张掖盆地地下水硝酸盐污染与人体健康风险评价

地下水是张掖盆地的重要水资源,其硝酸盐污染尚未得到足够重视。对张掖盆地2004、2015年地下水硝酸盐浓度进行了系统分析,并采用美国环境保护署（USEPA）推荐的健康风险评价模型评估了地下水硝酸盐的健康风险。结果表明：自2004年以来张掖盆地地下水硝酸盐污染日趋严重。2015年硝酸盐浓度最高已达到283.32 mg·L^-1,17.61%的采样点硝酸盐氮浓度超过GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》中饮用地下水限量值（20 mg·L^-1）。研究区人群经皮肤接触途径摄入硝酸盐的健康风险在可接受水平,而饮水摄入硝酸盐的健康风险较高,总风险中饮水途径引起健康风险的贡献率占99.40%,远大于皮肤接触途径。儿童经饮水摄入和皮肤接触两种途径的健康风险均显著高于成人,分别为成人的1.544倍和1.039倍。32.39%的采样点地下水硝酸盐对儿童的健康风险超出了可接受水平,14.79%的采样点地下水硝酸盐对成人的健康风险不可接受。甘州区城区、临泽县北部边缘及高台县城区周围硝酸盐浓度最高,这些区域内所有人群都面临硝酸盐引发的高健康风险,其余区域硝酸盐引发的健康风险相对较低。     

西北内陆张掖盆地地下水温度变化特征及主要影响因素识别

西北内陆干旱区地下水温度变化与其补给水源区气象和水文条件密切相关.以西北内陆张掖盆地为研究区,应用灰色关联分析方法,在张掖盆地潜水和承压水温度动态变化特征研究基础上,通过诊断其与上游山区降水、气温(对冰川雪融水影响)、日照和出山地表径流量,以及当地气温、降水、日照和地下水埋深之间关联状况研究,识别张掖盆地不同埋藏条件下...     

近20年张掖盆地绿洲结构和规模变化及其影响因素

为明晰内陆河流域绿洲化特征及其驱动因素,以黑河流域张掖盆地绿洲为研究对象,根据土地利用和归一化植被指数(NDVI)数据反演得到2000—2020年张掖盆地绿洲规模连续数据,分析张掖盆地绿洲规模和内部结构演变规律,结合盆地近20年经济、人文、水文资源等数据厘清驱动绿洲演变的关键因素。结果表明：近20年张掖盆地绿洲规模扩张了485.78 km²,整体呈现出荒漠向绿洲转化的趋势;绿洲内部土地利用类型以耕地为主,近20年间耕地面积增加最多,相对于2000年增长了19.00%,而林地面积减少最多,相对于2000年减少了25.38%;绿洲规模和内部结构变化受自然因素和人类活动的共同作用,其中经济发展与人口增加对绿洲规模扩张和内部结构变化起直接作用,水资源对绿洲扩张起决定性作用。     

基于随机森林模型的咸潮预报

在候选预报因子的基础上,通过Pearson相关系数和重要度指数分别确定了主要预报因子及其滞后期,进而利用确定滞后期的预报因子建立基于随机森林的咸潮预报模型,并应用于磨刀门水道大涌口站的枯水期咸潮预报。结果发现：通过相关系数确定的主要预报因子与含氯度之间存在1~3 d不等的滞后期;考虑预报因子滞后作用的随机森林模型,其预报结果不仅能很好地满足咸潮预报的精度要求,而且明显优于未考虑预报因子滞后作用的随机森林模型,即考虑预报因子的滞后作用能显著提高模型的拟合效果。此外,与传统的马尔科夫链相比,随机森林模型的预报结果不仅精度更高,而且在中长期预报上更有优势。     

哈密——一个典型的地下水补给型荒漠绿洲区

由绿洲及其所在荒漠盆地平原与周边山地共同构建的哈密盆地地域系统，是我国干旱区典型的以地下水资源为主，而发育和不断扩大的荒漠绿洲区。盆地内独具一格的水循环系统，表现出水资源在流域水循环过程中形成和转化。由于荒漠盆地平原系统不产生径流，从山地进入荒漠盆地平原的水流就成为难一的水源。在哈密盆地河水出口后，即进入透水性强，粗粒松散的冲洪积扇，成为盆地平原地下水的形成区。潜水在冲—洪积扇缘溢出地面形成泉水，进而构成泉水河。冲—洪积扇积缘地带、地表平缓，土层深厚，发育成绿洲。盆地绿洲资源沿冲—洪积扇绿呈一字线，分80多个小的个体，散布于盆地的中央，将盆地黑戈壁与灰荒漠分为两半。     

干旱风沙区绿洲森林覆盖率的非线性生态模型

以甘肃河西走廊绿洲为例,就干旱风沙区绿洲森林覆盖率进行了研究。研究结果表明：①影响干旱风沙区绿洲森林覆盖率高低的因素,主要与最大风速(V)和主林带的有效防护距离(L)有关,有效防护距离又受主林带平均高度和有效防护系数(r,或宽度)的影响。②经反复试算,最大风速和主林带有效防护距离的比值(V/L)大小与森林覆盖率(F)高低之间存在着相一致的规律性,不同比值代表着不同主林带平均高度(i)降低最大风速20%以上所需的最佳防护效益森林覆盖率,依此建立了干旱风沙区绿洲森林覆盖率的非线性生态模型：F=V/L×100%=V/(ri×i)×100%。③用1979—1994年在乌兰布和沙漠东北缘新建防护林体系森林覆盖率的实验数据对模型的预报结果进行适合性检验,结果表明,η=5.2466＜X2 0.05(5)=11.070,差异不显著,因此应用F=V/(ri×i)×100%预报干旱风沙区绿洲的森林覆盖率是可行的。     

基于随机森林模型的中国流动人口社会融合空间差异及影响因素

基于2017年流动人口动态监测数据,采用探索性空间数据分析和随机森林回归方法,分析中国289个地级及以上城市流动人口社会融合的空间分异及影响因素.结果 表明:①中国城市流动人口社会融合整体水平较低,空间分布地带性特征不明显;特大、超大城市流动人口社会融合分别以较低、中等水平为主,省会城市、直辖市流动人口社会融合分别以较低、中等水平为主,其余城市多数为中等水平;城市社会融合空间分布格局表现为以峰值为中心向外圈层递减和以低值为中心向外圈层递增的特征.②随机森林模型的拟合度和回归精度比多元线性回归更高,能够更好地解释流动人口社会融合的非线性影响机制.③个人教育水平、家属是否随同、流入城市经济结构、流动人口的户口类型、流入城市公共设施以及流动人口在流入地居留时间依次为六大重要影响因子,它们对流动人口社会融合的作用呈现复杂性和非线性.④需要根据影响因子在不同阈值内的作用方式,有针对性地对流动人口及流入城市进行管理和调控.     

基于随机森林模型的中国流动人口社会融合空间差异及影响因素

基于2017年流动人口动态监测数据,采用探索性空间数据分析和随机森林回归方法,分析中国289个地级及以上城市流动人口社会融合的空间分异及影响因素.结果 表明:①中国城市流动人口社会融合整体水平较低,空间分布地带性特征不明显;特大、超大城市流动人口社会融合分别以较低、中等水平为主,省会城市、直辖市流动人口社会融合分别以较低、中等水平为主,其余城市多数为中等水平;城市社会融合空间分布格局表现为以峰值为中心向外圈层递减和以低值为中心向外圈层递增的特征.②随机森林模型的拟合度和回归精度比多元线性回归更高,能够更好地解释流动人口社会融合的非线性影响机制.③个人教育水平、家属是否随同、流入城市经济结构、流动人口的户口类型、流入城市公共设施以及流动人口在流入地居留时间依次为六大重要影响因子,它们对流动人口社会融合的作用呈现复杂性和非线性.④需要根据影响因子在不同阈值内的作用方式,有针对性地对流动人口及流入城市进行管理和调控.     

黑河中游张掖绿洲地下水时空变异性分析

在干旱、半干旱区,地下水在维护生态可持续发展方面起着重要作用。地统计作为一种决策和管理工具已被许多学者应用于地下水的时空变异性研究。以黑河中游的张掖绿洲为例,运用地统计与GIS相结合的方法研究了地下水埋深的空间变异特征,绘制了各期地下水空间分布图。结果表明,主要受不同尺度的结构性因素的影响,地下水埋深具有强烈的空间相关性,变异函数为各向异性结构。对Kriging插值结果表明,张掖绿洲地下水埋深整体上从西南到东北逐渐变浅,且呈普遍下降趋势。     

基于信息量模型与随机森林模型的崩岗风险对比评估

崩岗是发生在我国南部地区一种典型的水土流失现象,对其进行风险评估有利于崩岗防控.建立崩岗风险评估体系和崩岗评估模型是崩岗风险评估的基础,而不同的评估模型对崩岗风险的评估结果存在差异.探究不同模型在崩岗风险评估中的应用差异,提高预测精度是目前亟需解决的问题.本研究以福建省安溪县龙门镇小流域为例,根据风险因子与崩岗发生之间...     

干旱区冲洪积扇-冲积平原绿洲浅层地下水质时空变化初步分析--以三工河流域绿洲为例

以三工河流域绿洲为例,分析了干旱区平原绿洲浅层地下水水质的时空变异性。结果表明,该区域地下水质不仅在空间上存在着显著的差异,而且年内及年际差异也很明显：1)冲洪积扇区域地下水质显著优于冲积平原区水质;2)春季地下水质总体好于秋季,且冲积平原区水质恶化程度要快于冲洪积扇区域;3)绿洲地下水质总体呈现下降的趋势,尤其是农业活动强烈且地下水埋深浅的冲积平原区域;4)水文地质条件是造成地下水质时空变异的主要原因,土地利用加剧了其变异性。     

基于地区投入产出模型的干旱区水资源效益评价——以黑河流域甘肃张掖市为例

 张掖市农业特别是种植业,对水的直接以及间接消耗无论是数量还是比重都非常高,并且农产品的调出调入对张掖市水资源的调出调入量相应影响也比较大。张掖市过度依赖种植业的产业结构特征造成其对水资源的过度依赖,进而又对水资源的供给产生了巨大压力。论文通过对地区层面水资源的投入产出模型乘数分析,认为调整产业结构,实现产业升级,大力发展高效节水现代农业,降低农业尤其是种植业在张掖国民经济中所占比重,从而彻底改变区域对水资源的过度依赖和高消耗现状,是解决内陆河流域干旱区水资源危机的根本途径。     

基于随机森林的山西省柳林县黄土滑坡空间敏感性评价

基于随机森林模型,以GF-6影像和ALOS DEM数据为基本信息源,结合高程,地形起伏度及地形湿度等11项因子,对山西省柳林县进行滑坡敏感性空间区划。模型精度评价表明：随机森林模型精度为0.75,支持向量机模型精度为0.7,表明随机森林更适合柳林县的滑坡敏感性评价。指标重要性分析结果表明：高程、坡度、距道路距离以及距河流距离,是影响柳林县滑坡发育的主要因素。敏感性空间区划结果表明：高度敏感区约占柳林县总面积的28%,主要分布在三川河流域的南北边界及邻近区域内,其中贾家垣乡分布面积最广。从时间成本、训练难度、稳定度以及精确度考虑,随机森林模型更适合滑坡敏感性评价这类非线性计算问题。     

基于随机森林模型的东北地区收缩城市分布格局及影响因素研究

基于2005-2009年、2010-2014年、2015-2019年和2005-2019年人口变化数据,判定东北地区收缩城市,分析其空间分布格局,并对比运用多元线性回归方法和随机森林回归方法探索东北地区收缩城市形成的影响因素及其影响作用.结果 表明:①空间上,东北地区的收缩城市主要分布在以长白山、三江平原、小兴安岭和大...     

基于物元模型的西北干旱区城市环境质量综合评价--以河西走廊的张掖市为例

在我国实施西部大开发战略以及全面建设小康社会的过程当中,西北干旱区的工业化和城市化进程将进一步加快,由此必然带来城市环境污染治理难度加大的问题。对城市环境质量进行综合评价,并分析城市环境质量变化的原因和发展趋势,是当前西北干旱区城市环境保护工作亟待加强的首要课题。针对西北干旱区城市环境的特点,选取有代表性的14个具体指标作为西北干旱区城市环境质量综合评价的指标体系。在参考国家环保总局制定的环境标准的基础上,将城市环境质量划分为5个级别,并利用物元分析理论,建立了西北干旱区城市环境质量综合评价的物元模型。以西北干旱区典型的绿洲城市张掖市为例对该模型进行了具体应用。结果表明,8年来张掖市的城市环境质量一直属于Ⅱ级,而且有总体好转的趋势,但是这一趋势并不明显。这一结果与现实成因吻合,说明所采用的指标体系和评价方法对西北干旱区城市环境质量的综合评价具有较强的应用价值和现实意义,可以在西北干旱区其它同类城市进一步推广。     

Dynamic evaluation of groundwater resources in Zhangye Basin

Groundwater resource is vital to the sustainable development of socio-economics in arid and semi-arid regions of Northwest China. An estimation of the groundwater resources variation in Zhangye Basin was made during 1985–2013 based on long-term groundwater observation data and geostatistical method. The results show that from 1985 to 2013, groundwater storage exhibited tremendous dissimilarity on temporal and spatial scale for the whole Zhangye Basin, especially before and after implementation of the water diversion policy. Trend of groundwater storage varied from quick to slow decline or increase. The accumulative groundwater storage decreased nearly 47.52×10~8 m~3, and annual average depletion rate reached 1.64×10~8 m~3/a. Among which, the accumulative groundwater storage of the river and well water mixed irrigation district decreased by 37.48×10~8 m~3, accounting for about 78.87% of the total groundwater depletion of the Zhangye Basin. Accumulative depletion of groundwater storage varied in respective irrigation districts. Though groundwater resources depletion rate slowed down from 2005, the overall storage in the whole basin and respective districts during 1985–2013 was still in a severe deficit such that, the groundwater resource was in a rather negative balance, which could threaten the local aquifer. This is the joint effect of climate change and human activities, however human activities, such as water diversion policy and groundwater exploitation, became increasingly intense. Our research results could provide a reasonable estimation for the groundwater balance in Zhangye Basin, providing a scientific basis for water resources unified planning and, this method can provide a relatively reliable way of estimation for large scale groundwater resources.     

塔里木盆地南缘策勒绿洲区地下水TDS空间变异及水化学特征分析

基于策勒绿洲78个取样点的地下水的观测资料,结合地理信息系统,运用地统计学方法和Sigmaplot10.0中的Piper模块,研究塔里木盆地南缘策勒绿洲区地下水TDS（Total Dissolved Solids）的时空变异,揭示地下水水化学特征及其演变的主要水化学过程。结果表明:①地下水TDS存在强烈的空间相关性,其空间相关距离为4.4 km,在步长为6 km范围之内,地下水TDS的空间变异是各向同性的,当步长大于6 km时,4个方向上的半变异函数发生了不同的变化;②绿洲南部区域为地下水TDS的低值区,最小值为551 mg·L-1,由南向北地下水TDS呈增加的趋势,在北部地下水埋深低值区的TDS最大值为7 192 mg·L-1;从地下水水流方向上看,即从绿洲西南的低值区向北,再转向东北区方向,地下水TDS逐渐增加,最大值为3 677 mg·L-1;③浅层地下水化学类型变化复杂,主要从Na-Ca—SO4-Cl-HCO3、Na-Ca—SO4-Cl型向Na—SO4-Cl-HCO3和Na—SO4-Cl型演化。