应用遥感和水化学方法揭示河流中地下水强排泄地段

本文介绍了从组织地下和地表水源地供水的观点出发,河流地段是最具有前景的地方,该地段地下水排泄的线性模量比背景值高几倍或一个量级。论述了通过遥感和水文方法来揭示地下水强排泄地段的方法,这在很大程度上简化了对地下水的地质勘探工作。河床水化学平衡管理局比较精确地确定地下支流的定量特征。在提出的方法中概括了水介质调查的一些手段和方法,这些方法应用在俄罗斯联邦环境和自然资源保护部、俄罗斯联环境水文气象站、俄罗斯科学院等系统中。     

结合InSAR和独立成分分析的衡水市地面沉降研究

针对地下水的过度开采容易导致地面沉降问题,为了更好地管理地下水开采,防控地面沉降,该文结合使用了InSAR时序数据和ICA方法,将衡水市部分地区2017—2020年地面沉降分解为3个模式,并结合地下水等数据对独立成分的时空特征进行分析。通过IC时间序列与地面沉降序列较高的相关系数(0.98、0.74和0.84以上),验证了独立成分时间序列与地面沉降的一致性;通过各分量的贡献占比,可知地面沉降的主导成分;IC3与地下水的相关系数(0.9以上)表明IC3受到地下水变化的控制。实验结果表明,研究区地面沉降有长期沉降、城市生活和工业用水引发的沉降以及季节性沉降3种沉降模式,其中长期沉降为地面沉降的主导成分,季节性沉降与冬小麦-夏玉米的耕作制度有关。     

利用GRACE与Sentinel-1反演地下水变化与地表沉降研究

针对地表沉降与地下水变化之间的关系研究,助力资源开发与灾害防治之间突出矛盾的解决。该文利用GRACE/GRACE-FO卫星观测数据反演京津冀地区的地下水变化情况,利用Sentinel-1卫星观测结果,通过小基线集干涉测量技术(SBAS-InSAR)计算该区域的地面沉降速率,在地下水变化分析的基础上研究地下水变化与降雨的相关关系,并进而得到地表沉降与地下水变化的相关关系。结果表明,2003—2020年京津冀地区地下水储量呈减少趋势,变化速率达到-11.4 mm/a,降雨量年际变化较大,对地下水储量亏损存在影响;京津冀地区中,北京市地表形变相较于地下水变化滞后时间约为3个月,地下水变化与地表形变存在较高的相关性,二者相关系数达到0.758。     

塔里木河下游生态输水效应北大核心CSCD

分析塔里木河下游生态输水效应可为优化生态输水调配策略提供科学指导。基于Landsat系列影像、气象数据和现场钻探数据,解译土地利用类型及植被覆盖度,确定植被耗水量及地下水埋深演变趋势,以探讨生态输水的多重效应。结果显示:(1)2000—2020年,塔里木河下游林草地面积、覆盖度增长显著,1亿m^(3)生态水分别对应5.40 km^(2)天然植被面积及0.14%植被覆盖度增长。(2)2000—2015年植被耗水量重心沿塔里木河干流方向迁移,2015—2020年向自然漫溢区迁移,共向东南迁移4 359 m。(3)自然漫溢区内地下水埋深增幅高达5 m,主河道沿线2 km范围增加1~3 m,河道以外2~5 km区域地下水埋深增加0~1 m。(4)天然植被适宜耗水量约为200 mm·a^(-1),生态输水前期仅在主河道沿线局部区域存在低效耗散,后期大量集中于自然漫溢区。21年生态输水实践表明,天然植被明显改善,地下水位明显回升,生态输水效应显著;但受既有输水方式固化的制约,生态水量空间分布不均衡和低效耗散增大,生态输水方式仍存在优化的必要性。     

城镇化流域地下水氮素组成特征及来源解析

为揭示城镇化地区地下水氮素组成特征及来源,以深圳市坪山区麻雀坑水流域为研究区域,分别于2020年9月（丰水期）和2020年12月（枯水期）采集民井、采样井和基坑地下水样品并分析样品中氮素的组成特征,联合硝酸盐氮氧同位素和氨氮氮同位素示踪技术,识别氮素的主要来源及转化过程,结合稳定同位素源解析模型,计算不同硝酸盐来源的贡献比。结果表明：1）麻雀坑水流域地下水氮素的主要赋存形态为NO-3-N,其次是NH4+-N。NO-2-N质量浓度相对较低,平均在“三氮”中所占的比例仅为1.2%,氮素质量浓度的季节变化不显著;2）同位素示踪信号显示地下水氮素的主要来源为污水与粪便,氮的转化过程以硝化作用为主;3）稳定同位素源解析模型结果显示,丰、枯水期地下水硝酸盐不同来源的平均贡献率排序相同,为污水与粪便>土壤氮>大气氮沉降>肥料,但贡献率大小不同。丰、枯水期源于污水与粪便的地下水硝酸盐贡献率分别为45%和74%,民井与采样井、基坑地下水中硝酸盐来自污水与粪便的比例分别为68%和82%;4）已关闭养猪场的历史遗留氮素是区域地下水潜在的氮污染来源,并影响地下水氮素的转化过程,位于地下水排泄...     

柴达木盆地那棱格勒河冲积扇浅层地下水的脆弱性评价

那棱格勒河冲积扇含水层中赋存了巨大的地下淡水资源,除了维持流域生态用水之外,将用于为尾闾盐湖区提供生产和生活用水,其潜力十分巨大。地下水脆弱性评价是为了表征人类活动或自然作用下地下水水质对地表污染物的敏感性。本文在收集和整理了 42口水文地质钻孔数据的基础上,利用 DRASTIC模型对那棱格勒河流域 1级冲积扇潜水进行脆弱性评价。结果显示,那棱格勒河 I级冲积扇脆弱性指数大小范围为 110～170,按脆弱性指数大小 110～ 140、140～150、150～160、160～170分别分为极低—低敏感区、中等敏感区、高敏感区和极度敏感区 4个区域,所占的面积比分别为 2.13%、4.35%、17.81%和 75.72%,高敏感区和极度敏感区主要分布在冲积扇中部和整个冲积平原地带,沿着河流方向地下水的脆弱性越大。评价结果表明那棱格勒河冲积扇地下水的固有脆弱性较脆弱,即对地表污染物的敏感度高。研究结果将对那棱格勒河冲积扇地下水资源的保护和开发利用提供科学依据。     

Fine root distribution pattern of different aged Leucaena leucocephala trees in debris flow source area in Jiangjia Gully,China

Fine root is critical to restrain soil erosion and its distribution pattern is of great influence on the restraining effects. This study studied the fine root biomass(Br) distribution of different aged Leucaena leucocephala(5, 10, 15 years) in debris flow source area in Jiangjia Gully by digging downward to the bottom at different distances to stem in three directions on slope. The results showed the Br increased dramatically by 143% from 5 years to 10 years and then rose slowly by 38% from 10 years to 15 years. The Br of 5 years was significantly asymmetric between uphill and alonghill directions, but there was little difference among directions for other ages, and a concentration trend appeared to exist in downhill and alonghill directions. Moreover, fine root(D≤1 mm) was significantly heavier than that of fine root(1mmD≤2 mm), playing a leading role in the vertical distribution of the whole fine root, with a logarithmic or an exponential function. The results presented may shed light on fine root distribution pattern and evaluation of its effect on slope stability in debris flow source area.     

群孔抽水试验在新疆哈密大南湖矿区烧变岩层中的应用研究

新疆哈密大南湖矿区北露天煤矿首采区东南部需要揭露Ⅲ火烧岩区一部分,这使得烧变岩水成为露天煤矿矿井充水的主要水源。资源勘探阶段的水文地质资料表明,烧变岩区赋水空间发育、透水能力强,储存量非常可观,但由于受资源勘探阶段水文地质勘探工程量制约,水文地质条件未能详细查明。因此为达到查明烧变岩地下水水力联系、水质变化情况,充分暴露Ⅲ火烧区烧变岩的水文地质条件的目的,设计了该次群孔抽水试验。该次试验查明了烧变岩含水层的水文地质条件,为烧变岩地质条件下防治水工作提供了依据。综合分析表明Ⅲ火烧区烧变岩为储存量型含水层,其补给条件差。     

山东苍峄铁矿带沟西-西官庄矿区地下水微量元素Fe~(3+)富集赋存规律

2010年以来,对研究区内水文地质背景及不同层位水质化学测试样品数据分析研究,重点阐述了微量元素Fe3+的富集与含水介质岩性、地下水的酸碱度、地层含水性和氧化还原环境的关系,认为地下水中Fe3+富集赋存的最有利的环境是变质岩类地层;碳酸盐岩和碎屑岩中水化学类型HCO3-Ca型水分布最广,碳酸盐岩的地下水中Fe3+平均含量最低;变质岩中硫酸型(包括复合型)的地下水中Fe3+的平均含量最高,对Fe3+的行为呈正相关关系。地下水中Fe3+含量赋存具以副井及其外围地区为中心高浓度分带性。     

科学发现史上又一个重要里程碑——获取宇宙最初一刻的吉光片羽

正宇宙学是一门奇特的学问:课题是独特的,对象是独特的,方法是独特的,甚至它的研究者也是独特的。美国BICEP2研究团队就是由这样一批独特的宇宙学家组成。他们发现了宇宙诞生之后一亿亿亿亿分之一秒遗留下来的"吉光片羽"。他们探测到了大爆炸之后穿过宇宙的引力波。这是一个石破天惊的发现,对了解宇宙如何诞生具有里程碑式的意义,如果得到确认,他们将有望获得下一个诺贝尔物理学奖。