不同碳酸盐岩岩性试片的溶蚀速率研究——以三姑泉域为例

评价岩性对溶蚀速率的影响以及查清不同的溶蚀模式,有助于提高岩溶碳汇强度估算精度,对于研究全球气候变化具有重大意义。采用溶蚀试片法及称重法,在山西晋东煤炭基地南部的三姑泉域干旱-半干旱岩溶区开展4种不同岩性、不同地貌单元以及不同埋藏深度的溶蚀试验研究。结果表明:对于不同的地貌单元,随着海拔的升高,溶蚀量呈现出逐渐减小的特征;对于不同的岩性试片,溶蚀量为石炭系生物碎屑灰岩奥陶系泥灰岩奥陶系灰岩寒武系白云岩;对于不同埋藏深度的试片溶蚀量,从地上、表层到埋藏深度为0. 2 m处,溶蚀量逐渐减小;埋藏深度0. 2~0. 5 m溶蚀量增加。在酸性矿坑水的作用下,4种碳酸盐岩试片的溶蚀量显著变大。总结了区内两种溶蚀模式:水蚀过程会消耗一部分的CO2,属于碳汇过程;酸蚀过程会释放出一定量的CO2,增加了一部分碳源,这对于提高区内碳酸盐岩的碳汇强度计算精度具有重要意义。     

打狗河流域表层岩溶泉分布特征及水化学特征的影响因素

利用野外调查所得的打狗河流域表层岩溶泉的水化学数据,分析地形地貌、地层岩性、土壤植被、地质构造等因素对表层岩溶泉分布特征及水化学特征的影响。结果表明,打狗河流域表层岩溶泉主要发育于峰丛地貌;白云岩最有利于表层岩溶泉的形成;植被越茂盛,表层岩溶泉越容易发育;地质构造通过控制岩溶发育来影响表层岩溶泉发育。受含水介质中地层岩性控制,打狗河流域表层岩溶泉水化学类型比较集中,主要为HCO₃-Ca型;表层岩溶泉流域面积较小,径流时间、径流路径较短,水岩相互作用较弱,使得其pH值偏低,地下水中方解石饱和指数与白云石饱和指数均未达饱和。     

两种典型边界条件下的趵突泉泉域水均衡分析

以趵突泉泉域为例,采用水量均衡法和数值法两种方法,对两种典型边界条件下的水均衡进行计算,结果表明:在对断裂-分水岭边界确定的趵突泉泉域进行数值模拟时,需要充分考虑地表水与地下水之间密切的水力联系以及两者之间的转化关系,对降水入渗补给量进行合理折算,提高水均衡计算的准确性。水量均衡法结果表明断裂边界泉域与断裂-分水岭边界泉域的均衡差分别为3 626.0万m~3/a和3 061.4万m~3/a;而利用数值法,均衡差分别为4 467.1万m~3/a和3 699.6万m~3/a。研究结果为趵突泉泉域水资源评价工作提供了科学依据。     

郊区岩溶泉保泉供水研究——以北京市房山区为例

北京水资源供需矛盾日益突出,地下水供水量占全市供水量的2/3,而地下水的严重超采影响了泉水的排泄。通过研究分析房山区高庄泉群和河北泉群泉流量动态变化,发现高庄泉泉流量衰减较严重,河北泉次之,泉流量的衰减主要受降水量的减少以及人类开采量的增加影响,据此提出了相应的保泉措施。     

典型表层岩溶泉水化学对暴雨响应特征研究——以广西马山弄拉兰电堂泉为例

利用多参数自动记录仪对广西马山弄拉兰电堂泉的降雨量、水位、水温、pH值、电导率、K+、NO3-和Ca2+浓度进行了自动监测。结果发现,泉水在降雨期间pH值呈降低趋势的同时还伴随着电导率和Ca2+浓度的急剧降低。此外,利用WATSPAC软件计算泉水饱和指数(SIC、SID)和二氧化碳分压(logPCO2),发现暴雨期间的SIC、SID和logPCO2均比正常情况下的低。由此可以推断泉水的水化学动态规律是由雨水的稀释作用造成的。进一步分析K+和NO3-的动态变化(暴雨时K+和NO3-出现富集的异常现象),推断石山地区植被的生长受限可能不但与土壤中必需元素的有效背景值低有关,而且还与表层岩溶带具有较高的裂隙易造成大量有益元素流失有关。此外,农业活动中施用的化肥等也将随着降雨进入水体造成表层岩溶泉和地下河的污染并产生一系列的环境问题。     

山西岩溶泉流量衰减成因分析——以辛安泉为例

近年来，我省各岩溶大泉流量在不同程度上均有所下降，文中以辛安泉为例，分析研究其流量衰减原因，采用数学相关模型对辛安泉的流量与大气降雨和人工开采进行了分析，找到了它们与泉流量衰减之间的内在关系，为日后合理开发利用泉水资源提供了指导。     

内蒙古河套灌区土壤性质空间变异性分析——以解放闸灌域和永济灌域为例

以河套灌区解放闸灌域和永济灌域中的田间土壤粒径、含水率及电导率为研究对象,探究灌域土壤性质的空间变异性。对研究区田间土壤进行采样,运用经典统计学与地统计学方法对土壤性质的空间变异性和分布规律进行研究。结果表明：研究区内土壤粒径、含水率、电导率的变异系数介于10％~100％之间,属于中度变异;研究区内土质以壤土和粉砂壤土为主,占研究区总面积的72％~76%,秋季土质多样性高于春季;不同土壤质地下含水率和电导率的空间变异性不同,其中壤土的土壤含水率空间变化最大,壤土和粉砂壤土的电导率空间变化最大。解放闸灌域和永济灌域土壤性质的空间变异程度为中等变异。     

新疆南疆绿洲区供需水平衡分析及水资源配置研究 ——以新疆和田河流域为例

以新疆和田河流域为例,对极具南疆绿洲代表性的和田河流域水资源及其可利用量、需水量、可供水量及供需平衡情况进行研究,分析修建玉龙喀什水利枢纽、灌区配套工程和节水改造工程对塔里木河生态需水下泄及流域水资源合理布局的影响,系统提出和田河流域的水资源总体配置.研究成果对和田河流域未来水资源的合理利用具有一定的指导和现实意义.     

太行山山地丘陵区雨季土壤水分动态规律研究——以崇陵流域为研究区

以河北易县崇陵丘陵山区为研究对象,在实验的基础上,针对主要土壤质地、坡度和植被,研究不同下垫面条件下土壤水分变化规律,得到典型土壤质地的物理参数,并对土壤水分的动态变化规律进行了研究。实验结果表明,土壤质地对土壤物理参数和土壤水分变化影响非常大,明显强于植被和坡度。土壤质地对表层和深层水分的变化影响很大,活跃层受质地影响相对较小。     

基于RS和GIS的LUCC研究——以重庆市万州区为例

通过利用遥感、地理信息系统相结合的技术方法,解译万州区2000年与2004年2期遥感影像,获得该地区相关数据的矢量图及定量统计数据,结合万州区自身特点,运用包含4个指数在内的指标分析了土地利用和土地覆盖变化(LUCC)特征,为该区土地的合理利用提供决策依据。结果表明:土地整体变化不大,单一动态度则各有千秋,其中较为明显的是建设用地增长突出,以及林地和耕地的减少,因此为实现该区可持续发展,必须采取措施保护耕地和林地,加强城市建设用地的管理。     

喀斯特石漠化地区土地利用变化对水土流失的影响——以贵州省务川仡佬族苗族自治县为例

为了分析喀斯特石漠化地区土地利用、石漠化、水土流失空间分布与面积变化趋势,以石漠化现象较为严重的贵州省务川仡佬族苗族自治县为研究区,利用2000,2005,2010,2015年遥感影像获取务川县土地利用类型空间分布与估算石漠化等级空间分布,并运用修正的通用水土流失方程建立的喀斯特地区水土流失方程进行水土流失计算。结果表明:土地利用变化对石漠化与水土流失有显著影响,林地、草地面积的增加显著降低了水土流失量。务川县2000～2015年林地面积增加80.37 km~2,旱地面积减少91.69 km~2;2010～2015年重度石漠化面积减少263.73 km~2;2000～2015年微度侵蚀面积增加636.13 km~2,轻度侵蚀面积减少157.21 km~2,中度侵蚀面积减少356.28 km~2,强烈侵蚀面积减少111.23 km~2。务川县2000～2015年实施的退耕还林与石漠化治理工程使得水土流失现象有了明显的好转。     

土壤温湿度对常绿阔叶林土壤呼吸的协同影响——以重庆缙云山国家自然保护区为例

为了分析土壤温度和湿度与土壤各组分呼吸速率的关系及其动态变化,并探讨土壤温度和湿度对土壤呼吸的协调影响,采用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统,于2012年4~9月(生长季)对重庆缙云山常绿阔叶林土壤总呼吸、自养呼吸、异养呼吸和凋落物呼吸进行定位研究,同时实地测定土壤5 cm深处的温度和湿度。结果表明:除凋落物呼吸外,其他组分呼吸速率的月际变化均呈"单峰型"曲线,都在7月达到峰值;土壤温度与土壤各组分呼吸之间呈显著指数相关关系,土壤湿度与土壤各组分呼吸之间用二次曲线模型拟合较好,但相关性不显著;土壤温度和湿度与土壤各组分的综合关系用双因素指数模型拟合效果更好,说明该模型明显优于单因素模型。     

基于改进通用土壤侵蚀方程的水土流失时空模拟——以淮河上游为例

淮河流域上游区域水土流失较为严重,需要准确预测与分析该区域水土流失情况,以制定相应的治理规划。引入考虑地表径流深的改进通用土壤侵蚀方程,模拟了淮河上游息县水文站以上区域2000~2010年水土流失时空分布。结果表明,改进的通用土壤侵蚀方程模拟的输沙量满足规范要求,相比于传统方程,相对误差减少,模拟的含沙量过程确定性系数提高,对淮河上游的水土流失模拟精度更高;研究流域土壤侵蚀模数整体上呈现西大南北偏小的分布规律,研究成果可为淮河上游区域水土流失治理提供参考。     

黄土高原北部淤地坝区域土壤水分模拟及水分有效性——以六道沟流域为例

为揭示黄土高原北部淤地坝区域土壤水分变化特征及其有效性,以黄土高原北部六道沟流域的一处淤地坝区域为研究区,基于实测的水文、气象数据,利用Penman公式和Penman-Monteith公式分别推求参考作物的蒸散发以及草地蒸散发,并对水分有效性进行评估;基于非饱和土壤水分运动方程式(Richards formula)构建了一维土壤水分计算模型,并对土壤水分进行模拟。结果表明:计算时段内,研究区的水分有效性参数值受同期表层土壤含水量和蒸散发的影响较大;淤地坝区域的水分有效性参数均值(0.31)比坡面均值(0.17)大;构建的一维土壤水分模型模拟精度较高,实测值与模拟值之间的相关系数以及模型的纳什效率(Nash-Sutcliffe efficiency(NSE))系数在0.90以上。研究结果可为黄土高原北部淤地坝区域蒸散发和土壤水分运动的深入研究提供基础数据和方法上的借鉴。     

云南省水富县大峡谷温泉岩溶承压水补给量分析计算

通过水文地质调查、同位素、水化学等分析方法对云南省水富县大峡谷温泉岩溶承压水的来源补给区进行定性分析,采用降水入渗补给系数法、地下水总补给模数法对补给区的岩溶地下水资源总量进行定量计算,利用水量平衡原理计算岩溶承压水的补给量。结果表明:温泉补给区主要是五角堡,补给源为大气降水,补给区多年平均地下水总量为621万m3,流量为0.20 m3/s。岩溶承压水分析计算为该区域的水资源开发、利用和保护提供依据。     

区域水土特性参数时空变异分布特征及相关分析

作者应用地质统计学原理与方法,在山东簸箕李引黄灌区开展大尺度区域水土特性参数时空变异性的研究,描述农田排水、地下水、表层土壤中含盐量的空间与时间变化分布趋势和特征,分析其间存在的相关关系。结果表明,在一个完整的水文循环年内,研究区域的水土特性参数之间具有相近的空间变异分布状态和特点,但却表现出不同的时间变异分布趋势与特征。农田排水和表层土壤的含盐量随季节变化的分布状态在灌区上、下游相对稳定,在中游却变化明显;地下水的盐分浓度在整个灌区的分布状况没有呈现出明显的时间变异性。在春季至初夏时段内,农田排水中含盐量的增加似乎对地下水水质的影响较小,而对表层土壤积盐状况影响较大。研究成果为灌区制定合理的水资源利用与农田水土管理策略提供了理论依据。     

水系连通过程中土地利用与生态服务价值变化分析——以济南西部多水源连通交汇区为例

水系连通是水资源管理、水利建设的一项极其重要的内容。研究水系连通区的土地利用与生态服务价值变化具有重要意义。以济南西部多水源连通(黄河、长江、玉符河、小清河、玉清湖水库)交汇区为研究对象,基于遥感影像解译数据,定量分析1988-2014年研究区水系连通过程中土地利用转型及其对生态环境的影响。结果表明:1988-2014年,济西多水源连通交汇区林地、耕地和建设用地分别减少了7.76、3.26和4.77 km~2,水域和草地分别增加了9.77和6.03 km~2;研究区土地利用转型经历了以林地转化为主导和以耕地转化为主导的两个阶段,前一阶段土地利用的稳定性较差,后一阶段土地利用的稳定性有所提升; 1988-2014年,研究区生态服务价值由9.04×10~8元增至15.01×10~8元,说明当地生态质量不断提高,生态系统逐渐趋于复杂。济西湿地是研究区生态质量提高的关键,湿地的修复与建设既是水系连通的成果,又是水系连通的保障。