华北地下水古环境意义及古气候变化对地下水形成的影响

华北地下水的同位素和化学组分受补给时期的气候影响指示了过去３．５万ａ的气候变化,其δ１８Ｏ的变化反映出了晚更新世向全新世转变时期的气候变化和晚更新世气温的波动;而在全新世则反映了夏季风带来丰沛降水的湿度变化。据地下水１４Ｃ年龄统计特征结合其它地质记录划分出了地下水的补给期。全新世以来对地下水补给有意义的补给期是６ｋａＢ．Ｐ．左右和４ｋａＢ．Ｐ．左右,而３ｋａＢ．Ｐ．左右地下水补给明显间断,钻孔土壤水ωＣｌ变化说明３ｋａＢ．Ｐ．左右气候干旱对地下水产生重要影响,可能是后期浅部水咸化的主要时期。     

地下水可持续开采量与地下水功能评价的关系

针对中国北方地下水评价中偏重资源而对地下水的生态功能和地质环境功能重视不足的问题,立足于流域尺度的地下水循环系统和地下水的自然属性,突出协调综合发挥地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能的目标,从地下水可持续开采量与地下水功能的理念基础、评价原则和评价机理3个方面探讨二者的内在关联性,认为它们同源于人与自然和谐的理念,都以流域尺度的地下水循环系统为研究主体,以保护生态与地质环境为目标,彼此相互促进和相互支撑.地下水功能评价是合理确定地下水可持续开采量的充分条件,地下水可持续开采量的合理确定是实现地下水功能评价目标的必要条件;如果二者缺一,则地下水的生态功能或地质环境功能难以得到有针对性的保护.     

黑河流域地下水循环演化规律研究

大量野外调查研究表明，气候变化和人类活动对黑河流域地下水循环和更新演变具有重要影响；平原区浅层地下水主要是现代水补给，35％来自祁连山区基岩裂隙水通过地表径流转化补给，其他是降水和冰雪融水在山前戈壁带入渗补给，具有较强的更新能力；深层承压水主要形成于地质历史时期区域性补给，与现代水循环有联系；中游区人类活动是造成下游区地下水补给能力减弱、地下水水位持续下降和生态环境退化的重要因素。因此强化中游区人类活动的科学调控，是实现黑河流域地下水可持续利用和下游区生态环境有效保护的关键。     

中国西部特殊地貌区地下水开发利用与生态环境功能保护研究

西北内陆流域平原区降水稀少、蒸发强烈,近50 a来各流域下游区天然绿洲面积不断萎缩。以石羊河流域、艾丁湖流域为研究区,针对下游区天然绿洲退变主因与机制问题,基于农田面积、出山地表径流量及灌溉引用水量、地下水开采量和流入下游区地表径流量调查统计、潜水埋深及包气带水理指标原位监测和地下水水位统测,以及植被类型、分布范围、覆盖度和NDVI指数等遥感解译获得的资料,应用流域水循环和水量均衡理论、时间序列分析和地学多元相关分析方法开展研究,得出如下认识:（1）近50 a来,西北内陆流域下游区天然绿洲严重退化的根源是天然水资源匮乏,主因是人口数量不断增加和上、中游区拦用出山地表径流水量大。（2）灌溉耕地不断扩大是下游区天然绿洲面积萎缩的主要驱动因素,每增加1.0 km2灌溉耕地导致石羊河流域下游、艾丁湖流域平原区的天然绿洲面积分别减少1.35~2.07 km2和1.57~3.83 km2;气候越干旱、上游出山年径流水量越少,灌溉引用出山径流水量占当年总径流量的比率越大,流入下游区地表径流水量越少,由此造成下游区天然绿洲面积减少越大。（3）西北内陆流域天然绿洲退化可控,但是由于水资源不足,制约了天然绿洲退化的可控性。在水资源匮乏背景下,现状人口数量驱动的农田用水规模难以继续调减,需要有序促进经济社会用水规模与天然绿洲修复供水规模之间的和谐程度。因此,本研究成果为西北内陆流域水资源合理开发利用和天然绿洲退化修复提供了重要科学依据。     

环渤海低平原土壤盐分分布格局及其影响机制研究

查明土壤盐分分布特征及其主要影响因素,是治理土壤盐渍化的一项基础性工作。文章结合GIS技术和地统计学方法,对环渤海低平原土壤盐分空间分布特征及其主要影响因素进行了分析。结果表明环渤海低平原区土壤盐分含量普遍小于2 g/kg土,属于非盐化土和轻度盐化土;东部环渤海滨海平原部分地区土壤含盐量大于2 g/kg土,属于中度和重度盐化土。土壤盐分含量除表层属于强变异,其他各土层在水平方向均属于中等变异。在垂向上,各土层含盐量相差较小,以氯化物和硫酸盐为主的易溶盐组构成了第一主成分,是导致土壤盐分含量高的主要因素,碱度和p H是影响土壤盐分的第二主成分,第三主成分是地下水位埋深和地下水总溶解性固体。     

华北平原地下水形成与区域水文循环演化的关系

晚更新世以来华北平原地下水形成、演变与区域水文循环演化的周期性密切相关,区域地下水资源的形成能力取决于区域水文循环演化的进程。在多雨期,地下水可获取充足的补给;在少雨期,地下水补给较少。区域地下水资源利用潜力与水文循环陆地过程相关。人类通过调控水文循环陆地过程,可增大其利用潜力。     

低温固相法制备SrFe12O19粉体

采用FeCl3·6H2O、SrCl2·6H2O和(NH4)2C2O4·H2O为原料,用低温固相反应制备出相应的复合草酸盐前驱体,将前驱物煅烧热处理,得到黑色锶铁氧体粉末SrFe12O19,用X射线粉末衍射、震动样品磁量计对产物的组成和有关性质进行了表征。     

中国大尺度区域地下水演化研究起源与进展

中国大尺度区域地下水演化研究起源于20世纪90年代中期。在过去10年的研究中,构建了长3500km、高差5000m和跨度2万年的大陆尺度气候一地质环境陆地水系统演化断面,揭示了华北平原地下水形成的古地质环境与古气候演化过程及动因,发现近2万年以来该平原地下水的每一主要补给周期为1000-2000年,而且不同尺度系统间存在自相似性,在突变或灾变事件发生之前存在一个熵值较大的平衡期,可作为预测或判断突变或灾变事件依据之一;近50年来人类活动影响使连续统一的华北平原地下水循环系统演变成局部以垂向运动为主模式。在西北内陆黑河流域,相对百年尺度冷期,地下水补给量减少4．38～7．61亿m^3／a,这种变化与山区降水和气温关联度分别为0．97和0．80,与平原区降水和气温关联度仅为0．43和0．60;人类活动对该流域水循环的影响强度由20世纪50年代的19％、经过60～70年代28％,增至80～90年代的54％,进而导致下游区生态环境严重退化;上述成果实现了数字化和虚拟实现的可视化。     

华北平原水资源紧缺情势与因源

基于水资源可持续利用理念,从水资源承载能力演化周期性、经济社会需用水规模难变性和未来水资源供需关系入手,介绍近60年以来华北平原水资源情势,特别是该平原水资源量、实际用水量和地下水开采量变化特征,并结合未来10到30年区域经济社会发展需用水量趋势,识别和诊断华北平原水资源紧缺因源。结果表明：由于降水量减少导致华北平原缺水（自然资源性缺水）占该平原总缺水量的15.1%~16.4%;因管理缺陷导致水资源浪费的缺水（管理性缺水）占22.1%~24.2%;人口数量和经济社会发展规模过大导致用水量超过区域水资源承载力的缺水（政策性缺水）占59.3%~62.5%。自然资源性、管理性以及政策性缺水的解决对策不同：自然资源性缺水是不依人的意志为转移的,惟有从外域适量调水才能解决;管理性缺水可通过社会文明进步和科技进步不断修正;政策性缺水宜因势利导进行经济社会布局和产业结构调整,特别是限制高耗低效用水产业。即使南水北调工程70.3×108m3/a水进入华北平原,该平原地下水超采情势也难以得到根本性扭转。有新增水源调入或华北平原严控生活和工业用水量,同时大幅压减农业用水量,因势利导优化和逐步调整经济社会布局和产业结构,特别是灌溉农业进行规模化减蒸、降耗、节水的改造,将是缓解华北平原地下水超采和水资源紧缺的根本所在。     

环渤海低平原水土盐分与水位埋深的空间变异及协同克立格估值

针对环渤海低平原水土盐分和水位埋深,通过选取0～20cm深度内的127个代表性土样进行土壤全盐量测定,并对130个水井的水位埋深及128个地下水样的矿化度进行测定.综合运用普通克立格(OrdinaryKriging)与协同克立格(CoKriging)方法与GIS技术研究水土盐分及水位埋深的空间分布状况.结果表明,土壤盐...