关于水资源承载力理论与方法的研究

本文首先明确了水资源承载力的基本概念 ,指出可持续发展理论、水 -生态 -社会经济复合系统理论、二元模式下的水文循环机制和过程是水资源承载力研究的理论基础 ,对水资源承载力研究的基本内容、评价指标体系的建立和评价方法进行了较全面的概括和总结。     

黄土高原西部兰州市郊人工林地水分亏缺与调控研究

通过定位监测与对比分析,对兰州市南北两山不同水分管理人工林地植物水分亏缺度及植物水分亏缺补偿度的时空分布进行了研究。结果表明：灌溉林地的植物水分亏缺度最小,亏缺度大部分时间都在20％以下,有自然坡面集雨的林地植物水分亏缺状况好于不灌溉的林地,侧柏林地喷灌、自然坡面集雨和不灌三种处理方式下的植物水分亏缺度虽然稍有差异,但都处于水分极度亏缺的状况。补充灌溉除满足林地正常生长所需要的水分外,对土壤水分也有一定的补偿,补偿度在70％左右。其他不灌溉地块补偿度都为负值,说明这些地块整个雨季没有对水分进行补偿,还将土壤以前贮藏的部分土壤水分利用。植物水分亏缺度在空间上的变化与植物根系的分布相一致。既在水平方向上,随着离树干距离的加大,植物水分亏缺度依次降低。在垂直方向上,表层植物水分的亏缺度最低,随着深度的增加,亏缺度逐渐增大,100~120 cm深达到最大,以后又缓慢降低。植物水分补偿度是降雨与植物水分亏缺程度的反映,植物水分亏缺度越高,补偿度越大。     

南海珊瑚礁光学浅水海域多光谱遥感水深反演

海洋水深信息对研究珊瑚礁海域资源与环境具有重要作用。南海珊瑚礁海域测深数据受多种条件限制施测困难,在时间与空间方面数量非常有限。文章针对南海岛礁海域以I类水体为主导的海水光学特性,以南沙群岛库归沙洲海域为例,使用Sentinel-2多光谱卫星遥感影像和同期过境的MODIS卫星数据,构建底质光谱,采用半分析半经验模型计算海水表面遥感反射率与海水叶绿素浓度,通过对数比值模型进行该地区光学浅水海域遥感水深反演分析,并进一步通过多时相反演水深融合提升精度。经与多波束实测水深数据验证,研究区域反演水深总体均方根误差和平均相对误差分别为2.68 m 和9.99%。该方法通过叶绿素浓度推演部分海水光学特性,可以从多光谱卫星影像中快速获取南海岛礁光学浅水海域初步水深信息,供相关海洋领域分析与应用。     

The influence of dam and lakes on the Yangtze River streamflow: long‐range correlation and complexity analyses

Employing long‐range correlation, complexity features and clustering, this study investigated the influence of dam and lake‐river systems on the Yangtze River flow. The impact of the Gezhouba Dam and the lake systems on streamflow was evaluated by analysing daily streamflow records at the Cuntan, the Yichang and the Datong station. Results indicated no evident influence of the Gezhouba Dam on streamflow changes. Distinct differences in scaling behaviour, long‐range correlation and clustering of streamflow at the Datong station when compared with those at the Cuntan and Yichang stations undoubtedly showed the influence of water storage and the buffering effect of the lake systems between the Datong station and other two hydrological stations on streamflow in the lower Yangtze River basin. Decreased regularity, enhanced long‐range correlation and increased clustering of streamflow in the lower Yangtze River basin due to the effect of water storage of the lake systems were corroborated. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

西北干旱区水资源约束下城市化过程及生态效应研究的理论探讨

城市化是西北干旱区实现小康目标的必由之路,然而最大的自然障碍因素是水资源严重短缺。现实的城市化与水资源及生态环境保护之间存在着各种矛盾与胁迫。从城市化过程及其生态效应研究的重要性出发,透过对国内外研究进展的分析与评述,把水资源作为西北干旱区先决约束条件。提出了水资源约束下西北干旱区城市化过程及其生态效应的研究思路,包括选择水资源变化过程与城市化过程之间相互胁迫的驱动因子,揭示水资源变化对城市化过程的胁迫机制与规律;分析城市化过程引起的与水相关的生态效应;建立城市化过程及其生态效应预警指标体系。对不同强度水资源约束下城市化过程进行动态预警和情景分析;选择最节水的城市化发展模式和建设节水型城镇体系等。进而为加快西北干旱区城市化发展进程、改善干旱区生态环境、实现小康目标提供科学的决策依据。     

黄河包头段常见离子对重金属在沉积物上吸附影响机制研究

常见阴阳离子对重金属在黄河包头段相对清洁河段表层沉积物中的吸附影响研究结果表明,不同的环境离子浓度范围内,起主导作用的影响机制不同,黄河包头段水环境中Na 、Mg2 和Ca2 对Zn2 的吸附影响较大,K 对Cu2 、Pb2 、Zn2 和Cd2 吸附影响均较大,Cl-、SO2-4对Cu2 、Pb2 、Zn2 和Cd2 的吸附影响均较小,而HCO-3;对Pb2 的影响较小,对Cu2 、Zn2 、Cd2 的吸附影响较大.     

1983 年梅雨期前后亚洲季风区水汽输送的分析

分析了1983年江淮流域入梅前,梅雨期以及出梅后垂直积分的水汽输送和水汽通量散度分布,计算了南海和中国东部地区的水汽收支。结果指出：江淮流域入梅前,华南地区降水的水汽主要来自印度西南季风和东南季风气流;梅雨期降水的水汽主要来自印度西南季风气流;出梅后华北雨季则主要受中低纬水汽输送气流汇合的影响。分析表明,江淮流域梅雨期是印度西南季风气流加强并东进北上,西太平洋高压东撤所造成的;而梅雨结束则是由于西南季风气流减弱西退和西太平洋高压西进北上所造成的;此外,还讨论了水汽输送、水汽通量辐合与云量及我国东部降水的关     

尼日尔三角洲深水勘探研究面临的挑战及其对策

面对深水勘探开发钻井和工程难度大、经济投资成本高的特点,针对深水区复杂油气藏,本文首先在深水研究区从深水重力构造形成机制和深水沉积储层研究入手,创新了深水研究区成藏规律认识.在深水重力构造研究方面,发现其由陆向海的演化模式,按演化和特征分成3种类型,建立深水沉积和重力控制下的构造模式;在深水沉积研究方面,以刻画深水沉积特征为基础,分析了海平面升降影响和重力流密度对深水沉积的控制作用,建立了两种深水沉积模式;然后通过研究重力构造、深水沉积与油气成藏三者的关系,确立了重力构造对深水油气成藏的主控作用,以及深水沉积储层与油气富集规律的关系,建立了深水油气成藏模式.在此基础上,提出了以断层为线索,落实构造,追踪油气,以沉积为单元,计算储量和资源量,进行深水高效勘探评价的新方法.并将上述思路应用到深水复杂油气藏勘探研究中,取得了较好的实际效果.     

降雨类型对浅层滑坡稳定性的影响

在降雨与浅层滑坡稳定性关系的研究中, 目前的研究往往忽略了降雨类型的影响.因此, 选取4种具有代表性的降雨类型: 均匀型、递增型、递减型以及峰值型为对象, 基于Rosso提出的降雨强度与地下水关系模型, 构建考虑降雨类型的浅层滑坡地下水位高度随降雨时间的变化关系, 研究不同降雨类型对浅层滑坡地下水位变化的影响.进而, 结合无限边坡理论, 建立浅层滑坡的稳定性计算模型, 研究不同降雨类型对浅层滑坡稳定性的影响.研究结果表明: 降雨类型对浅层滑坡稳定性的影响是明显的, 递增型降雨作用下的浅层滑坡安全系数最小, 其次是均匀型降雨, 再次是峰值型降雨, 最大的是递减型降雨; 同时在确定浅层滑坡临界降雨量和进行区域浅层滑坡易发性研究时降雨类型的影响不容忽视.      

Effects of rainfall on soil moisture and water movement in a subalpine dark coniferous forest in southwestern China

Water content and movement in soil profile and hydrogen isotope composition (δD) of soil water, rainwater, and groundwater were examined in a subalpine dark coniferous forest in the Wolong National Nature Reserve in Sichuan, China, following rainfall events in 2003–2004. Light rainfall increased water content in the litter and at soil depth of 0–80 cm, but the increased soil water was lost in several days. Heavy rainfall increased soil water content up to 85% at depths of 0–40 cm. Following the light rainfall in early spring, the δD of water from the litter, humus, illuvial, and material layers decreased first and then gradually reached the pre‐rainfall level. In summer, light rainfall reached the litter humus, and illuvial layer, but did not hit the material layer. Heavy rainfall affected δD of water in all layers. The δD of soil interflow slightly fluctuated with rainfall events. The δD of shallow groundwater did not differ significantly among all rainfall events. Light rainfall altered the shape of δD profile curve of water in the upper layer of soil, whereas heavy rainfall greatly affected the shape of δD profile curve of water in all soil layers. Following the heavy rainfall, preferential flow initially occurred through macropores, decayed plant roots, and rocks at different depths of soil profile. With continuing rainfall, the litter and surface soil were nearly saturated or fully saturated, and infiltration became homogeneous and plug‐like. Forest soil water, particularly in deeper soil profile, was slightly affected by rainfall and, thus, can be a source of water supply for regional needs, particularly during dry seasons. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.