灌溉变化对华北平原地下水可持续利用的影响

针对华北平原地下水可持续利用问题,利用校准好的分布式水文MIKE SHE模型,考虑灌溉变化对地下水利用的影响,设定3种情景（现状保持型情景MS1、灌溉水量改变情景MS2和灌溉频率改变情景MS3）对华北平原未来20 a地下水利用进行预测。结果表明：(1)3种情景下华北平原未来20 a地下水水位均呈下降趋势,MS1、MS2和MS3下地下水水位年均降幅分别为0.335～1.648、0.298～1.588和0.303～1.607 m/a,东部沿海和京津地区出现了较严重的地下水降落漏斗问题,灌溉变化对地下水降落漏斗缓解效果并不显著。(2)灌溉变化在一定程度上能促进华北平原地下水水位和含水层储量恢复,且减少灌溉频率的作用大于降低灌溉水量的作用;相对于MS1, MS2和MS3可使含水层储量在20 a后分别恢复0.06 m和0.12 m。(3)采用灌溉变化无法彻底解决华北平原地下水水位和含水层持续消耗问题,须与其它措施结合,才能从长远角度保证华北平原地下水可持续利用。研究成果可为水资源规划与管理提供科学的依据和建议。     

基于MIKE SHE模型的华北平原水资源利用情景分析

气候变化和人类活动是影响流域水文循环和水资源可持续利用的两大驱动因素,在校准的MIKE SHE模型基础上考虑气候变化和人类活动的影响,设定8个情景对华北平原2009-2028年的水文循环及水资源利用进行预测。结果表明:考虑南水北调工程的情景在预测期末的地下水水位有较大程度(0. 06~1. 26 m)的恢复,预测期内华北平原水量总流入小于总流出会导致含水层储量的消耗和地下水的不可持续利用,但在适当情景下可以较大程度缓解这种不可持续性。气候变化对华北平原含水层储量有较大的影响:降水量减少5%,地下水储量将减少0. 27 m;降水量增加5%,地下水储量将增加0. 3 m。南水北调工程和农业节水措施的实施对华北平原地下水水位的恢复、缺水程度的缓解作用显著。     

华北平原地下水可持续利用的主要问题及对策建议

地下水开发利用支撑了华北平原经济社会的快速发展,也诱发了区域地下水水位下降、地面沉降、海水入侵等问题,促使华北平原水文地质工作不断深入.现分析了制约华北平原地下水可持续利用的主要问题,包括咸水微咸水大量分布、地下水水位持续下降、地面沉降、地裂缝、极端干旱气候和地下水污染,提出了促进华北平原地下水可持续利用的对策建议.     

华北平原东部水资源可持续利用

华北平原东部水资源短缺，深层地下水严重超采，生态环境恶化。为水资源的可持续利用，要发展井灌井排、渠灌沟排，以开发利用当地浅层地下水包括微咸水和咸水为基础，以引调可利用的地表水补源，以调控地下水埋深在临界动态为核心，以土壤及潜水的地层空间作为调节大气降水、土壤水、地下水、地表水的地下水库，最大限度地把时空分布不均的天然降雨转化为可持续利用的水资源。     

济南市地下水资源可持续利用战略研究

依据可持续发展理论，对济南市地下水超采引起的环境地质及水污染问题进行了分析，并提出了相应的对策与措施。     

侯马市地下水可持续利用对策研究

通过分析近几年地下水动态等有关资料,分析了侯马市地下水资源的超采状况。在此基础上,提出了建设节水型社会、实现污水资源化、跨流域调水、调整产业结构、水资源优化配置、水务一体化等水资源可持续利用对策。     

地下水资源可持续利用管理模型研究

本文采用响应矩阵法，以地下水水位为约束条件，以水资源最优开采量为目标函数，建立了地下水资源可持续利用管理模型，模拟计算出位于山东省泰山南侧的被研究区地下水优化开采量以及地下水资源可持续利用优化方案。结果表明：实现被研究区地下水资源的可持续利用，必须对地下水的开采量及开采布局进行调整和控制，进行地表水与地下水的合理配置，优化供水结构和工业结构，调节各行业的用水类型和用水量。     

淮北市地下水资源可持续利用

介绍了淮北市水环境基本情况,分析了该市的水资源利用现状及目前存在问题,包括地下水利用不合理、水污染导致生态环境恶化、水资源浪费严重及监管水平低下,最后提出对策有效利用水资源来保障淮北市经济社会可持续发展。     

东北地区地下水资源与可持续利用

本文分析了地下水资源、地表水资源的供水状况和各行业的用水状况,以翔实的数据阐述了地下水资源对东北地区经济发展的贡献.基于经济、社会、环境可持续发展的原则,在分析地下水开发利用程度加剧原因的基础上,提出了东北地区地下水资源可持续利用对策.     

淮河流域地下水资源可持续利用策略

在淮河流域地下水资源及其开发利用现状分析基础上,总结了流域目前地下水资源开发利用中存在的问题。针对存在的问题以及淮河流域社会经济发展对水资源的需求,提出淮河流域地下水资源可持续利用对策与建议。     

华北平原地下咸水垂向变化及机理探讨

为探讨华北平原地下水开采对供水安全的影响和地下水水质的变化趋势,采用地下水水质动态监测、地面物探现场试验和成井物探等大量的实测资料验证地下水咸水下移的事实,并从水文地质条件、地下水位下降和地下水开采利用状况等方面,对咸淡水界面下移的机理进行分析。结果表明:咸淡水界面从20世纪70年代以来下移约10~20 m,开采地下水造成上下层水头压力变化是其主要原因之一。     

华北平原地下水资源承载力评价

华北平原地下水严重超采,并带来一系列资源环境问题,地下水资源承载力的可持续性面临严重挑战。本研究定义了地下水资源承载力的概念,提出了一种定量评价地下水承载力的新方法,并对华北平原地下水承载力进行了评价。结果表明,华北平原地区地下水资源支撑的GDP从2003年的15 608.18亿元迅速提高到2011年的37 584.9亿元,33.3%的地市位于未超采未超载区;华北平原整体及57.2%的地市均位于超采未超载区,已发生地下水超采,但通过提高用水效率,未来社会经济规模仍有发展空间;9.5%的地市位于超采超载区。最后探讨地下水资源的承载力的提高途径,主要包括增加地下水资源可利用量和提高用水效率两方面,其中提高用水效率效果更显著。     

华北地区地下水超采治理实践与思考

华北地区地下水超采问题由来已久,长期过量开采地下水给华北地区尤其是京津冀水资源安全带来重大威胁,开展地下水超采治理意义重大。针对华北地区严重的地下水超采问题,首先从水量、水位、影响范围等角度分析了地下水超采现状与形成的原因,剖析了地下水超采引发的资源枯竭、生态与地质环境损害等一系列突出问题,然后总结了近年来国家开展的南水北调受水区压采、河北地下水超采综合治理三年试点、河湖地下水回补等地下水超采治理相关的重大举措,梳理了各项举措采取的具体超采治理措施和目前取得的治理成效,介绍了下一步华北地区地下水超采治理的战略对策和主要措施,最后结合超采治理工作实践,分析了目前华北地区地下水超采治理中面临的若干突出问题,并提出了相关思考与对策建议,为今后地下水超采治理与管理提供参考。     

Can Contingent Valuation be Used to Measure the in Situ Value of Groundwater on the North China Plain?

The over-exploited groundwater resources on the North China Plain have caused ecological problems, including lowering of the groundwater table, enlarging the depression zone and land subsidence. The contingent valuation method, a technique that reveals peoples’ preferences, is applied to measure the in situ value of groundwater in order to provide policy makers information on protection and restoration of groundwater in the region. It was found that only 28% of households were willing to pay some amount of money to preserve ground water. The estimated mean willingness to pay for each household was found to be only 1.26 Yuan/m³ annually. The in situ non-use value of groundwater subject to over-exploitation was estimated to be 0.014 Yuan /m³. These amounts are insignificant when compared to the cost of protecting and restoring the groundwater, which are several hundreds times higher than the estimated willingness to pay. While some discrepancy was expected, the extent of this difference was unexpected. Thus, it would appear that the contingent valuation method does not provide an adequate estimate of the in situ value of groundwater on the North China Plain. It is hypothesized that one reason for this result may be the very low income and education levels of respondents in this area. An integrated economic-ecological modeling technique is recommended as an alternative option to the contingent valuation method in this case.     

华北平原超采区浅层地下水埋深变化及控制因素分析

为了准确识别华北平原浅层地下水超采变化和控制因素,通过收集分析华北平原浅层地下水埋深分布及动态资料,基于典型潜水监测站2005-2015年的监测数据,结合全国水资源公报选取代表年分析华北平原地下水埋深分布并通过BP神经网络方法确定了超采区浅层地下水变化的控制因素。研究表明:2005-2015年华北平原地下水除北京少部分地区埋深减少外,其余大部分均表现出埋深持续增加的特征;人工开采地下水是影响华北平原浅层地下水的控制因素。     

华北平原地下水中有机物淋溶迁移性及其污染风险评价

根据有机污染物的物理化学性质,估算了91种有机物在土壤中的半衰期和有机碳吸附系数,并分析了这些有机物在土壤中的淋溶迁移性。结果表明：对于所研究的污染物,它们的地下水污染指数与其有机碳吸附系数有着很好的负相关性,这为评价地下水中主要有机污染物的污染指数(淋溶迁移性)提供了简易方法。所评价的91种有机物中,38种具有高淋溶和迁移性,易对含水层造成较大范围的污染。通过分析发现,华北平原区域地下水中主要有机物的检出率与其淋溶迁移性有着一定的相关性。因此,地下水污染指数法的应用将有助于预测有机物对地下水的污染风险。     

华北典型地下水大深埋区 潜水层垂向补给特征及其给水度

针对华北平原地下水大埋深区面积大,而其地下水垂向补给特征及含水层给水度认识不足的问题,以河北栾城试验站附近某研究区为典型区,基于大田试验的水循环模拟,量化了地下水补给及潜水层给水度大小,并探讨了地下水垂向补给特点等关键问题。研究表明:研究区在两个丰水年2012年及2013年地下水潜在补给量约为236.6mm和223.5mm,当年实际补给量约为144.1mm和129.8mm,日补给量在0.37～0.40mm及0.33～0.38mm之间;经过厚包气带的迟滞和调节作用,地下水补给过程较为平稳,年际年内差异较小;研究区当前地下水埋深条件下潜水含水层给水度约为0.03。     

气候变化背景下华北平原灌溉需水及农业干旱易发区变化研究

以华北平原为研究区,选取冬小麦和夏玉米作为典型作物,采用作物系数法并依据预估的气候情景计算典型作物的净灌溉需水量,分析不同气温和降水变化幅度下冬小麦和夏玉米需水过程和需水总量。同时,结合气象干旱和需水异常程度划分了干旱易发区。所得成果可供相关研究人员参考。