西北干旱内陆盆地区裸土蒸发强度

鉴于包气带蒸发的水分是从地表散失,故查明裸土蒸发规律对研究包气带水分蒸发、潜水蒸发问题具有重要意义。为了查明西北干旱内陆盆地区裸土蒸发强度规律,通过开展裸土含水率观测、包气带负压观测等野外原位试验,结合气象资料,对包气带剖面流场特征进行分析,采用有限差分法对裸土蒸发强度进行计算。结果表明：依据包气带水分在垂向上迁移的不同状态,将裸土区包气带剖面划分为水分向上传输带和水分向下迁移带2个带;西北内陆干旱盆地裸土包气带极限蒸发深度为1.2 m;受外界蒸发能力和包气带向上输水能力交替控制作用,盆地内裸土蒸发出现在4月下半月至9月下半月,其中4月下半月至5月裸土蒸发强度最大,平均蒸发强度达0.56 mm/d;裸土蒸发强度平均仅占水面蒸发强度的3.5%,最大达6.7%。     

霍城县地下水资源构成变化及驱动力分析

地下水资源构成变化及驱动力分析研究对于城市水资源的开发利用、发展规划及城市资源的管理具有实际指导意义。前人对新疆伊犁霍城县的研究多为当年水资源量,未涉及水资源构成变化的讨论。文章采用地下水均衡、数理统计及因子分析等方法,对霍城县近30年地下水资源构成变化及驱动力进行了定量研究。结果表明:1985—2014年霍城县地下水资源总体呈下降趋势,1985—1990年间为正均衡,2000—2014年演变为负均衡。同时地下水资源构成发生了深刻变化,从水均衡法得到河道和渠系入渗补给显著减少,田间入渗补给量持续增加,泉水排泄量减少22.85%,人工开采量增加15.2%;从因子分析法对比出1985—2000年较2000—2014年,水资源构成项中的主要成分与水资源总量的正负相关性发生了改变。泉水排泄量、河道入渗量、水库入渗量与水资源总量的相关性由负相关变为正相关,田间入渗补给及人工开采由正相关变为负相关;水均衡法和因子分析法对地下水资源构成变化分析结果呈现较高的相关性,结果表明人类活动对地下水资源构成产生深刻影响,是造成霍城县地下水资源变化的主要驱动力,其中灌溉面积不断增大的同时,改进灌溉方式提升灌溉水利用系数,使得田间入渗量增加速度较为平缓。人工开采使地下水位持续下降,造成泉水资源量呈阶段性衰减,同时研究区地下水位重新分布,灌溉面积及灌水总量增大,使得蒸发量增大。故而针对各驱动力提出相应节水措施对指导当地水资源的可持续利用有着重要意义。     

保定平原区地下水生态水位阈值的探讨

地下水具有重要的生态价值,地下水生态系统中的地下水位、水质和包气带含水率与含盐量的变化驱动着表生生态格局的演变,但目前对各变量的生态阈值研究尚处于起步阶段,理论与方法体系还不完善。以保定平原区为例,采用地下水位及地下水生态环境的历史回归法、GIS法、差分网格计算法等方法,从时空角度分析了地下水位变化的驱动力以及生态效应,在此基础上确定不同水文地质单元的生态水位阈值。研究表明:（1）20世纪50—60年代,研究区依赖于地下水的生态格局基本维持着天然状态;1959—2000年,地下水位持续下降,局部地段出现降落漏斗;2000—2008年,地下水位骤降,降落漏斗迅速扩张,地下水与地表水补排关系发生变异;2008年至今,部分区域地下水位逐渐上升。（2）研究区内山前地带地下水生态水位埋深为10~15?m,拒马河冲洪积扇群与漕河—瀑河冲洪积扇群为5~10?m,唐河—大沙河冲洪积扇群为3~5?m,冲积平原中定州—望都范围为3~5?m,保定市为10~15?m,其余均为5~10?m,冲湖积平原环淀区域小于3?m。（3）以确定的地下水生态水位为标准,初步估算研究区现状地下水位恢复至生态水位的需水量为57.14×108?m3。研究成果对恢复当地地下水生态环境格局有重要意义,对华北平原地下水生态水位的确定也具有借鉴意义。     

风积沙热参数计算及其与含水率关系研究

土壤热参数是耦合包气带水汽热的重要参数,准确赋值热参数对研究地表能量守恒具有重要意义。文章利用旱区风积沙介质土壤剖面温度和湿度资料,采用谐波法计算了不同水位埋深条件下,土壤剖面上5~10 cm、5~20 cm、5~30 cm间的土壤热扩散率;同时,利用3种理论模型对热传导率和热扩散率与土壤湿度的关系进行了研究。结果表明:谐波法在一定程度上高估了土壤热扩散率;校正的Zhaogz模型和ChungHorton方程中,随着含水量的增大,热传导率先增加后趋于稳定,热扩散率先增加后减小;而幂函数则是热传导率随着含水量的增加而增大,含水量越大,热传导率偏差越大,热扩散率先增加后趋于稳定。校正的Zhaogz模型能够较好地描述陕北风积沙的土壤热扩率与含水率的关系,可以作为计算热参数的替代方法。     

渭河流域陕西段水资源与生态环境保护

干旱半干旱区的水资源开发利用及其生态环境保护是可持续发展的热点问题之一.立足于陕西省渭河流域社会经济可持续发展,以实现生态环境良性发展为目标,从分析流域水资源特点、开发利用现状以及水资源开发利用引起的主要生态环境问题出发,分析了流域水资源开发利用与生态环境演化之间的作用机理.针对存在问题,从4个方面阐明了实现流域水资源可持续利用与生态环境保护协调发展的基本策略.     

砷污染生态效应及水土体系中砷的治理对策研究

针对土壤砷污染严重的环境问题，通过分析砷的环境分布及砷化合物的主要环境性质，探讨了砷的土壤环境容量、土壤中的行为及砷对作物生态效应等问题，进一步研究了土壤砷的来源和存在形态、土壤中砷污染对农作物生长发育的影响及在作物体内的累积规律，提出了严禁随意排放、控制含砷农药使用量以及施加石灰固定土壤中砷的防治措施。     

石油污染物的微生物降解

从炼油厂污水池底泥中富集、驯化、分离、筛选,得到4种优势石油降解菌。采用摇床培养,研究了各优势菌和混合菌对石油烃的降解性能。结果表明:4种菌和混合菌20 d可将初始质量浓度为10000 mg/L的石油烃依次降解90.8%、88.9%、57.8%、49.8%、91.2%;培养液中石油烃的半衰期依次为5.5、6、15、19、5 d。初步鉴定4种菌分别属:节细菌(Arthrobacter sp.)、芽胞杆菌(Bacillus sp.)、不动杆菌(Acinetobacter sp.)、不动杆菌(Acinetobacter sp.)。     

喀什平原区地下水硫酸盐分布特征及来源

喀什平原区位于我国最西部,是中巴经济走廊建设的重要组成部分。以往水文地球化学研究表明,该区域地下水硫酸盐含量、硬度和总溶解固体量普遍偏高。以此次采集的地下水化学样品测试结果为依据,结合喀什平原区水文地质条件,采用统计、对比以及饱和指数分析方法,系统分析了区内地下水中的硫酸盐含量分布特征及其来源。研究表明,区内SO_4~(2-)含量为81.62~1 757.13 mg/L,总体呈北部高、南部低,东部高、西部低的分布规律;沿地下水流方向,SO_4~(2-)浓度由西至东呈逐渐增大的趋势。地下水中方解石和白云石饱和指数大于零,而石膏及硬石膏饱和指数小于零,说明硫酸盐主要来自于地下水对石膏和芒硝的溶解作用。该研究成果可为喀什平原区发展和规划对地下水资源的开发利用提供一定的水文地质依据。     

基于蒸渗仪和解析法估算毛乌素沙地潜水蒸发量

地下水蒸发是旱区地下水均衡计算中重要的排泄项之一。由于包气带水分运移高度非线性且大气—地表界面动力学过程复杂,估算潜水蒸发量一直是地下水资源评价的难题之一。利用内蒙古乌审旗河南乡均衡试验场E601型蒸渗仪,建立了毛乌素沙地水面蒸发及4种典型岩性（风化砂岩K₁、萨拉乌苏组砂Qpal+l、砂质壤土Qhl、风积沙Qheol）的饱和土蒸发原位试验,结合长期观测获取的大量数据,开展了地下水蒸发与水面蒸发、埋深的关系和地下水蒸发量计算方法研究。结果表明:（1）4种典型岩性（风化砂岩、萨拉乌苏组砂、砂质壤土、风积沙）饱和蒸发量与水面蒸发量比值分别为0.60,0.77,0.47,0.88,表明不同岩性的饱和裸土的蒸发强度不等于自由水面的蒸发强度;实际计算裸土蒸发强度时,不能以自由水面蒸发强度作为参考点,如果运用,必须校正。（2）利用蒸渗仪观测数据和土壤水运动方程稳态解析解,获得4种典型岩性（风化砂岩、萨拉乌苏组砂、砂质壤土、风积沙）潜水稳定蒸发计算的关键经验系数c,分别为628932.63,165058.71,48948.21,1525104.031 m?2。（3）利用稳定蒸发公式确定鄂尔多斯盆地风沙滩区四种典型包气带岩性（风化砂岩、萨拉乌苏组砂、砂质壤土、风积沙）潜水极限蒸发深度约为60 cm,结果得到了室内非稳态蒸发试验的佐证,为研究区水资源评价提供了重要的参数依据。     

水文地质空间信息系统的设计与实现

系统地分析了以GIS技术为支撑、水文地质空间数据库为基础、水文地质空间分析为核心的水文地质空间信息系统的开发原则与方法、结构与功能需求,及其实现与应用.