寒区汇流数学模型在描述环境变化中的应用

由于全球性气候变化,进入20世纪90年代后,黄河源区干旱化趋势加剧,出现大量中、小型湖、塘干涸,草场大面积退化和荒漠化,沼泽湿地失水严重,饱冰冻土向少冰冻土退化趋势明显,一些外流湖变为内陆湖等生态环境退化现象。本文采用寒区汇流数学模型对黄河源区水资源状况进行分析。结果表明,补给系数(A1)、(A2)、(A3)和地下径流储蓄系数k2、k3的变化与黄河源区生态环境恶化有关,可用于定量描述黄河源区水环境恶化状况。     

黄河源区冻结层上水地质环境影响研究

黄河源区地处青藏高原中南部，海拔高度在4100m以上，属中纬度高山多年冻土带，该冻土带内形成了一种特殊的冻结水环境。多年冻土通过季节融化带与大气系统、植被系统、地表水系统进行水、热交换，冻结层上水则是交换中的重要纽带。冻结层上水分布在冻土表层，是冻土区主要的潜水含水层之一，其空间分布直接控制着包气带含水量的变化和地表植被类型分带。2000～2001年，作者两次对黄河源区冻结层上水及其地质环境进行了专题研究，结果表明，水文地质结构、地表水位的变化以及过度放牧和开采沙金等人为作用均会对冻结层上水的空间分布产生影响，这些作用不仅影响着冻土类型的转化，而且还会由此引发一系列的生态问题，使原本十分脆弱的生态环境出现恶化。     

岩石渗透性随灰岩埋深的各向异性变化律

在中国山东金岭铁矿和湖南辰溪煤矿顺灰岩建造的埋深,连续测量了大裂隙系统和微裂隙系统的渗透张量,查明了岩石渗透性随灰岩埋深的各向异性变化律。发现有一个过渡带将整个灰岩分成两部分,在过渡带之上,岩石渗透张量的K_2>K_X或K_2 >K_Y,是一个竖立的椭球;而在过渡带之下,岩石渗透张量的K_2相似文献   

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。     

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。     

近22年长江源区植被覆盖变化规律与成因

利用GIMMS-NDVI遥感数据以及植被类型等专题信息,结合遥感图像处理以及地理信息系统技术,统计分析了1982—2003年长江源地区时间和空间上植被覆盖变化规律,并分析了植被覆盖变化的地形地貌因素与人为因素影响。结果表明:近22a,长江源植被覆盖呈总体增加趋势,而高寒草甸退化较严重,喜湿植被退化快于耐干旱植被,植被的生存环境趋于干旱化。研究结果表明,植被退化受到海拔、坡向、人类活动和地下水位的影响。海拔4400～4600m的较低海拔地带退化最强烈,主要为高寒草甸与高寒沼泽草甸受牧业影响较大;牧业影响半径为24km;道路的影响范围为24km,道路的修建加速了人类对高原植被的破坏作用;阳坡植被呈现趋于稳定和退化的趋势,阴坡植被表现为增长的趋势,降水量增加是源区植被,尤其是阴坡植被变好的重要原因,而太阳光照增强是导致阳坡干旱和植被趋于退化的潜在原因;近河床区地下水位埋深较浅,植被生长具有稳定的地下水源;在远离河床的一定区域内,地下水易于疏干,植被易于退化,河流影响范围为24km。     

黄河源区多年冻土热传导系数影响因素分析及其在活动层厚度模拟中的应用

多年冻土区融化层的热传导系数的大小决定了全球气候变化条件下, 多年冻土的响应强弱以及对周围环境的影响.在野外实测与实验室分析的基础上, 研究了黄河源区3种典型岩土的干容重、含水率和温度对导热系数的影响,通过建立起回归方程, 运用Stephen公式近似计算了2002年源区最大冻结和融化深度的分布.结果表明: 黄河源区三种典型岩土的导热系数从小到大依次为腐殖土、碎石亚黏土、细沙;干容重和含水率与导热系数具有较好的正相关关系, 是影响导热系数的主要因素, 在较小的温度变化范围内, 温度对导热系数的影响不明显. 基于实测的导热系数分布模拟得到的最大融化深度在地势较低的黄河干流及"两湖"地区要大于南北高山区, 最大冻结深度的变化规律则相反, 除北部小部分地区最大冻结深度大于最大融化深度外, 源区绝大部分地区活动层处于增厚状态.结果将有助于多年冻土的变化及环境效应的研究.     

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。     

天津市平原区咸淡水界面下移特征分析

本文通过对开采条件下水动力场和水化学场变化特征的分析，认为集中超采深层地下水引发的浅层咸水向深层淡水的越流，是第Ⅱ含水组水质咸化的根本原因。并从咸水下移溶质运移模拟、渗透速率、粘性土层的越流滞后等方面，讨论了咸淡水界面下移速率及其影响因索。     

多孔介质中DNAPL与水相界面面积的测定及影响因素研究

重非水相液体(Dense Non-Aqueous Phase Liquid,DNAPL)与水相的界面面积是影响DNAPL在地下水中溶解速率的关键参数。通过设计二维砂箱实验,运用界面分配示踪法测定DNAPL残余饱和态下的界面面积。为量化分析保守示踪剂Br~-的存在对实验结果的影响,共进行两组实验,Br~-和界面分配示踪剂的注入方式分别为依次注入和同时注入。结果表明:(1)两组实验测定的固液相分配系数K_d值分别为0.079 m L/g和0.142 m L/g,表明Br~-的存在增大了介质对界面分配示踪剂的吸附作用;(2)两组实验测定的单位体积多孔介质中界面面积值分别为215 cm~2和237 cm~2,表明Br~-的存在增大了DNAPL与水相交界面对界面分配示踪剂的吸附作用;(3)在本实验范围内(Br~-浓度C_(Br)≤200mg/L),K_d值与Br~-浓度呈良好的线性关系(K_d=0.00032C_(Br)+0.0798),可用于对砂介质的K_d值进行估算和验证。