北方岩溶区降水入渗补给系数及补给机制：以羊庄岩溶水系统为例

为建立北方岩溶区水文地质参数系列,提高岩溶地下水可采资源计算精度,笔者团队于20世纪80年代开始,在山东羊庄封闭式泉排型岩溶水系统开展了岩溶水均衡试验研究,积累了40余年的监测试验数据。根据长期野外水均衡要素观测资料,推导出裸露型、半覆盖型和覆盖型岩溶区降水入渗补给系数计算公式,建立了岩溶区降水入渗补给系数α与降水量P和地下水位埋深D的相关方程,以及可调控的最大降水入渗补给系数系列,揭示了降水入渗补给过程与α变化机制。结果表明：α随水位埋深D的改变而改变,每个降水量P段分别对应一个最大降水入渗补给系数α_max和最大降水入渗补给量即补给极限G_max,相应的水位埋深便是最佳水位埋深D_critical。D>D_critical时,包气带截留量随着水位埋深的增大而增大,α<α_max;Dcritical时,地表径流量随着地下水位埋深的减小而增大,α<α_max。不同的降水量段对应不同的D_critical     

庄里水库建设对地下水水位的影响

庄里水库位于羊庄盆地水文地质单元内,水库建设将使地下水补径排条件和流场发生改变,根据羊庄盆地水文地质条件、地下水开发利用状况,采用Visual Madflow4.1软件,建立地下水水流模型,模拟庄里水库建成后对地下水水位和流场的影响,提出地下水水源保护措施。     

CSAMT与地震法在呼包盆地东南部地热勘查中的应用

内蒙古呼包盆地内蕴藏着较丰富的地热资源,但多开发于盆地的北部。为探明盆地南部地热地质条件,采用CSAMT与二维地震相结合的方法开展了地热资源的勘查。通过对获取数据的反演,充分利用不同物探方法的技术特点,对比分析了电性结构与地震断面处的地层、断裂和水文地质信息,结合地质资料进行了综合成果解释。初步探明了勘查区深部断裂的分布、地质结构等地热地质条件,为该盆地总体地热资源的综合评价与远景预测提供了地球物理勘测与地质调查依据。      

用GPS数据研究汾渭盆地构造应力场变化

利用2004—2007年观测的GPS数据,采用格林函数法对汾渭盆地地壳15 km深处的最大主应力和剪应力进行了计算。结果表明：1）汾渭盆地的应力场变化分布具有高度不均匀性,山区和盆地的应力场变化性质相反:山区应力场以增加为主,盆地应力场以减小为主;2）宝鸡至咸阳一带的剪应力变化与汤浴至蒲城一带的剪应力变化存在相反的性质。     

苏子河盆地中生代生物地层研究

本文报道了辽东苏子河盆地中生代各门类化石,其中植物、双壳、腹足各3属3种;叶肢介6属12种(包括3个新种);介形虫7属10种;昆虫2属2种(包括一新属新种);硅化木1属1种,还有鱼类等,新命1新属4个新种。据此将苏子河盆地的小东沟组、小岭组、梨树沟组、聂尔库组和打石沟组的时代归属为早白垩世,并将小东沟组和小岭组与辽西的义县组及安徽的毛坦厂组进行对比;梨树沟组和聂尔库组与辽西的阜新组及安徽大别山区的黑石渡组进行对比。     

延吉盆地构造演化特征

延吉盆地位于吉林省东部延边朝鲜族自治州境内,包括延吉市、龙井市部分地区。地理坐标为东经129°14′～129°46′,北纬42°32′～43°04′之间。延吉盆地属于吉林省东部一个较大的中生代断陷盆地,其形态呈正方形,东西宽约50km,南北长约55km,面积1670km2。     

陕南安康盆地膨胀土工程地质特性研究

安康盆地是我国典型膨胀土分布区。由于膨胀土的胀缩效应致使该地区工业与民用建筑、铁路、公路等工程建设造成严重危害。本文重点对安康盆地三种类型膨胀土的物质成分、微观结构和工程地质特性进行了研究,阐述了安康盆地膨胀土的地质灾害。     

沉积盆地热演化史研究方法与叠合盆地热演化史恢复研究进展

沉积盆地构造热事件的研究是盆地热演化史研究的热点及前缘领域。介绍了低温热年代学方法、古温标法及地球动力学模型方法研究中的新进展。叠合盆地构造-热演化史恢复是热演化史研究的前缘领域及难点,低温热年代学测年技术已成为叠合盆地构造-热演化史恢复的重要方法。中国普遍发育叠合盆地,叠合盆地古地温场经历的后期叠加改造普遍存在,叠合盆地的后期盆地对前期盆地的古地温场信息有抹去或掩盖作用。从叠合盆地叠加与改造对古地温场产生影响的角度出发,根据叠合盆地不同演化阶段地温场信息记录、保持及后期叠加改造情况的不同,结合多种古地温研究方法,以正确的地质模型及大量的实际地质资料为约束,提出分演化阶段真实恢复叠合盆地热演化史的新思路及方法。     

南宁盆地泥岩力学性质研究

通过载荷试验、室内岩石试验以及旁压试验,分析了南宁盆地泥岩的力学性状特征和泥岩地基的破坏模式,提出了确定泥岩强度参数的经验关系.     

莱阳盆地水南组含气性研究

以山东莱阳盆地莱阳群水南组为研究对象,通过分析水南组岩性特征和沉积环境,发现水南组利于页岩气的形成。对水南组有机地化样品分析研究,有机碳含量介于0.62%~23.00%之间、镜质体反射率介于0.62%~2.14%之间、干酪根类型以Ⅰ,Ⅱ型为主;认为水南组具备页岩气形成的物质基础和地质条件。利用水南组泥页岩的试验测试数据,探讨了水南组泥页岩的游离气含量、吸附气含量和溶解气含量特征及变化规律,获得水南组泥页岩总含气量为1.538m~3/t,以游离气含量(占57%)为主,吸附气含量次之,揭示了莱阳盆地水南组页岩气具有一定勘查潜力。     

邹平火山岩盆地隐伏岩(矿)体区土壤汞气测量效果探讨

通过对已往邹平火山岩地区实施的土壤汞气测量试验性成果的初步研究,24处汞气测量异常中经钻探验证见矿异常8处;有进一步工作意义的异常若干处。土壤中汞气测量异常与钻孔中铜元素原生晕异常相吻合、与铜矿及金属硫化物关系密切。由此可见,土壤汞气测量在第四系覆盖区寻找隐伏的多金属硫化物矿床是完全可行的。     

克里格法的土壤水分遥感尺度转换

 尺度效应往往会制约着定量遥感反演的精度,对地学信息进行空间尺度转换是生产实践的必然要求,而常用的尺度转换模型多利用光谱数据进行差值计算,不适合升尺度和降尺度转换。由于土壤含水量数据具有区域变化量的随机性和结构性特点,本文以15m分辨率的ASTER图像像元为基本单元,采用点克里格法完成ASTER 15m至7.5m分辨率的土壤含水量数据降尺度转换,从分维数的相似程度上来看,转换结果是合理的;并利用块状克里格法对地面实测样点数据进行点到7.5m分辨率的面数据升尺度转换,将升尺度和降尺度转换结果与实测样点均值相比较,结果表明:7.5m分辨率的实测样点土壤水均值误差在1.5782-5.019之间,块状克里格法获取的升尺度土壤含水量数据与点克里格法获取的降尺度土壤含水量数据之间误差则为1.2825-5.0481,可见克里格法考虑了点与周边的关系,所获得的土壤含水量值要优于未考虑空间异质性的土壤含水量平均值。     

Spatio-temporal Variability of Soil Water at Three Seasonal Floodplain Sites: A Case Study in Tarim Basin,Northwest China

The floodplain -egetation of the Tarim River in Northwest China is strongly influenced by irrigated agriculture. The abstrac- tion of river water disturbs; the natural dynamics of the floodplain ecosystem. The human impact on the hydrological system by bank dams and the irrigation of cotton plantings have caused adverse changes of the Tarim River and its floodplains, so the current stocks of the typical Tugai vegetation show significant signs of degradation. Field studies of soils and statistical analysis of soil moisture data have shown that the vitality of the Tugai vegetation is primarily determined by its position to the riverbank and the groundwater. There exist complex interactions between soil hydrological conditions and the vitality of the vegetation. But the availability of water is not only influenced by the groundwater level and seasonal flood events. The spatial distribution of stocks at different states of vitality seems also to be decisively influenced by physical soil properties. Our results show that the water supply of plant communities is strongly in- fluenced by the soil texture. Spatial differences of soil moisture and corresponding soil water tensions may be the decisive factors for the zonafion of vegetation. Physical soil properties control the water retention and rising of capillary water from deeper soil layers and the phreatic zone and may supply the root systems of the phreatophytic vegetation with water. Keywords： soil moisture;soil texture; soil water tensions; Tarim River; water retention     

基于GF-3和Landsat 8遥感数据的土壤水分反演研究

基于我国首颗全极化雷达卫星高分三号（GF-3）和Landsat8数据,研究浓密植被覆盖地表土壤水分反演方法。为了提高浓密植被覆盖地表土壤水分反演精度,首先利用PROSAIL模型、实测植被参数及Landsat8光学数据分析了8种植被指数与植被冠层含水量的相关性,从中优选出归一化差异水指数（NDWI₅）用于反演植被冠层含水量,并通过分析植被含水量和植被冠层含水量的关系,构建植被含水量模型;然后结合植被含水量反演模型和简化MIMICS模型校正了植被对雷达后向散射系数的影响,最后基于AIEM建立裸土后向散射系数模拟数据集,发展一种主动微波和光学数据协同反演浓密植被覆盖地表土壤水分模型,并以山东省禹城市为研究区,实现了玉米覆盖下HH、VV和HH+VV 3种模式土壤水分反演。实验结果表明： ① NDWI₅为最佳植被指数,对于去除植被影响有较好效果;② 基于此方法,利用GF-3和Landsat8卫星数据反演得到的土壤水分具有较高的精度;③ 相比HH和VV两种极化模式,HH+VV双通道模式对土壤水分反演结果更好,决定系数（R2）为0.4037,均方根误差（RMSE）为0.0667 m ³m ^-3。     

基于小波分析辅助GPS-IR反演土壤湿度研究

GPS-IR是一种基于卫星反射信号的新的遥感技术,利用SNR观测值中的卫星反射信号可实现土壤湿度的反演。针对卫星反射信号分离问题,提出一种基于小波分析的卫星反射信号分离新方法。实验表明,采用小波分析能够针对不同卫星的信噪比观测值作出相应变化,有效分离卫星直射信号,获取更加准确的卫星反射信号;采用线性回归模型能够很好地表示相对延迟相位与土壤湿度之间的相关性,通过小波分析获取的结果相对于低阶多项式结果有明显提高。     

山东峄城盆地岩溶发育的基本规律及与水源地形成的关系

山东省枣庄市峄城水源地是个典型的北方埋藏型岩溶水水源地。峄城盆地出露的岩溶地貌有干谷、溶洞、岩溶准平原、溶蚀裂隙、溶沟、溶槽、溶痕等 ,地下岩溶形态主要为溶洞、溶蚀裂隙和溶孔 ,岩溶的发育具有层控性、水平分带和垂直分带等特点和规律。该盆地岩溶水系统的含水介质为寒武系、奥陶系的灰岩、白云岩 ,以溶隙、溶孔为主加少量小型溶洞构成了一个统一的互相连通的地下水空隙网络系统 ,为地下水的运移、储存提供了通道和空间。岩溶水流在此空隙网络系统内具有渗流性质 ,流态以层流为主 ,形成一个基本统一的单斜扇形水动力网 ,并具有统一的水化学场。该盆地分间接补给、直接补给、汇集排泄和汇集四个输导功能区。并在汇集区形成了具有供水意义的大型岩溶水水源地     

气候变化和人类活动对长江流域水储量变化的影响研究

利用2002-08～2016-12 GRACE数据扣除泄漏影响得到的长江流域陆地水储量（TWS）变化,分析其时空变化特征和趋势。结果表明,在此期间长江流域TWS增速为0.13±0.12 cm/a;TWS变化大的区域,如泄漏改正后三峡库区TWS变化由约10 mm/a变为15~20 mm/a,并呈现更大的空间异质性。利用多种气象数据,从气候变化和人类活动角度深入研究长江流域水循环变化。结果表明,降水量与TWS变化在时间和空间上都具有较高的相关性,TWS变化延迟1~2个月;上游源头处温度是影响TWS变化的主导因素,温度升高加速了上游高山冰川融化,使TWS具有增长趋势;三峡工程的蓄水也导致TWS变化;ENSO是长江流域TWS变化的主要影响因素。     

吐鲁番盆地地下水与植被的关系研究

吐鲁番盆地是我国西部极端干旱地区的一个山间盆地,气候干旱、降雨稀少,荒漠生态典型,生态环境脆弱。文章从植被生长与土壤含水率、含盐量、地下水矿化度、埋深等方面进行分析,得出吐鲁番盆地艾丁湖周缘低湿地植被生态可持续发展的合理生态水位为埋深2.5~3.5 m。总结了吐鲁番盆地天然绿洲区的植被随地下水变化的关系及其演替模式。     

稀疏格网样点的国家尺度土壤属性制图方法与应用

 国家尺度土壤属性数据是地球生物化学循环及水循环等领域研究的重要数据,目前,该尺度土壤属性数据的获取方法主要有两类:土壤属性-空间数据连接法和空间插值。为了确定哪一类方法更适合稀疏样点的国家尺度土壤属性制图,本文以中国吉林省的土壤有机质含量制图为例,采用8~32km格网样点和1∶100万土壤图,对这两类方法进行对比分析。独立样本验证结果表明,土壤属性-空间数据连接法的平均误差(ME)大于距离反比加权(IDW)插值,而平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)都小于IDW插值。IDW插值获得的土壤属性图虽然能大致反映土壤属性空间分布的基本规律,但出现了类似"牛眼睛"的空间结构,且存在无样点区估计值不准确等问题;土壤属性-空间数据连接法尽管忽略了同种土壤类型内部的差异,保留了不同土壤类型边界处的属性值突变,但获得的土壤属性图更能反映土壤属性分布的基本规律,也具有比较详细的土壤属性空间结构。因此,在基于稀疏样点的国家尺度土壤属性制图中,土壤属性-空间数据连接法的制图效果要优于IDW空间插值法。     

GNSS-R探测土壤湿度综述

通过对基于GNSS-R土壤湿度探测技术的观测方式及原理进行系统评述,阐述已取得的研究成果,并在此基础上指出研究中存在的不足及未来的发展方向.