西辽河平原地下水补给植被的临界埋深

许多地区地下水是生态稳定的重要支撑或补充,确定地下水补给地表植被的临界埋深对地下水管理和生态安全至关重要。以西辽河平原为例,主要研究成果如下:①根据地下水补给植被原理划分包气带水分运动结构,描述地下水补给植被的作用机理和物理过程,定义地下水补给植被的临界埋深及相关物理概念。②根据植被根系吸收潜水蒸发的物理机制,地下水面附近由毛管水上升形成的潜水影响层是临界埋深计算的关键。③推导土壤毛管有效孔径计算推理公式,通过构建土壤微结构模型求解推理公式中的孔隙特征参数,解决毛管水最大上升高度的精确计算难题;④结合不同群落植被根系层厚度,形成地下水补给植被的临界埋深计算模型。⑤通过野外调查和观测试验实证,表明计算结果可靠,研究成果在科尔沁草原得到了及时应用。     

土壤水资源的变化和补给特征研究

阐述了土壤水资源的结构，利用实验和观测资料分析了土壤含水量、包气带蓄水量、土壤蒸散发量的空间分布特点，通过观测和模型模拟计算的成果分析了土壤蓄水量和土壤蒸散发量多年平均变化过程，以及不同地下水埋深时大气降水、地下水对土壤水资源补给过程和补给特点。     

降雨入渗补给地下水数值模拟研究

针对在地下水资源评价中入渗补给量采用经验估算存在较大误差的问题,以神东矿区为例,在广泛调查矿区包气带岩性结构并结合野外取样、室内参数测定的基础上,采用数值模拟的方法建立包气带水分运移数值模拟模型,定量模拟矿区内不同地段降雨入渗强度,探讨影响降雨入渗强度的主要因素,计算得出研究区降雨入渗系数大致在0.18~0.27,分析认为影响降雨入渗强度的因素有降雨量、潜水埋深、包气带岩性等。其中在研究区广泛分布的风积沙对地下水资源起到了一定的保护作用。     

雷州半岛降雨历程影响地下水动态变化的特征

通过对雷州半岛逐日的降水量和地下水位进行连续测量,分析研究了该区地下水位动态的变化规律,结果表明:(1)雷州半岛地下水位存在年周期的变化规律,水位上升期大约在6～10月的雨季,其余时间为水位下降期;(2)在地下水补给区,地下水位上升期间地下水位累积增幅与逐旬累积雨量有明显的正相关关系;在水位下降期,地下水位的下降速度与地下水位也呈正相关关系;(3)在目前的开采条件下,丰水年的降雨对地下水资源进行有效的补给和恢复.     

地下水补给对河流水质模型的影响

以经典的一维水质模型及其解为基础,将地下水对河流的补给作用作为河流水质模型的一项影响因子,利用迭加原理,给出受到沿途地下水补给影响下的河流水质模型的解析解.利用这一新解析解,定量研究地下水补给作用对河流水质模型参数的影响规律.地下水渗出(相当于一点污染源)进入河流后,在随河水向下游运移的过程中,其水质浓度也将发生衰减."连续线源"对河流水体中溶质衰减过程的影响,不简单等同于几个"点源"的迭加.含水层与河流间水量交换作用,更宜用"连续线源"去刻画.以颖河为例,河流两岸潜水补给对河流水质模拟计算的影响程度研究表明,地下水补给对河流溶质沿河变化规律的影响,理论上不能用"综合衰减系数k值"简单反映,而且它对k值计算影响相当大.     

包气带岩性结构对地下水生态功能影响特征

西北内陆流域下游区天然植被对地下水生态功能具有强烈依赖性,而包气带岩性结构对地下水生态功能具有明显影响,但是在目前的研究中,缺乏定量分析评判。以甘肃石羊河流域下游天然绿洲区为研究区,基于包气带岩性结构野外调查、室内土柱试验和Hydrus1-D数值模拟,研究包气带岩性结构与地下水耦合作用的生态效应,分析不同岩性结构包气带...     

利用包气带水分体积分数计算水资源评价参数

地下水资源计算是地下水评价的重要环节,参数准确与否直接影响水资源计算与评价的质量和精度.用包气带水分体积分数计算水资源评价参数,弥补了利用地下水动态和水文资料计算参数的不足之处.     

大气降水对地下水补给的影响因素分析

本文通过对一实际岩溶地下含水系统中水位动态资料与大气降水动态资料的分析，揭示了大气降水对地下水的补给特点，分析了这些特点产生的根本原因，其分析结果对于正确评价特定水文地质环境下大气降水对地下水的补给机理及补给量具有重要参考价值。     

新疆乌拉泊水均衡试验场凝结水对地下水补给的观测研究

通过1989~1995年新疆乌拉泊水均衡试验场潜水埋深4m处包气带凝结水对地下水补给的观测:卵砾石2.58mm/a、细砾3.15mm/a、中砂9.90mm/a、细砂35..87mm/a、粉土10.04mm/a。最有利于包气带凝结水形成的时间是每年的4~9月;包气带凝结水量的大小与土体颗粒相对比表面积和渗透系数相关,推测粉砂的凝结水量约为20mm/a,粘性土小于10mm/a;凝结水对地下水补给的最大量约为50mm/a。综合气候和水文地质条件分析,认为本试验研究成果在我国西北干旱区具有代表性,估算西北地区凝结水对地下水的总补给量大于3×1010m3/a,可能大于平原降水入渗量,在某些区域可能是最主要的地下水补给源。     

浅谈大气降水对地下水的补给

大气降水入渗补给是地下水的主要补给源.在分析大气降水入渗机理,以及影响降雨入渗诸多因素的基础上,以山西省第二次水资源评价为例,采用相关图解法、回归分析分别对降雨入渗补给量进行计算研究.结果表明,作为大气降水对地下水补给因素影响,综合反映的降水入渗补给系数是计算降水入渗补给量最关键参数,直接表达了降水对地下水垂直入渗补给...     

和静县平原区地下水质量评价与影响因素分析

采用单因子评价法对和静县平原区地下水进行质量评价,采用内罗梅污染指数法对该区地下水污染现状进行评价,采用Piper三线图分析了地下水化学类型,结果表明：研究区地下水质量整体较好,潜水以Ⅱ类水为主,浅层承压水以Ⅱ类、Ⅲ类水为主,深层承压水以Ⅲ类水为主。潜水、浅层承压水、深层承压水的质量超标率分别为25%、19.05%和33.33%.从地下水受污程度来看,浅层承压水>潜水>深层承压水。该区潜水主要为HCO₃^-·SO₄^2--Ca²⁺·Mg²⁺型,浅层承压水为HCO₃^-·SO₄^2--Mg²⁺·Ca²⁺·Na⁺型,深层承压水为HCO₃^-·SO₄^2-·Cl^--Ca²⁺·Na<...     

评价印度孟加拉邦集中产粮区氟化物污染对饮用地下水的潜在危害

由于印度集中产粮区的岩性和农业活动,我们评价该区氟化物（F）污染对饮用地下水的潜在危害。从不同类型的井中采集308个水样并分析水样的pH、EC、NO3-N荷载和氟含量。记录有代表性的岩性,把该区使用肥料和杀虫剂的区域也要录入数据库。这些水样在反应中几乎是中性的而且不含盐,N03—N含量低（0．02～4．56μgmL^-1）,水中氟化物含量也低（0．01～1．18μgmL^-1）,其中2．27％超过1．0μgmL^-1,对地下水有氟中毒潜在的威胁。随着采样的含水层深度的变化,上述水样平均含量空间变化甚微,因为这个区域的岩性是同质均匀的。这些水样的氟含量表明,氟含量与农用磷肥的量（个别地区超量使用）之间是正相关（r=0．12,P=≤0．05）,但是,研究发现,氟含量与杀虫剂使用的人为活动以及与这些水样的NO3—N含量、pH值和EC值之间都不存在这种关系。研究结果表明,磷肥的使用也许对地下水中氟的富集起到一定的作用。     

城市化对地下水补给的影响 ——以石家庄市为例

城市化对地下水补给的影响对研究城市水循环、水资源供需平衡及地下水超采、防治地下水水质恶化,以及揭示两大主要地下水环境问题(地下水超采与水质恶化)之间的有机联系都具有重要意义。石家庄城市化与地下水之间的相互作用机理研究具有典型示范性。本文以石家庄市为例,在分析地下水在城市供水中的作用及其开发利用基础上,通过研究城市化影响地下水补给的变化规律,进一步探讨了城市化对地下水补给的影响机理,最终建立城市化影响下地下水补给增量的诱发机理框图。研究结果表明,城市化会导致地下水补给量的增加;地下水开采诱发产生对城市周围井场和地表水的袭夺以及城市供、排水系统渗漏所造成的新补给源的引入是城市化诱发产生地下水补给增量的重要机理。     

黄河水对地下水补给深度的初步研究

本文根据河南省黄河下游影响带众多的水源地勘探孔资料和黄河4条剖面上同位素的分布特征,采用地层分析法、同位素法和数值法较准确地划分了黄河不同河段地表水对地下水的补给深度,其中,郑州剖面补给深度小于250m,中新剖面和开封剖面大于200m,濮阳剖面小于150m.     

浅层地下水补给对人类活动影响的响应特征研究

本文通过数据整理分析,查明滹沱河流域平原区1976-2005年以开采量、灌区引水量和河道过水量为代表的人类活动逐渐增强,分析了浅层地下水补给在大气降水减少和人类活动逐渐增强背景下大幅减少的响应特征:综合补给量所占比率由1976-1980年的21.6%下降到2000-2005年的11.3%.随后,从开采量、河道过水最和灌区引水量三个方面分析了浅层地下水补给响应人类活动的变化特征:地下水补给量与开采量呈y=65.412x-0.2576模式随降水量增减而负相关变化;河道渗漏补给量和渠水入渗量在地下水位不同埋深条件下表现出随来水量、引水量增加而增大的态势,但在不同埋深条件下,河道渗漏补给量与来水量之间、渠水入渗量和引水量之间关系不同.     

不同作物覆盖对农业区地下水入渗补给的影响分析

灌溉入渗是卫宁平原地下水的主要补给来源,研究不同农作物对地下水的灌溉入渗补给对于准确评价地下水资源量十分重要。本研究基于卫宁平原灌区2个包气带水分运移原位试验点系统观测数据,运用Hydrus-1D软件建立了试验点的包气带水分运移数值模型;设置了单次灌溉量、生长期天数、最大根系埋深和叶面积指数四种影响因子,应用模型分析了其对地下水入渗补给量的影响,计算了不同作物种植期内地下水垂向入渗补给量。结果表明:试验点地下水入渗补给量以灌溉入渗补给量为主。单次灌溉量的大小对地下水垂向入渗补给量的影响最为显著,其次是生长期天数和最大根系埋深,叶面积指数对地下水垂向入渗补给量的影响最小。随着地下水位埋深的增加,农作物种植因子对地下水入渗补给的影响也会增大。不同时期的降雨入渗系数为0.02～0.25;受次降雨量和降雨频率影响差异较大。灌溉入渗系数大小与作物种类关系密切:玉米种植期内的灌溉入渗系数为0.78,茄子种植期内的灌溉入渗系数为0.51,枸杞种植期内的灌溉入渗系数为0.6～0.63。综合考虑研究区作物类型和地下水位埋深(117～267 cm),给出了研究区农田区域在作物单次灌溉量为50～150 mm情况下,对应的灌溉入渗系数参考值。     

温度对FDR测量土壤体积含水量的影响

为研究温度对FDR测量土壤体积含水量的影响,采用基于FDR技术的两种土壤水分传感器TDR-3和PR2,在环境温度范围为5～60℃条件下,对南京地区的粘性土土样进行了土壤体积含水量测试分析.结果表明:基于FDR技术的土壤水分传感器测量土壤水分时存在明显的温度效应,两种传感器所测的体积含水量与温度之间均呈线性递增关系,TDR-3的温度修正系数范围为0.2%～0.3%(v/v)·℃-1,PR2的温度修正系数范围为0.1%～0.2%(v/v)·℃-1.研究成果对于提高FDR测量结果的可靠性具有重要意义.     

郑州地下水均衡试验场的改建工程——试验介质的选择与试验土柱建造

郑州地下水均衡试验场的改建,是中国地质环境监测院主持的国家地下水监测工程中地下水均衡试验场的改建项目之一。在均衡试验场的改建中试验土柱构建是一个核心问题,涉及到两个方面:试验介质的选择与试验筒装填。据河南省地质地貌特征,分为五地貌单元:黄河北冲积平原、黄河南冲积平原、淮河冲积平原、南阳盆地、豫西黄土丘陵。结合野外调查,概化出了五个地貌单元的岩性与不同岩层的叠置关系,并通过典型地段勘查对岩性及结构的代表性进行论证,以此确定五分区各类岩性的采样地点,为试验土柱构建奠定了地质基础。试验筒的总长达90 m,按设计要求将试验土样装入试验筒。制定小柱体模拟沉降试验,求得按设计要求装填土样之沉降系数,作为试验土样装填试验筒厚度的计算依据。试验土柱装填完成后,对其进行沉降观测,确认沉降趋稳且不影响试验土柱传感器安装时,试验柱才算构建完成。郑州地下水均衡试验场改建共建造25个试验柱,试验柱的高度分别包含1 m、2 m、3 m、5 m、7 m等五个不同高度,每个高度又包含黄河北冲积平原、黄河南冲积平原、淮河冲积平原、豫西黄土丘陵、南阳盆地等五个区域包气带。     

山前平原土壤水资源评价层的实验研究

根据冉庄水资源实验站资料,分析土壤水分布特征。实验提出当地下水埋深为2m时,土水势剧烈变化带在0~1.4 m。地下水埋深超过10 m时,土壤水剧烈变化带为0~2.2 m。地下水埋深为8 m时,2 m以下的土壤水资源量仅占全剖面的11.1%,3 m以下的土壤水资源量仅占全剖面的8.1%。本地主要作物为玉米、小麦。玉米最大根深在1.0~1.5 m,小麦最大根深在2.0~2.5 m。综合分析,得到河北省山前平原地下水大埋深区土壤水资源评价层厚度为2.5~3.0 m。     

河套平原盐渍化地区非饱和带氮的分布特征及影响因素

土壤氮在植物生长、土壤理化性质和微生物活动中扮演着重要的角色.为了识别盐渍化地区非饱和带氮的迁移过程,以河套灌区典型盐渍化耕地为例,通过非饱和带监测和水化学统计分析,探究了土壤剖面中氮素分布的差异性及主要影响因素.结果表明,研究区0～100 cm土层深度土壤氮含量处于较低水平,NO3-N、NH4-N和NO2-N含量平均...