三江平原富锦地区浅层地下水水化学特征及其形成作用

三江平原富锦地区是我国重要的产粮基地,农业灌溉对当地地下水水质造成了一定程度的影响,而地下水水质的变化制约着当地农业的发展及居民的饮水安全,因此对三江平原富锦地区地下水水化学特征及其形成作用进行研究具有十分重要的意义。本次研究对浅层地下水及地表水进行采样,运用Gibbs图、离子比例系数、δD和δ~(18)O同位素、克里金插值及反向地球化学模拟等方法,对三江平原富锦地区浅层地下水的水化学形成机制进行了分析。研究结果表明:地下水中TDS、NO_3-N质量浓度沿地下水流向呈递增趋势,地下水水化学类型以HCO_3-Ca和SO_4-Ca为主;硅铝酸盐以及岩盐的风化溶解是研究区地下水中离子的主要来源;溶滤作用、阳离子交替吸附作用和农业施肥、地下水开采等人类活动影响是控制地下水化学特征形成的主要作用。     

河南省安阳市主要环境地质问题及其防治对策

安阳是国家级的历史文化名城,以钢铁、电子、轻纺为主,商贸旅游业繁荣的区域中心城市.由于城市社会经济的持续增长,城市化进程不断加快,资源能源的开发利用与消耗导致环境地质问题越来越显著,同时制约了经济的发展.根据近年来的环境地质监测资料和其它有关地质成果,指出安阳市目前存在的主要环境地质问题有地下水资源衰减与短缺、地下水污染、地质灾害、不良岩土体、垃圾排放等.安阳市今后的地质工作应以改善和保护地质环境为主要方向.根据地质条件不同将安阳市主要环境地质问题的防治划分为两个区,并提出了环境地质问题的防治措施.     

三江平原地表水与地下水氢氧同位素和水化学特征

地表水与地下水的相互作用是水循环研究中的重要组成部分,是水资源管理、规划和优化配置的基础。通过野外考察取样和室内测试分析,应用同位素和水化学方法分析了三江平原地表水与地下水的相互作用关系。结果表明:兴凯湖水氢氧同位素最富集,乌苏镇井水同位素最贫化。松花江、黑龙江和乌苏里江沿河流流向,δD都呈现贫化的趋势;δ18O在松花江和黑龙江沿河流流向有富集的趋势,而沿乌苏里江则呈现贫化趋势。在松花江和黑龙江汇合处,黑龙江江水同位素贫化,电导率低。深井的氢氧同位素比浅井贫化,电导率较小。三江平原当地大气降水线(LMWL)为δD=7.4δ18O-3.1。三江平原水化学主要是Ca·Mg-HCO3型,在人类活动较大的地方,水化学类型发生了改变。利用氢氧同位素和水化学分析表明降水是地表水和地下水的补给源,地表水与地下水水力联系较强。地表水与地下水应作为统一体进行水资源管理。     

三江平原地下水资源合理开发利用模式探讨

本文按地下水系统及行政区划分析了三江平原各地区地下水资源的可开采资源量及地下水资源开采潜力,针对不同地区提出不同的地下水开采方案,做到科学有序、合理开采.     

三江平原沼泽湿地和农田的演替过程对地下水的影响

三江平原是我国重要的商品粮基地和沼泽湿地集中分布区。60 a来,随着农田面积持续增加和种植结构调整,湿地退减和地下水水位下降备受关注,地下水是否超采争议不断。文章选取1956—2019年7期遥感影像数据,采用单一土地利用动态度进行沼泽湿地和农田的演变进程特征分析;以1980年、2019—2021年4期同期统测数据和国家地下水监测工程数据为基础,探讨了湿地农田化对地下水水位的影响。结果表明：（1）1956—2019年沼泽湿地呈现减少态势,旱田呈现先增加后减少的态势,水田呈现先增加后稳定的态势,在1956—1996年具有“沼泽湿地变旱田”的特征,2.36×104 km2的沼泽湿地变成旱田,在1996—2019年具有“旱田改水田”的特征,1.15×104 km2的旱田变成水田;（2）三江平原1980—2021年36 546 km2的区域地下水水位降幅小于5 m,3 669 km2的区域地下水水位降幅大于10 m,建三江垦区存在超采地下水现象;（3）与1980年枯水期地下水水位相比,以降深10 m计算,2021年地下水降落漏斗面积为3 669 km2,较2019年面积增大269 km2,向北东方向略有扩张;（4）2019年建三江垦区在强降水的条件下地下水仍难以实现“以丰补欠”的自然调节,地下水储量减少5.81×108 m3。此研究成果为区域水平衡研究奠定了基础,对科学认识水土资源合理开发利用具有重要意义。     

近20年三江平原地表蒸散发时空特征及驱动因素分析

分析地表蒸散发时空变化规律及驱动因素,对促进区域水资源的科学分配、做好生态系统水源保护具有重要意义。本文基于MOD16蒸散发遥感数据产品,采用趋势分析及显著性检验法,深入分析了近20年三江平原地表蒸散量的时空变化特征,根据Penman-Monteith公式选取与地表蒸散量（ET）相关的驱动因子,分析各驱动因子对地表蒸散量变化的影响,并构建岭回归统计模型,分析研究地表蒸散量变化的主要驱动因子及其相对贡献率。结果表明：近20年三江平原地表蒸散发（ET）年际起伏特征明显,整体呈上升趋势;研究区内91.53%的地区ET呈增加趋势,且ET分布的地域差异逐年缩小;年内ET呈单峰型周期性变化,季节差异性明显;研究区坡度对ET有正向影响,高程和风速对ET有负向影响;气温、日照时数、降水量及NDVI与ET均呈正相关性,其中降水量与ET相关性最为显著;构建岭回归驱动分析模型的决定系数R²为0.823,能够有效解释各驱动因素与ET的关系。模型计算结果表明：降水量和植被覆盖度对三江平原地表蒸散量影响较大,是影响地表蒸散量变化的主要驱动力。     

三江平原1960-2004年农业气候环境年代际变化

为研究三江平原农业气候环境年代际变化,使用1960-2004年三江平原17个国家气象站和14个农垦气象站观测资料,分析了三江平原气候资源和气候灾害变化特征.结果表明:①≥10℃活动积温20世纪60年代、70年代偏少,夏季低温发生频繁.80年代以后热量资源增加,夏季低温出现次数减少.②作物生长季降水量在20世纪70年代、90年代后期以后偏少,干旱年份偏多;其他时段降雨以偏多年份居多,雨涝年份较多.③1960-2004年三江平原热量资源变化与西风带环流及人类活动关系密切;降水资源多少与西太平洋副热带高压强度有很好的关系,与纬向环流变化也有一定联系.     

北京平原第四纪下限问题研究

本文首先回顾了北京平原区第四纪下限的研究历史,指出迄今为止在这一领域存在的问题。根据我国目前的研究进展和北京地区研究现状,按照全国地层委员会的相关标准和要求,确定了划分第四纪下限的5大原则。北京平原区第四系沉积特征复杂,根据多年资料和研究结果,我们提出了划分该界限的方法。广大的北京平原区,不具备完整的第四系剖面露头,生物地层方法划分存在困难;古地麟、热释光及孢粉地质测试为准确定位这一界限提供了可能。对平原区的钻孔而言,笔者发现以古地麟测试结合孢粉分析、岩性特征、地球物理测井以及地球化学测试（碳酸钙分析）等综合手段确定这一界限的证据更有说服力,新5孔应用效果较好。     

试论江苏环境地质问题及防治对策

本文根据江苏省地质环境监测有关资料,分析了江苏环境地质问题,其中地面沉降、地面塌陷,水资源衰减等问题突出,并提出今后加强环境地质工作的对策与建议。     

东北三江平原湿地动态变化研究

借助遥感、GIS手段,以1989年TM、2001年ETM和2007年CBERS遥感影像为主要数据源,通过分析三江平原湿地的分布现状、时空变化规律,并用动态度和景观格局指数量化变化,研究其近20年的变化情况。结果显示:三江平原湿地现主要分布在同江、抚远、富锦、虎林等县市;湖泊和河流湿地呈稳定趋势,沼泽湿地大面积减少,在研究时段内共减少5 356.69 km²,人工湿地大幅度增加,共增加11 597.68 km²。天然湿地破碎化程度加剧,人工湿地呈连片化趋势,受人类活动的影响较大。     

南水北调西线工程可调水量分析中几个主要问题的探讨

南水北调西线工程规划从长江上游的通天河、雅砻江、大渡河调水入黄河,以解决西北及华北部分地区的干旱缺水问题。调水工程可调水量是开展各项工作的基础。在现有资料的基础上,通过对引水坝址径流量、引水坝址上下游用水要求、水库下泄水量、工程规模等因素的分析,提出了各因素对可调水量的影响程度,并估算了各引水坝址适宜的可调水量。     

三江平原地下水资源潜力评价

三江平原地区第四系松散堆积物厚度一般为100～200m,最厚达300m,为结构单一、大厚度的砂、砂砾石含水层,储存运移着巨量的孔隙水(部分为微承压水).含水层疏导功能与富水性强,单井涌水量多在1000m3/d,且水质为矿化度小于1g/L的淡水.依据含水层的地质时代和贮水介质类型,将三江平原地下水系统划分成第四系孔隙含水层亚系统、第三系孔隙裂隙含水层亚系统、基岩裂隙含水层亚系统.其中第四系孔隙含水层亚系统进一步分成更新统含水层次级亚系统和全新统含水层次级亚系统;第四系更新统含水层次级亚系统又细分为下、中、上更新统含水层.根据盆地浅部区域地下水分布的主要控制因素(流域水系、地质构造、地貌条件、含水层结构及地下水补、径、排条件),对三江盆地地下水系统进行了系统的描述;各地下水动力亚系统受外部动力条件(降水、蒸发、地表水、地下水)的制约,同时受内动力条件(含水介质循环条件)的控制,形成了独特的地下水动力场;论述了含水层系统的特征、边界条件、输入特征、输出特征、内部功能特征等.最后对三江平原的地下水资源潜力进行了计算与评价:依据水均衡原理,充分地考虑了计算区及计算单元在开采状态下多年补、排均衡的基础上,利用长系列的气象、水文资料,应用三维模型模拟计算了丰、平、枯水年各计算单元的地下水补给量和可开采量,进而求得了多年均衡条件下全区地下水可开采资源量.     

三江平原典型沼泽湿地能量平衡和蒸散发研究

基于涡度相关技术对三江平原典型沼泽湿地的水热通量进行了连续观测,研究沼泽湿地能量平衡和蒸散发的季节变化,确定观测期内沼泽湿地总蒸散量,并通过逐步回归方程估算沼泽湿地水面蒸发和植被蒸腾。结果表明,沼泽湿地的能量平衡具有明显的季节变化特征,总体看来,潜热通量是湿地的主要能量支出项,占净辐射的45.5%,感热通量和存储热通量分别占净辐射的27.9%和26.7%。2006年5~10月份沼泽湿地总蒸散量为310.6mm,月均日蒸散量最高值出现在7月。观测期内沼泽湿地水面蒸发量约为221mm,占总蒸散量的71%左右,植被蒸腾量则约占总蒸散量的29%,湿地蒸散发以水面蒸发为主。     

三江平原典型土地利用类型土壤呼吸强度对温度的敏感性

采用实验室恒温培养方法对三江平原3种不同土地利用类型开发后的沼泽土和草甸土进行了温度敏感性研究。研究结果表明,在5℃、15℃、25℃和35℃ 4种不同温度条件下,各土壤类型的土壤呼吸速率均随温度的升高而增大。在同一温度条件下,3种土壤呼吸强度由弱到强依次是：草甸土-旱地<草甸土-水田<沼泽土-人工林。指数模型和乘幂模型均可以较好地描述沼泽土和草甸土土壤呼吸与温度之间的关系,土壤呼吸强度随温度的升高呈指数或乘幂上升。3种土壤的Q10值呈现出随温度升高而降低的趋势,表明土壤呼吸在较低温度下的温度敏感性更高。对未添加植物残体的纯土壤组和添加了植物残体的对照组进行对比研究,发现添加植物残体后土壤呼吸强度大大增强,因此野外实际的土壤呼吸强度要比通常室内实验中去除植物残体后所测定的土壤呼吸强度更高。     

Evaluation of groundwater potential and eco-geological environment quality in Sanjiang Plain of Heilongjiang Province

Sanjiang Plain of Heilongjiang Province has become an important commodity grain base in our country after the construction of more than a century. Groundwater is the main water source for industrial and agricultural production and daily life in the area. With the large-scale development and construction in this area, there are a series of ecological and environmental geological problems, such as the reduction of groundwater resources, which seriously restricts the sustainable development of local agriculture and society as well as economy. Based on the characteristics of three-dimensional flowof groundwater in Sanjiang Plain, this paper adopts the simulation software Visual MODFLOW to evaluate groundwater exploitation potential. The results show that overall there is a certain exploitation potential of Sanjiang Plain groundwater but it is unevenly distributed, and overdraft phenomenon exists in seven farms such as Baoquanling and Chuangye. Based on analytic hierarchy process, the evaluation result of eco-geological environment quality in Sanjiang Plain shows that 94.5% of the region features good geological environment quality, medium stability and medium bearing capacity. The study can provide geological evidence for optimal allocation of water resources, land planning and regulation, and the high and stable yield of the commodity grain base in Sanjiang Plain.     

三江平原典型土地利用类型土壤呼吸强度 对温度的敏感性

采用实验室恒温培养方法对三江平原3种不同土地利用类型开发后的沼泽土和草甸土进行了温度敏感性研究。研究结果表明,在5℃、15℃、25℃和35℃ 4种不同温度条件下,各土壤类型的土壤呼吸速率均随温度的升高而增大。在同一温度条件下,3种土壤呼吸强度由弱到强依次是：草甸土-旱地<草甸土-水田<沼泽土-人工林。指数模型和乘幂模型均可以较好地描述沼泽土和草甸土土壤呼吸与温度之间的关系,土壤呼吸强度随温度的升高呈指数或乘幂上升。3种土壤的Q10值呈现出随温度升高而降低的趋势,表明土壤呼吸在较低温度下的温度敏感性更高。对未添加植物残体的纯土壤组和添加了植物残体的对照组进行对比研究,发现添加植物残体后土壤呼吸强度大大增强,因此野外实际的土壤呼吸强度要比通常室内实验中去除植物残体后所测定的土壤呼吸强度更高。     

三江平原沼泽湿地格局变化及影响因素分析

为揭示湿地变化剧烈区湿地格局变化过程及规律,利用GIS和RS技术,结合地学信息图谱与空间自相关方法,对1954-2010年三江平原沼泽湿地格局变化及其影响因素进行研究。结果表明:1954-2010年三江平原沼泽湿地面积逐渐减少,88.7%的沼泽湿地丧失,湿地斑块数量呈先增加后减少的趋势;三江平原沼泽湿地的空间聚集性逐渐降低,且空间格局由集中连片分布转变为零星散布;降雨量减少、气温升高及径流量减少,是造成沼泽湿地减少的主要原因之一,地形地貌影响到沼泽湿地的丧失程度,以海拔20~80 m的沼泽湿地面积丧失最多。三江平原沼泽湿地的丧失同时受农业开发、居民点分布、湿地保护区建设影响,距居民点越近,沼泽湿地面积丧失呈指数增加,距保护区越近,沼泽湿地面积丧失越多。     

三江平原典型湿地系统大气湿沉降中氮素动态及其生态效应

2004年7月至2005年6月对三江平原典型湿地系统大气湿沉降中的氮素动态进行了研究,并探讨了其生态效应。结果表明,各形态氮月均浓度之间差别较大,具有明显的季节性,原因主要与人类活动、降水强度及频次、风向、地理位置以及氮氧化物自然排放有关;湿沉降的TN组成以TIN为主(51.38%~98.96%),TIN又以NH₄+-N和NO₃--N特别是NH₄+-N为主,降水天气系统的路径在很大程度上影响着降水中各形态氮的组成;降水量与各形态氮浓度均呈较弱的负相关(p>0.05),而NH₄+-N与NO₃--N、TON均呈显著正相关(p<0.05),它们可能具有同源性。NH₄+-N与NO₃--N的良好相关性与其在液相中的反应有关;生长季是全年氮沉降的重要时期,其TN沉降量为非生长季的1.84倍,二者所占比例分别为64.78%和35.22%。除NO₂--N外,其它各形态氮的沉降量均以生长季为主体;全年TN沉降量为7.57 kg/hm2,TIN/TON之比为5.47,TIN为沉降主体,占84.56%。NH₄+-N和NO₃--N是TIN沉降的主体,其所占全年的比例分别为52.55%和30.03%;氮是该区植物生长的限制因素,生长季的氮沉降对于促进植物生长直接生态意义重大,而非生长季的氮沉降对于大量补充次年植物生长初期所需养分的间接生态意义明显,其生态作用不容忽视;近年来湿地系统氮沉降量的降低可能是导致其退化的重要原因,其生态影响也不容忽视。     

再造西南"三江"造山带洋陆转换过程中的构造与古地理

西南"三江"造山带包含消失的特提斯大洋及两侧大陆边缘"弧盆系"。采用大地构造相和盆地分析原理, 对"三江"造山带中的沉积地质体进行岩相刻画、复原古地理、再造古构造、推演洋陆转化。在中二叠世之前, 特提斯大洋持续扩张, 冈瓦纳、欧亚2个大陆边缘拉张裂离, 形成裂离地块(陆缘海台)与陆缘裂陷盆地, 构成"多岛洋"构造-地理格局。中二叠世, 特提斯大洋板块开始向北俯冲消减, 欧亚大陆边缘的东大山—临沧一线形成增生前锋弧, 前锋弧靠陆一侧转为弧后拉张环境, 继续保持"台盆相间"的古地理格局。晚二叠世末—早三叠世, 特提斯大洋板块继续向北俯冲消减, 金沙江-哀牢山和澜沧江弧后盆地洋壳也分别向西、向东俯冲于昌都-思茅地块之下, 使其转为双向弧后盆地; 而中咱-中甸地块、甘孜-理塘洋还保持拉张环境。晚三叠世, 特提斯洋、澜沧江和金沙江-哀牢山弧后盆地洋壳继续俯冲, 直到关闭; 昌都-思茅地块转为弧后双向前陆盆地, 中咱-中甸地块转为周缘前陆盆地; 中咱-中甸地块东部受甘孜-理塘弧后洋盆的俯冲, 形成弧-盆系。晚三叠世, 特提斯大洋板块开始向南西俯冲, 形成冈底斯-腾冲陆缘岛弧。保山地块东部在晚三叠世早期为陆缘岛弧, 晚期转为弧后前陆盆; 西部形成周缘前陆盆地。这样, 在大洋板块俯冲阶段形成冈瓦纳、欧亚2个大陆边缘与裂离地块上的2个级别的"多弧盆"构造-地理格局。     

天然河流水资源开发中的水环境保护问题

人类在发展社会经济的同时,出于商业目的和个人利益,争相控制水资源,随意向河流排污,导致天然河流、湖泊及附近地区水环境恶化.保护天然河流和水资源是人类共同的责任,不能以牺牲环境为代价,要有统一的认识、统一的措施来进行水资源的保护工作.