“地下水科学的机遇与挑战”国际学术研讨会在京召开

由国家自然科学基金委地球科学部主办、中国地质大学(北京)承办的“地下水科学的机遇与挑战”国际学术研讨会,于2005年6月16—17日在京召开。研讨会的协办单位还有中国地质调查局、国际中国地球科学促进会(IPA C ES)、中国地质学会和中国建筑学会。来自美国、欧洲、香港地区的华人学者(20人)和大陆各高校院所的专家(30人)与会并作了学术报告。研讨会的内容基本上涵盖了当今地下水科学国内外学术发展的主流方向和热点问题,包括5个部分:①地下水系统的环境]变模式,地下水资源的形成与可持续利用,中国典型地区的地下水科学问题;②地下水、地…     

鄂尔多斯高原地下水与植被盖度的相互影响

鄂尔多斯高原位于我国干旱-半干旱过渡带,发育毛乌素沙地和库布其沙漠,其生态环境对地下水有较强的依赖性。利用2005~2012年地下水观测数据、2008年8月中下旬MODIS NDVI数据和同期陆面蒸散量评估数据,以NDVI为基础定义植被相对盖度,本文研究了鄂尔多斯高原植被盖度与浅层地下水的依赖关系,以及植被盖度对地下水补给的影响。研究区植被盖度的统计特征近似符合Gamma随机分布函数,当地下水埋深小于10m时,其均值和峰值明显随地下水埋深增大而减小,且峰值对地下水更敏感。植被盖度同时受到气候条件和地下水的影响,呈斑块状分布。蒸散系数（实际蒸散强度与蒸发潜力的比值）随植被相对盖度的增大而升高,两者的依赖关系可以近似表示为分段线性函数。基于此近似关系,本文估算了鄂尔多斯高原地下水净补给强度的多年平均值。结果显示植被稀疏的沙地有利于地下水补给,而植被生长较为旺盛的低洼地带因蒸发强烈形成地下水的排泄区。地下水、植被和陆面蒸散之间存在耦合关系。     

用渗透性随深度变化规律确定大尺度岩体变形模量

采用渗流场-应力场耦合的观点,用表征渗透性的单位吸水量数据,反求了岩体宏观力学参数——岩体变形模量。裂隙岩体的渗透性大小是裂隙宽度的函数,而岩体不同深度的裂隙宽度由应力大小和变形模量决定,因此可以通过裂隙宽度把渗透性参数和岩体力学参数结合起来。以小浪底水库左岸砂泥岩裂隙岩体T41地层为实例研究表明,该方法求得的岩体变形模量符合随着应力增大而增加这一规律,也符合风化岩体变形模量相对较小这一规律,并且数量级与收集到的相近岩体的变形模量一致,因此所求结果是可靠的。     

黄河源区水环境变化及黄河出现冬季断流的原因

自1954年有水文观测资料以来,黄河曾在青海省玛多县黄河沿水文站发生过3次断流。本文在分析黄河源区水环境特征及其影响因素的基础上指出,鄂陵湖、扎陵湖的环湖融区调节能力低,当遇到连续干旱、冬季其调节水量不足以维系黄河径流时便会发生断流,这是断流的主因。湖水位降低、开采沙金、过度放牧等自然和人为因素也会对黄河发生断流产生影响。鄂陵湖口附近黄河上修建的水电站开始蓄水,提高了两湖及环湖融区的调节能力,今后黄河冬季出现断流的可能性将大为降低。     

沙漠绿洲变化的遥感监测方法

提出一种利用气象卫星数据研究沙漠绿洲时空变化规律的方法。该方法采用归一化植被指数反映绿洲植被的发育程度,借助裸沙土壤线校正法消除大气和土壤背景值的影响,特别是,提出的等面积校正法实现了不同年份间遥感数据的对比。最后,将该方法用于内蒙古额济纳绿洲面积变化规律的研究中,取得了良好效果。     

水位变化条件下粘性土渗流特征试验研究

开采孔隙承压含水系统,引起含水层水头下降.通常认为相邻含水层一经出现水头差,便会有通过粘性土层的越流渗透.但在粘性土两侧含水层出现水头差初期,粘性土内部水头降低缓慢,并伴随有释水压密过程.本文采用多用途饱水粘性土固结和渗透试验装置,对不同岩性的粘性土原状样进行了释水、吸水与越流发展过程之间关系的试验.试验表明,含水层水位升、降变化,首先引起相邻粘性土吸水回弹或释水压密,而后出现粘性土吸水或与释水越流并存阶段,越流的出现,明显滞后于含水层水头变化,当吸水或释水过程结束后,越流渗透达到稳定.越流滞后时间与土的固结程度有关,笔者采用一维固结理论提出了计算越流滞后时间的方法.     

吉林西部陆面遥感蒸散模型研究

基于地表能量平衡的基本理论,结合吉林西部实际资料,建立了吉林西部蒸散量估算的遥感模型。采用实测资料利用上述模型计算得到吉林西部地区的月、年蒸发量。经检验,计算值与实测值基本接近,绝大部分月份蒸散量的相对误差都在10％以内。该模型对任意地表类型及任何月份的蒸散量估算都具有较高的精度。     

黄河源区基流量的变化规律及影响因素

选用改进的加里宁方法计算出源区的基流量,利用小波变换、小系数方差等方法分析了1955—1999年基流量周期变化规律,同时利用显著周期振幅的不稳定性,计算同周期基流量与气象要素的小波系数的相关系数,判定了基流量变化趋势及显著周期的气象成因,确定了三次断流的原因。计算结果表明:源区基流量存在一个强趋势项、7~8a与3~4a两个显著周期。强趋势项决定了基流量的总体变化规律。受其影响,20世纪50年代以来,源区基流量呈现枯—丰—枯的变化规律。强趋势项与两个显著周期的叠加是基流丰枯变化的本质,是历史上三次断流的根本原因。计算结果还表明,基流量的强趋势项为气温所致,两个显著周期为降水所致。源区植被覆盖率与基流指数成负相关关系,当植被覆盖率增加20%时,基流指数将减少10%以上。     

黑河下游径流量与额济纳绿洲NDVI的滞后模型

将黑河下游年度均流量作为激励,将由NOAA/AVHRR卫星数据处理得到的归一化植被指数NDVI指标作为响应,建立起线性系统模型,从区域尺度模拟了额济纳绿洲植被发育相对于来水量的滞后过程。模型显示出,黑河来水对当年及后5 a的绿洲植被产生显著影响,其中对次年影响最大,并逐年递减,6 a后滞后效应不明显。分析认为滞后效应受含水层、包气带结构、绿洲范围等物理与几何参数因素控制,是绿洲生态系统具有自维持功能的一个体现。     

黑河下游水环境变化对生态环境的影响

黑河下游地区深处内陆腹地,气候极度干旱,冬春季节多大风,生态环境恶劣,黑河进入下游地区的水量是维系区内生态的主要水源。20世纪80年代以来,由于中游地区过量开采,流入下游的水量大幅减少,导致东、西居延海相继干涸,绿洲草场大面积沙化,沙尘暴肆虐,生态环境恶化。2002年以后,由于执行国务院有关黑河分水方案,东、西居延海相继恢复湖面,绿洲区生机盎然,生态环境得到恢复。黑河下游地区地下水储存量达到3000×108m3以上,水质较好。黑河沿途渗漏是地下水的主要补给来源,不同河段渗漏的水量通过古河道网络迳流、排泄,维系着额济纳绿洲和古日乃荒漠绿洲植被生态。目前,正在修建旨在防止河床渗漏的甘蒙引水渠,遗弃原有河道,将会切断地下水的补给,导致依靠地下水滋养的古日乃荒漠绿洲植被消失,形成新的规模巨大的沙尘暴源区。