲洪积扇地形地貌特征、储水构造以及水资源转化特点,提出了建设山前凹陷带"横坎儿井式"地下水库的具体思路,并以台兰河地下水库示范工程为例,对构筑"横坎儿井式"地下水库的可行性及其"引渗回补"调蓄系统、"横坎儿井"集水系统、"自流虹吸"输水系统三大工程组成部分的结构设计原理进行了初步的探讨.山前凹陷地下水库是非常理想的应急抗旱水源工程,其研究和示范工程,为干旱区内陆河流域地表水与地下水联合调度、水资源高效利用探索出了一种新模式.     

敦煌西土沟沙漠洪水资源开发利用模式及成效分析

收集研究区域内雨量站历年降水量资料,水文站历年径流系列资料以及历年最大洪峰流量、洪水总量成果资料及西土沟敦煌沙漠水文实验研究站实测水文资料,调查该区域内洪水沟道的历史最大洪水。用水文学原理和方法对洪峰流量和洪水总量变化规律进行统计分析,结合敦煌西土沟流域灾害综合治理工程实施情况估算区域水资源可利用量,提出沙漠洪水资源开发利用新模式。结果表明:西土沟流域洪水灾害综合治理工程的实施探索出导流+分洪+工程防护的洪水资源开发利用模式、拦蓄洪水产生地下径流利用模式和沙漠冷水虹鳟鱼养殖到葡萄种植的区域水资源重复利用模式;有效遏制了研究区内沙漠的进一步推进并可显著增加流域内可利用水资源量,实现了区域生态治理与经济发展的良性循环。     

甘肃干旱与半T旱地区水资源可T持续开发利用对比分析

甘肃半干旱区天然降水是主要的水资源，而干旱区的水资源来自于南部祁连山以及阿尔金山的山区降水和冰雪融水.甘肃半干旱区在小麦生长需水关键期的5～6月，降水量离差系数大，农业生产易遭旱灾.河西干旱区出山径流较稳定，为灌溉农业的稳定提供了基础.甘肃半干旱地区的水资源持续开发利用应主要拦蓄大气降水，配合开发地下水，并合理规划利用地表水，其中雨水集流工程和旱作节水农业技术的推广政策和措施是关键.干旱区的水资源持续开发利用主要应通过水价调整来引导建立节水型经济结构和推广节水技术，政策支持重点领域是水资源的合理配置并完善绿洲资源保护与水源涵养林保护的法规体系