全球气候变化对黄河流域天然径流量影响的情景分析

本文从干旱指数蒸发率函数出发,以HadCM3 GCM对降水和温度的模拟结果为基础,在IPCC不同发展情景下,分析了未来近100年内黄河流域天然径流量的变化趋势。研究结果表明,在不同气候变化情景下,多年平均年径流量的变化随着区域的不同而有显著差异,其变化幅度在-48.0%²03.0%之间。全球气候变化引起的多年平均天然径流量的变化从东向西逐渐减小。就黄河流域而言,2006²035年、2036²065年、2066²095年A2情景下（人口快速增长、经济发展缓慢）多年平均天然径流量的变化量分别为5.0%、11.7%、8.1%,B2情景下（强调社会技术创新）相应的变化分别为7.2%、-3.1%、2.6%。     

地下水功能评价可视化平台的开发及应用

为辅助专业人员进行地下水功能评价与区划,以区域地下水功能评价理论为依据,在Visual Basic 6.0环境中,开发研制了地下水功能评价的可视化平台.通过数据输入、数学运算和数据输出等功能模块,实现地下水生态功能、资源功能和地质环境功能评价过程的自动化和可视化,并在华北平原滹沱河流域示范应用.结果表明,软件操作简单,计算结果可靠,可为地下水功能区划提供数据基础.     

旱区湿地周边盐渍化农田生态水位阈值与“水位-水量”双控技术

西北旱区湿地周边农田易盐渍化,合理实时控制和降低地下水水位是实现湿地保护及其周边农田盐渍化防控“双赢”的有效途径。选取西北石羊河流域邓马营湖湿地与农田之间过渡带为示范研究区,通过分析地下水埋深变化特征及其与表层土壤盐分的协同关系,确定生态水位阈值,并基于该阈值研发了由虹吸辐射井群为支撑的地下水“水位-水量”智能双控技术,其关键点是:采用一井虹吸联通多个辐射井,用于增大弱透水层区单井涌水量,实现水位面状控制;利用电系统、信号系统和控制器集成智能控制子系统,实现地下水水位和水量的实时控制。该技术示范应用结果表明:随地下水埋深增大,农田盐渍化风险和湿地植被芦苇覆盖率均降低,农田盐渍化防控和湿地保护的地下水埋深阈值为1.9～3.0 m;每年7—8月的潜水蒸发阶段是表层土壤主要积盐时段,期间智能双控系统可将地下水埋深调控在水位阈限范围;该双控作用不仅能够控降灌溉引起的表层土壤电导率的增大幅度,而且还能有效降低表层土壤的积盐速率;相对微咸水,淡水灌溉条件下智能双控技术的淋盐和控盐效果更明显。因此,这项技术能够实现地下水水位精准调控,对旱区湿地保护及其周边农田盐渍化防控具有重要的现实意义。     

黄河下游鲁北平原地下水砷浓度空间变异特征与成因

依据2006—2009年间采集的区内1092件浅层地下水无机分析和现场测试数据,采用地统计学分析方法,分析了黄河下游冲积平原地下水中砷的空间变异特征及在人类活动影响下的污染现状。全区26.65%的样品砷含量超过饮用水标准,超标区域面积占全区总面积的17.3%。浅层地下水中砷的统计特征表明砷的离散程度和变异系数均较高;空间变异特征显示砷在空间上的分布各向异性,砷含量分布差异与地下水流向关系不密切,不同浓度的分布主要受原生条件和污染源的影响;区内约7%的浅层地下水样品砷的浓度由人类活动影响形成,其中12%的砷污染样品源于养殖场砷污染,养殖场内浅层地下水砷检出率、超标率均为全区的2倍;砷污染源包括农村分散养殖场牲畜废弃物排放、含砷农药的施用、工业污水的不达标排放等。     

基于现代软件工具计算水位变动带给水度的方法探讨

水位变动带综合给水度在水资源评价中是一个十分重要的参数。对于大区域含水层组来讲,手工计算是相当困难的。水文地质数据库和现代软件工具为我们解决这一问题提供了方便。本文探讨了应用MapGIS软件和VB语言编程从地下水数据库中提取钻孔的水文地质试验数据、岩性、厚度、地下水位等资料,综合分析和计算水位变动带综合给水度的方法;并将该方法应用于“华北平原地下水资源可持续利用调查评价”项目的水资源计算。在该项目中,针对地下水超采引起的巨厚水位变动带,以地下水数据库为基础,用MapGIS的空间分析功能和VB语言编程来处理和分析提取的数据资料,从而求得水位变动带综合给水度和区域综合给水度,并编制了“华北平原地下水位变动带给水度分布图”。     

华北平原区域水资源特征与作物布局结构适应性研究

据野外调查、遥感和综合研究表明, 近50年来华北平原粮食产量持续增加导致农业区地下水开采量不断增大, 同时灌溉节水水平的不断提高有效地缓解了农业开采量增加的速率。在1977年之前, 每增产10000t小麦和玉米, 多年平均实际开采量增加0.14?108 m3; 在1978年以来, 每增产10000t小麦和玉米, 多年平均实际开采量增加0.04?108 m3。以2001~2005年平均耗用地下水的开采强度(0.53 m3/kg)计算, 粮食增产促使地下水开采量平均每五年递增2.45×108 m3/a, 实际平均每五年少增加9.45×108 m3/a。降水量减小, 补给量变少, 开采量增大; 降水量增大, 补给量较多, 开采量减小。在连续枯(丰)水年份, 当年降水量减少(增加)10%时, 地下水系统水量减少7.98% (增加7.67%)。因此, 需要大力发展抗旱节水作物及高产节水技术, 合理调控农业种植结构, 对于缓解研究区地下水不断恶化态势具有实质性促进作用。     

河北省滹沱河冲积平原地下水质量及污染特征研究

地下水是河北省滹沱河冲积平原主要工农业及生活用水水源,地下水质量状况直接影响到区内居民的日常生活。为阐明人类活动影响下该区地下水质量状况,本次研究共采集了482组地下水样品进行测试分析,测试指标包含了无机常规指标以及挥发、半挥发性有机指标,共64项。利用改进的模糊数学综合评价法,评价结果显示:超III类水样点占到总取样点的21.5%,主要分布在工业聚集区和排污河流两侧,且冲洪积扇轴部水质明显劣于中部和扇缘地带。影响地下水质量的主要为常规无机组分,如溶解性总固体、总硬度、铁、锰、硝酸盐氮等,有机组分超标点较少,检出率较高的组分为三氯甲烷、四氯化碳、四氯乙烯和邻二氯苯等,利用EPI Suite软件计算可知高检出组分GUS值均较高,有较高的一致性。对地下水化学指标检出和超标因素进行分析,得出原生水文地质环境和人类活动影响是造成毒性金属、三氮、有机检出和超标的重要因素。     

鲁北平原地下水的劣变特征与可持续利用的对策

2005年相对于20世纪70年代,鲁北平原开采机井数由9．29万眼增至28．76万眼．浅层水、深层水开采量分别增加了近2倍和3．76倍。长期超量开采和不合理的开采布局,使地下水水位持续下降、含水层疏干体积不断增加、地下水位降落漏斗持续扩展．并产生地面沉降、成水入侵等环境地质问题。采取农业节水、调整工业开采强度布局、加强浅层水均衡开发利用、地表水与地下水联合调蓄、本地劣质水资源化、保护和涵养深层地下水资源等举措,修复和涵养鲁北平原超采区的深层地下水系统势在必行。     

农田表层土壤中重金属潜在生态风险效应研究

皖江经济区南陵县是我国商品粮生产基地之一,该区农田表层土壤中重金属元素潜在生态风险效应研究对于提高粮食安全具有重要意义。文章以南陵县基本农田区作为主要研究区,按土地质量地球化学调查评价要求,布设和采集了0~20 cm深度的表层土壤样品500组,分别监测了土壤中Cd、Pb、Cr、Hg、As、Cu、Fe、Mn和Zn等重金属含量现状,并采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法量化解析了这些重金属在土壤中的潜在生态风险效应。结果表明:（1）土壤中除了Cr元素,其余重金属元素都不同程度存在异常;（2）局部土壤中Cd、Hg和Fe等元素含量存在异常,平均含量分别是所在区域背景值的1.92,1.95,7.13倍,存在潜在生态风险的影响;（3）土壤中重金属元素的潜在生态风险值（平均RI值）为164.5,Cd和Hg元素为主要影响元素。     

间歇性过水条件下滹沱河近岸浅层地下水变化特征

滹沱河出山口修建黄壁庄和岗南水库后,滹沱河成为间歇性过水的泄洪通道。在丧失河水对河道两侧地下水补给功能的前提下,距河岸不同距离的浅层地下水表现出不同的动态变化特征,并且在间歇性通水时发生不同响应变化。根据多年来研究区地下水动态监测数据分析,总结出长期人类活动干扰下滹沱河近岸地下水响应河道过水的动态变化规律:从时间上看,不同区位和距河道远近不同的地下水位升降规律各异;从空间上看,随着距河道距离的增大,地下水的响应强度和响应速度逐渐减弱;在河道常年有水和间歇性过水不同背景条件下,地下水的年际回升量变化随距河道距离不同而表现出明显差异。