1996~2017年枯水期地下水排泄对洞庭湖水量均衡的贡献及其时间变异性

地下水排泄在湖泊水量及营养盐均衡中发挥着重要作用,其中地下水向湖泊排泄的量化是关键,但目前对其时间变异性的研究却十分薄弱.针对这一科学问题,以长江中游重要调蓄湖泊-洞庭湖为例,通过收集1996~2017年洞庭湖流域的水文和气象数据,基于质量平衡模型,查明地下水排泄对洞庭湖水量均衡的贡献以及地下水向洞庭湖排泄强度随时间的变化.结果显示:（1）枯水期时地下水排泄量为（0.17~1.51）亿m3/d,地下水排泄强度为38.74~207.26 mm/d,地下水排泄对湖泊水量均衡的贡献为8.70%~30.37%;（2）地下水排泄量、地下水排泄强度、地下水排泄对湖泊水量均衡的贡献在1996~2017年间均呈现出明显的先降低再升高的变化趋势,三峡水库蓄水后至三峡工程全面竣工初期的地下水排泄相较于三峡水库蓄水前和三峡工程全面运行后显著降低;（3）三峡工程运行对长江水位及地下水位的改变可能是引起湖底地下水排泄时间变异性的重要原因.为洞庭湖区域的水量均衡提供了新的认识,也为今后洞庭湖区域水资源开发利用和区域生态安全管理提供了理论支撑.      

沈阳市2017年地下水枯水期与丰水期水化学类型对比研究

沈阳市属于温带季风性气候,夏季多雨冬季干旱,枯水期和丰水期区别明显,对于地下水水化学类型有较大影响。本文使用阿列金分类法进行评价,得到CⅢCa全年都为绝对优势,丰水期占比较枯水期更大;枯水期与丰水期水化学类型差别较小,说明丰水期降水对于各县区的水化学类型影响较小,反而枯水期地下径流路径更长,溶出更加充分;从各县区看,康平县、法库县丰水期和枯水期水化学类型基本比重没有大的变化,新民市、沈北新区、于洪区、东陵区、辽中区、苏家屯区水化学类型均有一定差异;枯水期和丰水期各县区水化学类型都以Ⅲ型水为主。     

海底地下水排泄对海洋锶储库的影响

海底地下水排泄（submarine groundwater discharge,SGD）不仅是全球水循环的重要组成部分,也是各种溶解化学物质由陆向海输送的重要而隐蔽通道。本文在分析全球海洋锶来源的基础上,综述了多种岩性含水层条件下SGD锶的地球化学行为及其控制因素,并利用已有的SGD通量和高分辨率全球岩性数据,计算出更为保守和精确的SGD锶通量及同位素组成,确认了SGD是海洋贫放射成因锶的重要来源之一,起到平衡河流输入的富放射成因锶的作用。     

海底地下水排泄对海洋锶储库的影响

海底地下水排泄（ submarine groundwater discharge, SGD）不仅是全球水循环的重要组成部分,也是各种溶解化学物质由陆向海输送的重要而隐蔽通道。笔者等在分析全球海洋锶来源的基础上,综述了多种岩性含水层条件下SGD锶的地球化学行为及其控制因素,并利用已有的SGD通量和高分辨率全球岩性数据,计算出更为保守和精确的SGD锶通量及同位素组成,确认了SGD是海洋贫放射成因锶的重要来源之一,起到平衡河流输入的富放射成因锶的作用。     

城市化对地下水水量、水质与水热变化的影响及其对策分析

地下水作为全世界近1/3城市人口的饮用水源,在城市化发展过程中起着战略性作用。针对水资源需求量最大、地下水污染负荷最重、地下工程开发强度最大的城市地区,梳理了城镇化背景下城市地区面临的地下水文循环过程变异、地下水污染、地下水"热岛效应"等生态水文问题,系统分析了城市地下水发生水量、水质、水热变化的机理,并揭示了地下水量、水质、水热问题的内在联系。研究发现,城市化引起的土地利用与覆被变化是导致地下水文循环过程变异的主要原因;城镇化建设和生活生产废物的污染负荷加剧了地下水质的恶化;城市化引起的垂直热通量的增加促进了地下水升温。通过总结城镇化地区地下水面临的生态水文问题及成因,提出应加快地下水污染防治技术攻关、完善地下水污染区域调控策略、建立城市地下水资源评价方法与体系、优化地下水资源配置,为保障城市水安全、建设生态文明城市并进一步促进经济社会的可持续发展提供理论依据和技术支撑。     

赤水林区旱季雾水对地表径流的水量贡献

为探明赤水林区旱季地表径流补给来源组成以及雾水对该地区的水量贡献,于2014年12月对区域内水量大、易进入的3条瀑布径流进行了采样,样品包括雾水、泉水和溪水。通过对水样进行D、18O同位素分析,并与遵义的降水同位素数据对比,发现赤水林区旱季雾水的D、18O明显比降水富集;泉水和溪水具有相似的氢氧同位素组成,都落在11月与12月的降水同位素之间,且都分布于遵义地区降水线附近。赤水林区旱季地表径流主要受地下水补给,地下水是前期间断性的降水与持续不断的雾水的混合。雾水间接补给地表径流,是旱季地表径流重要的水量来源。在四洞沟、十丈洞和燕子岩这几个区域的平均补给量达到了24.1%(D同位素的计算结果),18O同位素的计算结果为20.0%。     

对平原区地下水水均衡关系计算公式的探讨

平原区地下水水均衡关系计算公式在应用上,产生了一些疑惑,公式中是加、减地下水蓄变量,通过公式演变推导,得出公式中应该是减地下水蓄变量。相对均衡差计算应该出现正、负百分数,表示计算误差为负、正均衡,说明地下水水位下降或上升,对计算精度要求提出建议。     

长江中游荆江段地下水排泄的量化及其空间差异性分析

地下水与河流的相互作用对于维持河流生态系统的健康十分关键,但是目前对于地下水向湿润地区大型河流排泄过程的定量化研究较为薄弱.针对这一问题,以长江中游荆江段为研究区,通过野外采样和水文气象数据收集,利用222Rn质量平衡模型定量估算长江中游荆江段的地下水排泄,并用EC质量平衡模型及水量平衡模型验证222Rn质量平衡的结果 .结果显示：长江中游荆江段的平均地下水排泄速率为133 mm/d,排泄总量为1.06×108 m3/d,对水量平衡的贡献约为10.99%.其中枝城-沙市段地下水排泄速率最大,监利-螺山段地下水排泄速率最低.含水层富水性和地下水位可能是控制地下水排泄速率的关键因素.本研究对于流域水资源管理具有重要意义,也可为今后长江中游地区水资源的合理开发利用以及生态环境保护提供理论依据.     

含水层渗透系数空间变异性对地下水数值模拟的影响

地下水数值模拟是目前定量研究地下水水量和水质的重要手段。使用基于随机理论的MonteCarlo方法来进行地下水数值模拟。这种方法能较好地考虑水文地质参数的空间变异性。主要将MonteCarlo方法和确定性模型模拟方法的模拟结果在渗透系数场、水头场、速度场和浓度场等方面进行了比较。结果表明:在模拟三维非均质含水层中的溶质运移问题时,充分考虑了含水层渗透系数空间变异性的MonteCarlo法比确定性方法更为有效,模拟精度提高了很多,且对模拟误差及误差来源有合理的数学解释。     

对“佳木斯市地下水水量水质模型”一文的看法

朱学愚和孙克让先生曾在《水科学进展》1994年第1期发表了“佳木斯市地下水水量水质模型”。在该文中,作者为了克服一般数值法求解对流——弥散方程存在的数值波动现象,采用了单步反向追踪特征有限元法求解溶质运移问题。从作者所建立的溶质迁移方程看,笔者认为有不妥之处。     

基于GRACE卫星的辽宁省2002—2017年地下水储量监测

为监测和分析辽宁省地下水储量时空变化,笔者利用2002年4月至2017年6月GRACE时变重力场模型数据,采用去相关滤波、高斯滤波及尺度因子法反演辽宁省陆地水储量变化,再依据GL-DAS水文模型模拟的土壤水与冰雪等效水之和,获得辽宁省地下水储量变化.研究结果表明:辽宁省地下水储量在降雨和农业活动的综合影响下表现出持续减...     

对1996年大洪水预测的问题

文中首先对１９９６年大洪水预测和实况做了概述，接着对五种长期定性和定量预报方法做了简介；并且着重总结了在预报中的一些体会，文中特别提到搞清气候背景；了解前第温、环流异常、多方考虑影响大洪水的有关因素，广泛收集历史灾情资料；充分做好的前期准备工作等在长期洪水预报中的重要意义。     

酸雨对桂林枯水期岩溶地下水δ13CDIC及碳汇效应的影响

定量评价硫酸对岩溶碳汇效应的影响有助于提高岩石风化碳汇通量估算精度, 对当前全球气候变化研究意义重大.选取受酸雨影响的桂林岩溶区为研究对象, 在枯水期对研究区14个岩溶大泉和15条地下河水化学成分和碳同位素进行了测试分析, 结果表明: 岩溶大泉和地下河中阳离子以Mg2+和Ca2+为主, 阴离子以HCO₃-为主, 分别占阳离子和阴离子组成的90%以上, SO₄2-含量较低, 其含量范围为0.004~0.213mmol/L; 所占阴离子组成比例为0.12%~6.11%;δ13C_DIC、[Ca2++Mg2+]/[HCO₃-]更偏向于碳酸溶解端元, 离硫酸溶解端元距离远, 证实硫酸参与碳酸盐岩的溶解对地下水无机碳(dissolved inorganic carbon, 简称DIC)及δ13C_DIC的影响有限; 与Sr2+/Ca2+值一样, δ13C_DIC主要受径流条件控制, 其大小可以反映地下水径流条件的强弱.利用化学计量关系计算出由硫酸溶蚀碳酸盐岩的平均比例为22.64%, 产生的DIC(HCO₃-_H2SO4)占总DIC的平均比例为13.04%, 碳酸产生的DIC(HCO₃-_H2CO3)占地下水总DIC的比例为86.96%, 其中来源于土壤大气中的HCO₃-比例为43.48%.因此, 扣除硫酸对地下水中DIC的贡献后, 岩溶碳汇效应将减少13.04%.      

水文图的均衡分析及对地下水资源分割的尝试

水文图地下水资源分割法在我国丘陵山区区域地下水资源评价中已广泛应用,取得了较好的效果。具体分割方法尽管有多种多样,然而最常用的是在河流流量过程线上找出起涨点和退落点,将两点连线以下割取部分视为地下水资源。就这一方法而言,起涨点和退落点大都是目视判断确定的,缺乏确切的客观标准,因此是一种经验性的近似分割。笔者在区域地下水资源评价工作中注意到了这一问题,本文就是对这一问题的点滴体会。水均衡原理是区域地下水资源评价的基本法则。它告诉我们,在一个完整的水文地质单     

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。     

基于多源卫星测高数据的洞庭湖流域2003—2017年湖泊水位变化监测

利用ICESat-1和CryoSat-2测高数据获取了2003—2017年洞庭湖流域内湖泊的水位信息,分析了湖泊水位的时间变化过程,并结合TRMM卫星降水数据及人类用水等数据,讨论了湖泊水位变化对气候及人类活动的响应.结果表明,流域中80%的湖泊在2003—2009年呈现出水位下降趋势（-0.18~-0.09 m/a）;75%的湖泊在2010—2017年呈现出水位稳定或上升趋势（0~0.39 m/a）;总体来看,75%的湖泊在2003—2017年呈现出水位上升趋势（0.02~0.22 m/a）.分析表明,湖泊水位变化为多种因素共同作用的结果,降水为近年来洞庭湖流域内湖泊水位变化的主要驱动因子;以三峡水库为代表的水库运行会对湖泊水位产生季节性影响;同时,人类用水的持续增长也对湖泊水位有一定的影响.多源测高卫星为长时序大范围的湖泊水位监测提供了有力的手段,这对研究湖泊水位变化及其与气候和环境的响应具有重要意义.      

地下水人工回灌对控制上海地面沉降的作用及其对地下水污染的影响

控制上海地面沉降措施是压缩地下水开采量、人工回灌及调整地下水开采层次等综合作用的结果。人工回灌对地下水水质仅有点状污染,而对区域地下水水质基本无影响。     

2003-2011年青藏高原佩枯错相对水量变化及其对气候变化的响应

湖泊的退缩与扩张是全球气候变化的指示器.利用2003-2011年Landsat ETM数据和2003-2009年ICESat激光测高数据, 分别对青藏高原佩枯错湖泊的面积和高程变化进行了分析, 并进一步估算了湖泊2003-2009年相对水量变化.结果表明: 佩枯错面积年内变化明显, 湖泊面积冬季最小, 春季出现小峰值, 秋季达到最大; 面积年内波动明显(1.18%), 但在冬季、 春季和秋季相对稳定, 波动范围分别为0.26%、 0.1%和0.29%. 2003-2011年湖泊呈退缩趋势, 冬季、 春季和秋季面积年际变化率分别为-0.52 km²·a^-1、-0.35 km²·a^-1和-0.61 km²·a^-1; 2003-2009年间湖泊水位下降了1.17 m, 变化率为-0.05 m·a^-1; 2003-2010年, 冬季总水量减少了2.51×10⁸ m³, 春季总水量减少了1.74×10⁸m³, 秋季总水量减少了2.80×10⁸ m³, 平均相对水量变化率分别为-0.35×10⁸ m³·a^-1、-0.21×10⁸ m³·a^-1、-0.37×10⁸ m³·a^-1. 从空间上看, 湖泊退缩主要发生在东北角、 东南角和西南角.气候因素分析表明, 佩枯错湖泊退缩秋季主要是因为夏半年平均气温的升高, 冬季和春季则主要是因为冬半年降水量的减少.     

对地下水污染的根源及其治理浅析

我国地下水环境的污染主要有：１）沿海地区海（咸）水入侵;２）硝酸盐的污染;３）石油和石油化工产品的污染,提出了防治和根治地下水污染的具体措施。     

固体潮对地下水的影响及其有关问题

地球固体部分的潮汐作用称为固体潮。月球、太阳对地球的引力,可以引起固体潮汐应力的波动,从而使钻孔中的地下水位呈现明显的日周期潮汐变化,每昼夜出现两个波峰、两个波谷。这种压缩应力在能量传播过程中,对深部地下水的微动态变化起到一定的作用。 潮汐引力是一种外动力作用,是一个时刻变化着的引力,地球由此而变形。尽管其值很小,应变量也