"四水"转化研究综述

“四水”是指大气水、地表水、土壤水和潜水,“四水”之间的相互转化关系研究,对水资源评估、供需预测、合理开发利用水资源和节水灌溉都有十分重要的意义。本文总结前人在八个8方面“四水”两两之间相互转化的研究成果．归纳了“四水”转化研究存在的问题,讨论了未来的研究重点。     

冻融作用对地气系统能量交换的影响分析

通过对温度波在地层内传播过程问题的分析研究, 讨论土在冻结和融化过程对地气系统能量交换的影响, 并以亚粘土为例应用近似方法计算了在冻结和融化过程地气系统能量交换和地温变化特征, 同时将相同条件下发生冻融作用与不发生冻融作用情况地气系统热交换量进行了比较. 结果表明, 冻融作用使地气系统热交换加强, 同时吸热和放热的过程也发生了改变.     

冻融作用对地气系统能量交换的影响分析

通过对温度波在地层内传播过程问题的分析研究, 讨论土在冻结和融化过程对地气系统能量交换的影响, 并以亚粘土为例应用近似方法计算了在冻结和融化过程地气系统能量交换和地温变化特征, 同时将相同条件下发生冻融作用与不发生冻融作用情况地气系统热交换量进行了比较. 结果表明, 冻融作用使地气系统热交换加强, 同时吸热和放热的过程也发生了改变.     

灌水定额对玉米膜孔灌土壤水氮运移特性影响试验研究

通过玉米膜孔灌测坑试验,分析了灌水定额条件下的膜孔灌农田土壤垂直剖面水氮分布规律。经研究表明：灌水定额越大,土壤含水量越大,分布范围越广,土壤80~100 cm层的含水量越高;灌水定额越大,土壤表层（0~20.0 cm）含水量变化越大,硝态氮含量越小,变化越大,对深层80~100 cm硝态氮含量影响越大;随灌水定额的增加,硝态氮累积峰越靠下,低、中、高灌水定额的硝态氮累积峰分别出现在30 cm4、0 cm5、0 cm左右,高灌水定额时,增加了硝态氮的淋失,不利于作物对水氮的吸收。     

土壤表层CO_2的释放与土壤水分波动

贵州虽地处雨量充沛、气候潮湿的亚热带,但近年来旱地土壤往往出现明显的干湿循环现象,这是因为：１）森林植被遭到破坏,使其对气候的调节功能大不如前,导致出现多年气候异常,最大的年降雨量与最小的年降雨量之间相差５００ｍｍ以上,旱涝灾害频繁;２）喀斯特地貌土...     

地表水地下水联合调度研究现状及其发展趋势

分析了国内外多种水源联合调度、联合管理研究状况及存在问题,并对该研究领域的发展作了进一步分析和预测,展望了该研究领域前景。     

西北内陆盆地潜水与土壤水转化关系研究

在天山北麓昌吉地下水均衡试验场,选择天山北麓平原的三种代表性岩性(粘土、细砂、砂砾石)进行天然条件下的潜水入渗补给和潜水蒸发模拟试验研究。观测不同岩性的潜水入渗补给量和潜水蒸发量,计算潜水补耗差,分析岩性和潜水埋深对潜水补耗差的影响。研究成果对于认识西北内陆干旱平原区土壤水与潜水的转化关系、涵养和保护地下水资源具有重要意义。     

沈阳地区河水及沿岸地下水中卤代烃的污染特征

选择沈阳地区主要河流(浑河、蒲河、细河、沈抚灌渠)地表水及其沿岸地下水进行卤代烃的定量分析,研究并探讨了卤代脂肪烃和卤代单环芳烃的污染分布特征。浑河和蒲河河水中卤代烃检出率较低,以二氯甲烷为主,检出率为33.3%。检出率高值区主要在细河和沈抚灌渠,13种卤代烃被检出。在30个站点地表水样品中有6个站点卤代烃个别化合物浓度超过我国生活饮用水卫生标准。在13个监测井中,有1个井水的1,2-二氯乙烷浓度(101.1μg/L)超标。卤代烃污染以细河上游和中游以及沈抚灌渠上游最为突出。在细河上游大于镇和中游彰驿镇河水中卤代烃的含量较高,可能与沿岸化工企业有关。沿岸土壤层中砂层为受污染的河水对浅层地下水的补给提供了条件,造成浅层地下水污染,对当地生态系统和人类健康构成潜在的威胁。     

豫北平原地下水与地表水联合调度初探

水既是重要的自然资源,又是重要的自然环境要素,是可持续发展的基础与条件,是环境问题与发展问题的核心.本文论述了豫北平原地表水和地下水联合调度的必要性及其理论基础;分析了利用地下水库蓄洪的可行性和技术思路,探讨了可能产生的生态系统平衡、调水随机性及泥砂问题;提出了豫北平原联合调度科学利用水资源的一些措施.     

河北省地面水环境用水量估算方法初探

在引江中线（河北段）需水量论证中，考虑平源河流维持原有自然景观，洼淀保持一定蓄水量，大中城市引水入市以及河口泥沙冲淤平衡所需增加的最小水量，且水质还需要达到2010年规划标准，由此，得出最小环境用水量，论述了上述各项环境用水量的分析计算方法，成果可供规划时应用。     

水循环的生态学方面:土壤-植被-大气系统水分能量平衡研究进展

针对中国水循环与土壤-植物-大气水分能量传输生态研究的问题,进行了综述。阐述了水循环研究的需求与水量转化重要机制,包括模式与子系统耦合的界面。评述了水、热平衡研究若干工作,包括农田生态系统,干旱、半干旱区,陆面过程模式,遥感信息的应用以及系统耦合的尺度问题。     

黑河中游盆地水资源转化规律研究

基于近二十多年黑河中游盆地的地表水和地下水观测资料,通过对盆地水资源转化规律的认识,利用水文系统分析法分析了该区域地表水、地下水相互转化规律,建立了盆地出口断面水资源量转化模型和盆地平均地下水水位变幅变化模型,经模型计算值与实测值比较吻合的较好,故可运用模型预测该盆地出口断面的水资源量和地下水水位的变化幅度。根据黑河出山径流不同频率的来水量,预测了现状条件下中游绿洲区平均地下水水位的变化幅度。得出了应该充分利用地表水和地下水的相互转化提高水资源的总体利用率,单方面考虑提高地表水利用率的做法有可能破坏地下水资源、降低水资源的总体利用率和造成生态与环境恶化的结论。     

黑河流域地下水与地表水转化研究进展

地处我国干旱内陆区的黑河流域,其地表水与地下水在不同的地貌单元发生着大数量的、有规律的、重复的转化过程,极大地提高了水资源的利用率.早在20世纪80年代,甘肃省地矿局等单位率先开展了有关黑河流域地表水与地下水转化过程研究的国家"七五"、"八五"科技攻关项目,取得了丰富的勘查研究成果,促进了这一地区有限水资源的合理开发利用.进入21世纪以来,随着勘查研究理论的丰富和环境同位素技术的广泛应用,黑河流域地表水与地下水资源及其循环转化引起了学术界的广泛关注,并相继完成并发表了一批具有较高水平和学术价值的科研成果,进一步提高了干旱区水资源的开发与保护.但仍存在着水资源转化关系和转化规律还缺乏流域系统研究、中下游盆地深层地下水的补给来源尚不能确定等方面的不足,不利于协调社会经济发展与生态环境保护之间的用水矛盾.     

地下水控制性关键水位研究初探

分析和探讨了地下水控制性关键水位的类别划分以及蓝、黄、红区的划分依据和原则,并结合西北、华北和东部沿海地区普遍存在的地下水问题,提出了西北型、华北型和东部沿海型地下水蓝线水位和红线水位等具体分析成果,为加强水资源的量化管理和地下水"水量与水位"综合管理等提供了重要依据.     

区域地表水地下水联合运用的分解协调优化方法

研究了水库与含水层构成的联合运用系统优化运行问题。考虑系统的分布参数特性,应用广义响应函数耦合物理模型与优化模型;基于系统的递阶结构及复杂关联,提出一种分解协调优化方法。将该方法应用于邢台区域水库含水层联合管理问题,得到满意结果。     

三峡宜昌地区降水、土壤水、地表水的酸化研究

研究了三峡宜昌地区降水、土壤水、地表水的水质,从土壤的酸中和能力、水体的酸中和能力、主要离子组分着手,研究了受酸雨影响的土壤的酸化、水体的酸化。研究结果表明,宜昌地区的酸雨比较严重,土壤和水体都有轻微酸化的迹象。     

地下水与地表水相互作用下硝态氮的迁移转化实验

全球水体氮污染形势严峻,且以硝态氮(NO₃--N)污染为主,研究地下水与地表水(G-S)相互作用模式对NO₃--N在“潜流带”(HZ)中迁移转化的影响是开展水体氮污染综合防控的关键.开展地表水(S)补给地下水(G)(下降流)、地下水(G)补给地表水(S)(上升流)以及交替作用3种模式的NO₃--N迁移转化实验,研究表明:3种模式下,出水NO₃--N浓度可降低95%以上;上升流中反硝化强度大于下降流;异化还原作用(DNRA)对下降流与上升流出水氨氮(NH₄+-N)浓度的贡献分别约为71%和11%;上升流实验后水-土界面有机氮含量是下降流实验后水-土界面的2.3倍.结果表明,G-S相互作用下NO₃--N的衰减途径主要包括:合成有机氮、反硝化及DNRA;相互作用模式对各衰减途径的强度存在影响;HZ介质通过吸附NH₄+-N和微生物作用合成有机氮的方式截留氮素.      

种植条件下土壤水与地下水相互转化研究

选择天山北麓平原两种代表性作物冬小麦和玉米，人为控制不同潜水埋深条件下进行了种植试验，分析研究了种植条件下土壤水和地下水相互转化机理。计算了不同潜水埋深条件下冬小麦和玉米各生育期和全生长期的实际蒸发蒸腾量、潜水补耗差、包气带土壤储水量变化量及同期的潜在蒸发量，结果表明潜水埋深对土壤水和地下水相互转化及农业生态环境具有重要影响。引入了包气带一潜水系统水分转化量均衡临界深度(Z0)概念，发现潜水埋深小于Z0时，潜水向土壤水的转化起主导作用，潜水和土壤水同时对作物需水具有重要动态调节作用，潜水埋深越浅潜水的动态调节能力越强，但是潜水埋深过浅又可能引起土壤次生盐渍化等农业生态环境问题；当潜水埋深大于Z0时，土壤水向潜水的转化起主导作用，土壤水对作物需水仍具有动态调节能力，而潜水基本失去或完全失去对作物需水的动态调节作用，但是有利于潜水入渗补给，增加地下水资源。