Cl-指示的石羊河流域地下水演化

化学示踪剂是研究干旱区地下水化学演化和补给来源追踪的有效手段之一。本文以Cl-为示踪剂,通过其他离子与Cl-的相互关系对石羊河流域地下水演化特征及影响因子进行分析:Br-/Cl-、Na+/Cl-、S042-/Cl-、HCO3-/Cl-、Ca2+/Cl-、Mg2+/Cl-相互关系指示了流域中游地区地下水与地表水补给关系密切,水质较好,水化学作用以溶滤为主,蒸发也起到一定作用,下游盆地地下水矿化度较高,不完全是现代降水的补给,石膏、方解石溶解和阳离子交换作用使得地下水富镁。总体而言,石羊河流域地下水演化在多种地球化学作用下进行,在以蒸发为主导动力的条件下,水岩相互作用和阳离子交换过程促使地下水演化为现代特征。     

利用水化学和环境同位素数据分析浑善达克沙地地下水的补给

文章对利用水化学和环境同位素数据分析浑善达克沙地地下水的补给做了介绍,并说明了该分析的意义所在.     

地下水水化学特征分析方法研究

水资源是人类赖以生存的是生命之源,水资源的开发和利用是人类永久性的目标.而水资源中地下水资源又是人类直接利用的重要来源.随着国民经济的不断发展和水污染的日益严重化,水资源保护受到了空前的重视,对地下水环境调查和污染监测成了当前的突出问题.最重要的方式就是对地下水物理特性及水化学特征进行分析,地下水化学特征分析常用描述方法有矿化度、化学组分、同位素分析、污染源分析、氨氮含量、重金属含量等,为资源保护和生态文明提供决策支持.     

格尔木河流域地下水水化学特征及其演化规律

本文运用水化学理论及水质评价等方法,对格尔木河流域地下水从山区到盆地中心各离子含量的变化、水体水化学特征及其演化规律进行了分析和研究,为格尔木河流域以及柴达木盆地地下水资源的合理开发利用和规划提供了科学依据。     

城市化诱发地下水补给增量的机理分析

分析城市化对地下水补给的影响,无论对研究城市水文循环、水资源供需平衡,还是防治地下水水质恶化都有重要意义.但至今为止,城市化发展将引起地下水补给量的增加还是减小尚无定论,其影响机理也不十分清楚.该文以石家庄市为例,通过分析城市化影响地下水补给的时空效应,最终揭示了城市化对地下水补给的影响机理.结果表明:城市化会导致地下水补给量的增加;地下水开采诱发产生对城市周围地下水流场和地表水的袭夺以及城市供、排水系统渗漏所造成的新补给源的引人是城市化诱发产生地下水补给增量的重要机理;供排水系统渗漏所造成的新补给源是城市地下水补给量计算中必须充分考虑的重要组成.     

石羊河流域出山口径流特征及其与山区气候变化相关关系分析

采用Mann-Kendall与Morlet小波变换对石羊河流域出山口近50年(1956年～2005年)的径流量进行趋势和周期性分析，结果显示石羊河流域出山口年径流量总体呈现平稳波动走势，近50年来处于历史较低时期。该径流存在30年以上尺度的年际变化和年代变化，以及22年左右的尺度、14年～15年尺度、约12年尺度和10年以下尺度的周期变化；中长尺度周期变化突出，30年表现为第一主周期。石羊河流域出山口年径流的周期变化与乌鞘岭站年降水量和年均气温周期基本上都能在同一周期上下浮动，其中出山口年径流量与乌鞘岭山区年降水量相关系数为0.61，说明地表径流量主要是由山区降水补给；年径流量与山区年均气温变化呈0.28的反相关，说明该流域近50年来出山口径流与山区气温呈反比，即径流量随年均气温上升而减少，相关性暂时不十分明显。     

气候变化下石羊河流域径流模拟与影响量化

石羊河流域是河西走廊水资源利用率最高、供需矛盾最突出的地区.本文选取石羊河中上游流域为对象,基于流域水文模型SWAT,研究1988年-2005年以及未来多种气候情景下出山口径流的变化特征,探讨气候变化对其中上游地区水文情势以及水资源的影响.研究表明:①采用SWAT模型对石羊河各条支流径流模拟已能够体现该流域中上游地区的降水径流特性,模拟精度满足未来气候变化对流域水文情势影响分析的要求;②通过调整历史降水和潜在蒸散发驱动SWAT模型对比分析未来A2和B2情景下2020s(2020年-2037年)、2050s(2050年-2067年)和2080s(2080年-2097年)三个时间段径流过程.未来A2和B2情景下石羊河流域降水和潜在蒸散发持续增加,但降水增幅略高.由此导致径流呈持续上升趋势,但增幅较小.A2与B2情景相比,A2情景下降水和潜在蒸散发的增幅均略高于B2情景.气候变化影响下未来石羊河流域径流量将略微增加,杂木寺断面增幅为1.37％～9.03％,而西营断面增幅为0.12％～5.04％.研究可为气候变化环境下的石羊河流域水资源综合管理规划提供技术支撑和依据.     

1959年至2008年石羊河流域日照时数时空变化特征

利用石羊河流域气象站点1959年-2008年的逐日、逐月、逐年的日照时数观测资料,应用非参数统计检验Mann-kendall法分析研究区日照时数的变化趋势,复值Morlet小波法分析研究区日照时数的周期变化,并在ArcGIS环境下分析了研究区日照时数的空间分异。结果表明:①近50a来流域年日照时数呈现不明显的增加趋势,变化趋势(β)值为1.78;四季日照时数均为增加趋势,其中以春季增加为主;②日照时数变化存在25a的主振荡周期和5~8a左右13a左右的次振荡周期;③日照的空间分布特点是北部城区日照时间长,南部山区日照时间短,中部走廊平原的日照等值线大概和纬线平行;④暗岛效应在一定程度上影响了城区日照时数的变化,气溶胶、降水量、排放物等的变化以及地形因素的影响都会在一定程度上导致流域日照时数发生变化。     

石羊河流域地表干湿变化的时空分布特征

利用1960-2011年石羊河流域及周边12个气象站的逐日气象资料,采用FAO Penman-Monteith公式计算研究区各气象站的潜在蒸散发,并由此计算出各站的相对湿润度指数.在ArcGIS 9.3平台下得到区域相对湿润度指数的时空变化特征,并对影响其变化的气象要素进行了探讨.结果表明: 石羊河流域52年来有微弱变干趋势;该区相对湿润度指数自南向北逐渐增加,与降水量和海拔的空间分布比较一致,与潜在蒸散发的空间分布呈相反关系;流域大部分地区的地表相对湿润度指数倾向率呈增加趋势,增加较明显的区域位于祁连山脉附近,呈下降趋势的区域位于上游古浪县附近;流域地表相对湿润度指数在年内呈单峰型变化,1月、11月和12月最低,8月和9月最高,且随气温变暖,自流域南部向北部逐渐推移增大,当气温开始降低时,该指数又从北到南逐渐减少;石羊河流域地表干湿事件的变化与降水量、风速和相对湿度呈正相关,与潜在蒸散发、平均温度和日照时数呈负相关.     

基于生态安全的石羊河流域耕地保有量测算与分析

以石羊河流域为研究对象,针对其生态环境问题主要从水资源、土地资源和生态安全三个方面进行分析,选取水资源为生态安全因子,以2003年为现状水平年,2010年和2020年为规划水平年,根据预测的农业用水量和农田灌溉配水定额可计算出基于农田灌溉配水确定的耕地面积,考虑该流域经济发展情况,再加上旱地面积可确定规划水平年基于生态安全的耕地保有量并进行对比分析,提出建议,为促进石羊河流域生态安全及耕地可持续利用提供依据。结果如下:2010年石羊河耕地保有量为525.85万亩,同比减少30.9万亩。2020年耕地保有量为465.96万亩,同比减少90.79万亩。     

石羊河流域武威盆地水循环要素变化趋势分析

水文循环的变化趋势分析是水文循环研究的重要内容。武威盆地的水分循环与转化直接影响全流域的水资源配置和利用,特别对下游民勤盆地的生态恢复至关重要。根据武威盆地1956年～2000年降水、径流系列资料和农田灌溉用水资料,基于水量平衡原理对盆地水循环要素进行分解,用Mann-Kendall秩次相关法检验分析了9个主要的水循环要素的变化趋势。结果表明：武威盆地1956年～2000年降水量和年总蒸散量没有明显增加;地表径流量、地下径流量、盆地入流量、盆地出流量、盆地净入流量和土壤水分净通量均有明显的减少趋势;盆地内年土壤水分通量则变化趋势不明显。人类活动强化了盆地内水分循环,并没有使武威盆地水资源消耗量明显增加;农业灌溉不仅袭夺了盆地内地下水的蒸发,同时减少了地下水对河水的补给;红崖山水库入库流量的持续减少,主要是上游出山口径流的减少和东大河外调水量的增加所致。研究结果可为缓解流域水资源紧缺、制定科学的治理规划提供依据。     

人类活动和气候变化对石羊河流域水资源的影响——基于主客观综合赋权分析法

人类活动和气候变化对水资源的影响已为众多科学家关注。二者的影响谁起主导作用,贡献率究竟有多大,这是本文研究的重点。本文采用基于＂功能驱动＂原理的主观赋权法和基于＂差异驱动＂原理的客观赋权法,计算出了人类活动和气候变化对水资源影响的贡献率,最终采用综合集成赋权法计算了二者的权重系数。结果表明：①气候变化和人类活动对石羊河流域水资源的影响权重系数分别为52.63%和47.36%,这表明气候变化因子对水资源的影响要大于人类活动因子对水资源的影响;②气候变化对水资源的影响在流域内部存在差异,其主要表现在：中游地区的气候因子对水资源的贡献率最大,是区域内水资源对气候变化最真实的反映;上游地区由于积雪的消融和积累过程使得气候因子的贡献率较小;下游地区受降水效率和可供蒸发水量的限制贡献率也较小。     

石羊河流域主要气象要素及径流变化趋势分析

在对石羊河流域1956年~2003年诸月与年平均气温、降水及径流资料进行Mann-Kendall非参数统计检验的基础上,运用R/S法分析了流域的年平均气温、降水、径流时间序列的持续性,估算了各项指标的Hurst指数,以定量估计未来气候及径流的变化趋势,并采用随机重排法对估算结果进行了稳定性检验。结果表明:石羊河流域1956年~2003年各月及年平均气温绝大多数都以增温为主;武威和永昌两个站点的年平均降水表现为显著增加,其他站点各月没有显著趋势;古浪河和杂木河年平均径流量减少的趋势显著,其他支流径流量减少趋势不明显;干流各月及年平均径流量减少的趋势十分显著。各站点Hurst指数结果表明,石羊河流域未来的气温、降水、径流变化趋势都表现为较强的持续性,与过去近48年的变化趋势基本保持一致。     

黄河流域地下水系统划分及其特征

地下水系统的划分是正确评价黄河流域地下水资源的基础。本文首先阐述了黄河流域地下水系统划分的原则：主要以地下水的循环特征和水力联系为依据划分地下水系统。一级地下水系统以黄河一级支流流域分水岭为边界;二级系统主要考虑含水介质的类型(孔隙、裂隙、溶隙)以及黄河支流流域的分布。将研究区划分为9 个一级地下水系统,31 个二级地下水系统,并论述了各地下水系统的主要水文地质特征。该次研究还对黄河下游地区、鄂尔多斯闭流区的地下水系统边界进行了讨论。认为在鄂尔多斯盆地北部地表闭流区内,同样存在有相应的浅层地下水闭流区系统;黄河下游地上悬河段,则充分考虑了黄河作为分水岭对两岸地下水的补给,即以黄河对地下水的补给范围作为地下水系统划分的边界;在入海口地区,从地下水的生态作用出发,进行了单独的划分。黄河流域地下水系统的划分,为进一步评价黄河流域水资源、实施流域水资源科学管理提供了科学依据。     

黄河流域水资源多目标利用的柔性决策模式

水资源系统分析特点是大系统和多目标,包括经济持续发展、生态环境良性维持、社会和谐等多目标问题,解决这些问题,传统的运筹学方法常会遇到“维数灾”问题。论文针对水资源利用多目标特征,结合黄河流域水资源利用存在的主要问题,探讨水资源多目标利用的耦合关系,建立融合社会、经济与生态环境综合效益的水资源多目标优化模型体系。引入多目标柔性决策理论和决策者目标满意隶属度模糊推理技术,并在此基础上提出水资源多目标柔性分层决策方法。采用实数编码遗传算法优化求解,建立基于加速遗传算法（RAGA）的柔性决策（FDM）模型,利用模型强大的搜索功能和交互模式求解决策者满意的方案,避免维数灾问题。以2010水平年为例,进行黄河流域水资源利用模拟优化求解,结果表明优化方案可兼顾社会、经济和环境等目标,实现水资源的多目标优化分配,促进流域经济社会和谐发展、水资源高效利用。研究将多目标协调优化的柔性决策理论和方法引入水资源系统,为指导流域水资源的合理开发提供了一种宏观决策方法。     

石羊河流域季节性冻土的时空分布及对气温变化的响应

利用1961-2010年石羊河流域4个气象站点的冻土深度、冻土日数和气温观测数据以及邻近地区气象站点冻土数据,采用气候统计学分析方法,对石羊河流域最大冻土深度和冻土日数的时间演变、空间分布及与气温的关系进行了分析.结果表明: 石羊河流域年代、年最大冻土深度和冻土日数呈显著减少趋势,减少速率分别为4.537cm/10a、6.001d/10a,均通过了а=0.01的显著性水平检验.年最大冻土深度和冻土日数的时间序列分别存在7~8a和8~9a的准周期变化,并发生了突变.冻土主要出现在11月至次年3月,年最大冻土深度几乎都出现在1月和2月,年冻土日数以12月和1月最多.石羊河流域冻土的空间分布与海拔高度、地表植被、地层岩性、土层含水量等局域性因素有关.石羊河流域与冻土同期的年平均气温呈显著升高趋势,上升的速率为0.553℃/10a.年最大冻土深度和冻土日数与平均气温呈极显著负相关,其相关系数分别为-0.7486、-0.8058,气温每升高1℃,冻土深度减小9.3cm,冻土日数减少8.3d;冻土深度和气温具有相同的周期变化,冻土日数的周期变化比气温滞后1a,气温随时间变化对冻土深度和冻土日数随时间变化具有显著负作用.冻土深度的减小和冻土日数的减少可能是对气温升高的响应.     

基于水足迹理论的九龙江流域水资源评价

以虚拟水为基础的水足迹理论是一种全新的水资源概念,本文运用该理论对福建省九龙江流域进行了水足迹计算,并应用了水资源利用评价指标体系对水足迹计算结果进行评价,最后结合其他研究结论和水资源数据进行了比较分析。水足迹计算结果表明：九龙江流域人均水足迹计算值为1440.695m3/（capy）。水资源利用评价结果表明：流域水自给率为96.26%,进口依赖度仅为3.74%,对内部水资源依赖度较高;内部效益均不大,万吨水足迹人口密度为6.94人/万t,水足迹经济效益23.81元/m3,水足迹土地密度为36.4万m3/km2;水资源净贸易输出量为3.53亿m3,贡献率为3.80%,呈现较高的外向型;水资源匮乏指数为54%,水资源压力指数为57.80%。比较分析结果表明：水足迹计算值显著大于水资源公报数据,人均水足迹处于相对较高的水平,水匮乏度极低,水自给率较高。总体而言,九龙江流域水资源状况较为理想,但也面临巨大的压力和风险,因此需要加强水资源的科学管理,实现未来的可持续利用。