地下水水资源量监测分析技术应用探讨

地下水水资源量是区域水资源分析评价的重要内容,掌握地下水水资源量及其变化是地下水开发利用与管理的工作基础。针对地下水补给量、排泄量和储存量变化等关键要素,对地下水水资源量监测分析有关的技术方法进行系统探讨。同时,结合我国地下水水资源量监测分析的现状,总结提炼已有的试点工作经验和应用成果,指出将来地下水水资源量监测分析的研究方向和工作重点,为进一步提高全国地下水水资源量的监测分析和管理水平提供技术支撑。     

2003年盘锦市水资源现状初步分析

通过对盘锦市2003年水资源计算分析,对盘锦市的地表水、地下水的水资源量以及供水、用水、耗水有了进一步了解。     

海河流域水资源量演变分析研究

为研究海河流域长期以来的水资源条件及其变化情况,对水资源总量、地表水资源量、地下水资源量的长时间系列,采用Mann-Kendall检验法进行了趋势性分析,并对其年际变化进行了量化分析,同时分析了近20年所面临的水资源形势,对水资源演变的影响因素进行了探讨。结果表明：长期时间尺度来看,海河流域水资源总量、地表水资源量和地下水资源量均呈显著衰减趋势,同时伴随年际变化大的特点。近20年水资源总量、地表水资源量相比历史长系列,分别衰减17.06%、30.62%;地下水资源量衰减4.64%,衰减幅度相对较小。据此可得出结论,从水资源天然禀赋的角度,海河流域面临的水资源条件较以往更为不利。以此为基础,提出了加大外流域调水力度、按不同水源特点进行管理等对策措施。     

黄土高原沟壑区坡地土壤水分状态空间模拟

为掌握黄土高原沟壑区坡地土壤水分的空间分布特征及其影响因素,采用状态空间模型和经典线性回归方法对该区不同土层深度土壤含水率的分布进行模拟.结果表明,不同土层深度的土壤含水率呈中等程度变异,并与海拔高度、黏粒、粉粒、砂粒含量和分形维数具有显著的空间自相关和交互相关关系,可用于状态空间模拟分析.不同因素组合下的状态空间模拟效果均要优于线性回归方程,其中采用海拔高度、砂粒含量和分形维数的三因素状态空间方程模拟精度最高(R2=0.992).状态空间模拟方法可用于黄土高原坡面尺度不同土层深度土壤含水率的预测.     

基于空间自回归和地理加权回归模型的佛山市中心城区河网水系演变驱动分析

为定量探究城市河流变化驱动成因,以2005～2010年佛山市中心城区为例,分析了河网水系演变及其驱动因子,根据河网水系变化与其驱动因子间一对多的映射关系,借助空间自回归和地理加权回归模型,分别从整体和局部分析了两者间的统计关系,结果表明:(1)末级河流长度减少量占各级河流总变化量约92.3%,变化最为显著,而城镇用地对水田、工业用地对水域的侵占以及农业活动则是影响末级河流的主要驱动因子;(2)整体来看,末级河流受建设用地扩张,尤其是工业用地扩张的负面影响程度最大;局部来看,各驱动因子的负面影响程度在不同空间位置上存在差异,以水田-城镇用地因子为例,其在罗村、老城区和桂城的交界区域以及南庄、罗村和老城区的交界区域负面影响程度较大;(3)空间自回归模型对区域河网水系变化与其驱动因子间的关系有整体、直观的把握,地理加权回归模型则能够描述驱动因子影响的空间非平稳性,有利于获取局部信息,结合两种模型的特点能够更加全面地刻画河网水系演变的驱动成因。     

基于网络建模与空间引力模型的城镇空间关联分析

准确把握城镇之间的空间关联格局,可为统筹协调城镇体系发展提供更有力的空间依据。以浙江省义乌市为例,运用多因素综合评价法测算各城镇规模综合指数,针对空间引力模型中距离因子修正问题,采用公路道路网络进行网络建模,通过寻找最优路径来衡量城镇间相互作用的距离关系,进一步以此来分析城镇空间关联的程度。结果表明：义乌市各城镇的规模大小存在明显内部差异,稠城街道最高,赤岸镇最低;义乌市形成了“一小时生活圈”的城镇空间格局,街道之间的平均时间距离低于乡镇;义乌市空间关联度以稠城街道为轴心向外递减,根据城镇相互作用大小可将义乌市城镇体系分为三个梯队。由此认为：采取网络建模下的时间距离来描述城镇间的相对距离关系,能够为揭示城镇间相互关系提供更为科学的空间依据,对义乌市空间发展及合理规划具有一定的指导意义。     

基于相变状态的砂土本构模型的研究

为了很好地描述砂土的应力应变特征,通常利用以临界状态孔隙比为基础的状态参数建立弹塑性本构关系,但是对于密砂排水试验,临界状态参数很难测到。相变状态作为一特征状态,相关参数较容易测得。因此,本文定义了以相变状态孔隙比为基础的状态参数,并引入砂土的剪胀和边界应力比表达式,建立砂土的弹塑性本构模型。最后,利用本文提出的模型参数得到的密砂模拟结果与试验结果相吻合,较好地反映了密砂的应变强化和软化力学特征。     

水质模型研究进展与流域管理模型WARMF评述

分析了以地表水、地下水与非点源为代表的水质模型研究发展历程,揭示了水质模型由经验-机理、单要素(或无机、大量、无毒要素)-多要素(或有机、微量、有毒要素)、单介质-多介质、稳态-动态、点源-非点源-两者统一研究、饱水带-包气带-二者统一研究、小规模分散(河流、湖泊、地下水等)-大规模集成(整个流域)、理论研究-实际应用研究的发展特点。认为当前水质模型正处于由水质研究向以水质为中心的流域管理研究转变的关键时期,给出了一个流域管理新模型WARMF的介绍与特点分析。     

潍河流域下游地表污水对地下水水质影响的状态分析

为了准确地建立莱洲湾南岸地区虞河段地表水与地下水污染质运移的数学模型,本文对研究区地下水及地表水污染特征及其污染现状进行了调查、分析,为地下水资源的合理利用开发提供了依据。     

水资源可利用量计算

水资源可利用量是从资源利用的角度,分析流域及河流水系可被河道外消耗利用的水资源量,对流域水系水资源开发利用程度的总体控制,水资源合理配置和水资源承载能力的研究具有实际意义。从阐述水资源可利用量的基本概念入手,提出了地表水资源可利用量和水资源可利用总量的计算方法,计算了全国及水资源一级区的可利用总量,同时分析了我国水资源开发利用的程度、限度和潜力。     

人均综合用水量方法预测需水量-观察未来社会用水的有效途径

科学的需水预测是水资源规划和供水工程建设的重要依据.过去,我国水资源规划部门对需水量的预测普遍偏高,造成对水规划和供水工程在不同程度上的误导.1987年,笔者在分析研究国内外预测资料的基础上.提出人均综合用水量加趋势微调方法(以下简称人均用水量法)预测全国需水量,实践证明这方法是有效的,成果是可信的.本文介绍这一创新的预测方法的概念与其应用,与过去有关部门预测成果进行比较,并展望本世纪我国水资源可持续利用的前景,以供水资源规划和供水工程建设部门参考.     

偏最小二乘回归模型的城市水资源承载能力研究

影响城市水资源承载力的各个因素中,经常存在多重相关性,采用传统最小二乘回归法建模,其估计参数存在较大误差,预测精度降低.运用偏最小二乘回归方法,借助主成分分析与典型相关分析,采用成分提取的方法,克服了自变量间的多重相关性,建立了城市水资源承载能力模型,并对模型进行了分析,得到较为满意的效果.     

基于投入产出理论的水资源研究进展及水资源管理展望

近年来,气候变化背景下的水资源问题得到日益增加的关注,其研究从水资源短缺、供需平衡等内容转向适应可持续发展的综合研究.基于投入产出理论的水资源研究,从系统循环的角度分析资源的流动性和持续性,能够揭示水资源-经济社会复合系统中各要素的内在数量关系,提出面向可持续发展的水资源价值观和方法论.首先,从模型拓展和实际应用两条主...     

岩溶区地表水与地下水资源及环境统一评价的流域边界划分研究

岩溶地区地表水流域与地下水流域边界的分异形式有三类,即：地表分水岭与地下水流域边界在平面分布上基本一致;地表分水岭超出了地下水流域边界;地下水流域边界超出了地表分水岭。岩溶区地表水与地下水耦合流域的顶界为地表水流域的水面及下垫面,底界为浅循环潜水含水层或潜水—承压含水层下伏的隔水层顶面,在大厚度岩溶含水层分布区,可以弱岩溶发育带的顶面作为底界。其中地表水与地下水两个子系统间的次级边界,为地表水流域的下垫面。结合专门调查（勘查）评价和区域调查评价的特性,提出评价单元划分的原则及方法。这有助于在新一轮自然资源调查评价中,以流域为单元系统地开展水资源及环境调查评价,实行地表水和地下水资源及环境的统一管理。     

基于夜光遥感的南疆三地州农民收入年际变化特征

利用1992-2013年的DMSP/OLS灯光数据和农民人均纯收入数据,对南疆三地州的基础地貌特征,以及19个重点贫困县市的农民收入与灯光强度的关系进行分析,以期从时间和空间的角度探讨农民收入的变化。结果表明：南疆三地州的地势由南向北逐渐降低,绿洲主要分布于中海拔地段,包含中海拔风积地貌、中海拔梁峁、中海拔山地、中海拔平原、中海拔台地,总面积分别为10.34×10⁴、0.222×10⁴、0.318×10⁴、11.004×10⁴、0.227×10⁴km²;与各县农民收入存在最大相关性的民族主要为汉族和维吾尔族,最大相关系数分别为0.971和0.942;灯光强度可以在长时段的条件下反映出南疆三地州重点贫困县市农民收入的变化情况,但是较短时限的变化与灯光强度的关系较为复杂,必须结合更多的因素参考,收入变化相对灯光强度变化的比率最大的县（市）为塔什库尔干县（R=86841）,最小为叶城县（R=1069.86）;灯光强度的分布极为稀疏,以疏附县、疏勒县为中心的总体扩张方向为东北,以叶城县为中心的总体扩张方向为北,以和田县为中心的总体扩张方向为西南和北。应用灯光数据寻找沙漠腹地的绿洲或人迹意义重大。     

基于地表水-地下水耦合模型的未来气候变化对西北干旱区水资源影响研究——以黑河中游为例

基于物理过程的地表-地下水耦合模型能全面、系统地刻画流域水循环过程,并为水资源管理提供详细信息。同时,未来水资源的变化趋势受到气候变化的影响显著,在未来气候情景下水资源如何变化将影响水资源管理措施。本文以黑河中游盆地为例,基于地表水-地下水耦合模型GSFLOW,评估区域水资源对气候变化的响应,预测未来气候情景(CMIP5)下区域水资源变化趋势,为西北干旱区水资源管理提供参考。研究表明:(1)GSFLOW模型能很好地模拟黑河中游盆地复杂的水循环过程。(2)在中等排放强度(RCP4.5)下,平均每年降水上升0.6 mm,温度上升0.03℃,地下水储量减少0.38亿m3;在高排放强度(RCP8.5)下,降水上升0.8 mm,温度上升0.06℃,地下水储量减少0.34亿m3。     

珲春地区地下水现状及水资源评价与分析

本文通过对珲春地区水文地质条件进行分析,计算出珲春地区的水文地质参数和地下水资源量、珲春市河谷盆地地下水天然水资源量和珲春市山丘区多年平均地下水天然水资源量计算。对珲春地区地下水水资源量和地下水水质进行评价和分析,为今后经济社会与自然的和谐发展、合理开发利用水资源提供了科学依据。     

Aquifer storage and recharge: Innovation in water resources management

Stormwater and treated sewerage effluent, previously regarded as waste, are now being reused in South Australia through the innovative aquifer storage and recharge technique. After pretreatment in wetlands, this water is stored in otherwise unused brackish aquifers for summer irrigation of parklands. Trials are underway using recycled water from the Bolivar Wastewater Treatment Plant for irrigation of market gardens. This paper presents several case studies where the aquifer storage and recharge technique has been successful, with savings in water and infrastructure costs, as well as providing environmental benefits.     

基于水量水质双控制的流域水资源分配模型

随着流域水资源分配实践的不断深化,水资源分配的概念、内涵、原理和方法逐步丰富完善。针对中国南方丰水典型地区——东江流域出现的发展性缺水、季节性缺水和水质性缺水并存的问题,以枯水期为重点,以取水量和污染物排放量为对象,提出了一种基于水量水质双控制的流域水资源分配模型框架,并研究探讨了其相应原则、指标和方法,旨在为南方丰水地区水资源科学管理和合理调配提供理论和借鉴作用。