基于Hydrus-1d模型的农田SPAC系统水分通量估算——以山西省运城市董村农场为例

农田SPAC系统水分通量的研究对提高农业用水效率,缓解我国的水资源短缺现状具有重要作用.本文利用HydruS-1d模型,以山西省运城市董村农场为例,估算了研究区三种主要农作物(夏玉米、棉花和冬小麦)的农田水分通量.结果表明,在模拟期内,夏玉米、棉花和冬小麦的作物蒸腾占蒸散发(T/ET)的比值分别为84.7%、71.6%...     

降水集中度的变化特征及影响因素分析——以山西为例

基于山西14个站点1957—2014年逐日降水资料,计算年尺度与多年尺度下的降水集中指数（CI）和极端降水指数（R_95p和R_99p),利用统计方法,研究了山西降水集中度的时空变化和影响因素。结果表明,CI值与R_99p显著正相关,CI值增大则发生极端强降水几率增大。多年尺度CI值体现出明显的纬度地带性和较大的局地空间差异。受温带大陆性季风气候控制,山西省降水CI值介于0.59~0.64,相对亚热带地区较小,且变化范围较小。总体上年尺度CI值呈下降趋势,五台山、右玉、五寨、运城等站点下降趋势显著。盆地区域较高山高原区的CI值更大且下降趋势不显著,更易于发生极端降水事件。较高的高程和较大的变幅可增强高程对CI值的影响。太平洋年代际振荡（PDO）与年尺度CI值显著负相关。PDO冷位相时期,西太平洋副高西进、偏强,CI值偏高,发生极端强降水的可能性增大。本研究揭示了自然地理条件和海-气相互作用对区域尺度降水集中度存在复杂的影响。     

乌梁素海沉水植物群落光谱特征及冠层水深影响分析

沉水植物对于改善富营养化水体和重建水生生态系统起着至关重要的作用.应用遥感技术可以实时、大面积监测沉水植物的分布和生长情况,而冠层水深直接影响沉水植物在湖泊、河流中的准确遥感解译.本研究基于实测光谱数据,分析了乌梁素海沉水植物光谱特征,并研究了冠层水深对乌梁素海沉水植物反射光谱的影响,建立了乌梁素海沉水植物冠层水深反演模型.结果表明:1)挺水植物在短波红外1662 nm和2223 nm附近分别有一个反射峰,这是挺水植物区别于沉水植物和漂浮藻类的重要波段; 0深度沉水植物(WDC=0)与漂浮藻类的光谱反射率非常接近,但是在绿波段(550～690 nm)有明显差异,因此,可以利用绿波段和短波红外波段的光谱特征来区分挺水植物、沉水植物和漂浮藻类.2)沉水植物群落的光谱反射率随冠层水深的增加而降低,在700～900 nm波段范围内变化最为明显,且在700～735 nm波段附近,沉水植物群落光谱反射率与冠层水深呈显著负相关.3)在建立的单波段/波段比沉水植物冠层水深反演模型中,波段比反演模型要优于单波段反演模型,波段比反演模型的决定系数R2 0.70,均方根误差13.70 cm,平均相对误差28%,反演精度较好,适用于10～60 cm沉水植物冠层水深的反演.4)利用波段响应函数,将实测光谱反射率积分到Landsat-8 OLI波段上,建立OLI了冠层水深反演模型,其中,波段比幂函数模型反演效果最好,R2为0.49,均方根误差为18.17 cm,平均相对误差40.05%.可用于精确大气校正后乌梁素海沉水植物冠层水深的反演.     

白洋淀流域地下水更新速率

受到水库拦蓄、抽水灌溉等人类活动的影响,白洋淀流域平原区河流断流,非承压含水层逐渐被疏干。下游的白洋淀无法得到河流和地下水的补给,时刻面临干涸。鉴于白洋淀对区域生态环境和气候有重要的影响,多次实施调水补淀工程。然而,白洋淀渗漏严重,调水补淀的效果不理想。为了保护白洋淀,亟需恢复地下水的可持续性,这首先需要查明地下水的更新能力。2009年,对白洋淀流域平原区地下水进行实地调查,并采集采集地表水和地下水水样共36个,分析其氚含量。利用线性插值法、吴秉钧法和连炎清法恢复了该地区降水氚含量的历史数据,结合数学物理模型估算了非承压地下水的更新能力。结果表明,氚含量较高的白洋淀水渗漏使得周边地下水氚含量增高。总体上,沿山区到淀区的方向非承压地下水更新速率逐渐由15.0%/a降低至4.0%/a。山前平原冲洪积扇区域是非承压地下水的主要补给区,平均更新速率达9.8%/a。冲积平原区域非承压地下水的平均更新速率仅为4.4%/a。为此,需要限制在冲积平原区域开采非承压地下水,以逐步恢复其更新速率,使其重新补给白洋淀。地下水的恢复过程可能较慢,但可从根本上解决调水补淀无法解决的干淀问题。     

氯离子质量平衡法应用问题刍议

氯离子质量平衡法(CMB)利用惰性示踪剂Cl-可以揭示区域地下水平均补给速率,补给事件和环境、气候变化事件等信息,可为相关研究提供可靠的信息。虽然该方法简单、有效,已经得到大量应用,但是也具有明显的局限性。综述了基于CMB法的相关研究,回溯了该方法的提出和演化,讨论了其主要假设条件和应用的局限性,阐明为了准确地应用该方法需要加强的方面。首先要重视氯离子干沉降的观测和研究。其次要加强氯离子沉降空间变化的观测和研究。在方法上要注意综合采用多种示踪剂、土壤理化性质和平行钻孔等手段来研究。最后要加强对氯离子平衡过程,及其相关的自然过程和人类活动的研究。对促进氯离子质量平衡法在地下水研究方面的应用和发展,具有一定的参考价值。     

湖南兜率岩溶洞特征及形成发育过程

为阐明兜率岩溶洞的形成原因和发育过程,调查了兜率岩溶洞及其周边区域地层岩性和地质构造,测量了溶洞形态及溶蚀堆积物特征;用 14C法或U系法对洞内典型堆积物样品进行测年,估算出岩溶堆积物的生长速度,研究结果表明:兜率岩溶洞是完整的独立溶腔碳酸盐岩洞穴;溶洞内石笋发育强烈,石笋的生长速度略快于石钟乳的生长速度,石笋高度为2～26 m,直径在0.5～5 m,生长速度为0.24～0.50 mm·a-1;石钟乳长度为3～20 m,生长速度为0.20～0.40 ·a-1;洞内最高石柱高达37 m,最高的二次沉积物可达12 m,直径为0.6 m。兜率岩溶洞的形成是岩石、水流与构造运动共同作用的结果,区域构造产生的断层和裂隙使区内碳酸盐岩石破碎并遭受地下水的溶蚀和侵蚀,在区域缓慢抬升活动过程中形成了兜率岩溶洞;溶洞的发育经历了三个阶段:距今200～78万年的初始形成阶段,距今78～14万年的发展壮大阶段和距今14万年前至今的稳定沉积阶段。溶洞内大多数的溶蚀堆积物产生于14万年以来,少量的新生溶蚀堆积物基本形成于700年以前。在距今1万年左右开始形成二次沉积物。目前,兜率岩溶洞进入稳定沉积晚期。      

白洋淀渗漏对周边地下水的影响

为查明受污染的白洋淀地表水渗漏范围,对周边地下水主要离子水化学的影响,并评价地下水是否适用于灌溉,在该区域现场测定了地表水及地下水pH、EC(Electric Conductivity)和ORP(Oxidation-Reduction Potential)等参数,采样分析各水体D、¹⁸O和主要离子组成,结合判别分析和钠吸附比R_SA(Sodium Adsorption Ratio)讨论。结果表明,淀水渗漏使浅层地下水电导率升高,氧化还原电位值降低,且更加富集重同位素;唐河污水库周边浅层地下水SO₄^2-和Na⁺含量明显增大。浅层地下水的δ¹⁸O值结合水位埋深有效地标记了淀水渗漏影响地下水的范围。浅层地下水主要受到白洋淀渗漏的影响,唐河污水库附近的浅层地下水受污水库渗漏影响。污染地表水渗漏使得浅层地下水水质普遍下降,白洋淀西部和唐河污水库周边浅层地下水不适宜用于灌溉。     

我国盐湖资源综合利用的探讨

综述了盐湖基本特征和可利用资源,总结了我国盐湖资源分布特点。结合国外盐湖资源开发利用实际,讨论了我国盐湖资源开发利用面临的问题。本文指出首先应根据盐湖特点在开发主导产品的同时综合利用资源开发多种产品;其次要重视产品的深度加工,形成高附加值的产品链条;此外积极进行技术革新,开发稀有元素提取技术;最后在有条件的地方开发盐湖生物资源和旅游资源。     

黄河农场地区地下水入海量FEFLOW软件数值模拟

分析了黄河农场地区的降雨、蒸发、地表径流、灌溉和地下水水位常规观测资料,构建了该区的水文地质模型。在此基础上,运用FEFLOW软件建立了黄河农场地区三维地下水流数值模型,用实测资料来识别此模型,运用模型估算出研究区2层潜水含水层的地下水入海量,进一步分析地下水中的营养盐物质,得出研究区营养盐入海量。