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西北干旱区水资源转化与开发利用模型 总被引：13，自引：0，他引：13
干旱地区的内陆河发源于山区,在山前平原地区受干旱气候、地质地貌结构和岩性的影响,地表水与地下水之间具有大数量转化的特点。根据水量平衡原理,通过对西北干旱区内陆河流域山前平原地区河水、地下水、泉水相互转化机制的研究和分析,建立了模拟与计算相结合,兼有预测性质的水资源转化与开发利用模型。模型概念明确,形式简单,所需资料容易获得。在新疆乌鲁木齐河流域实际应用结果表明,模拟的流域最大可能引水量和水资源净可利用量,都远比现状实际引水量和水资源净利用量小得多,水资源开发利用明显过度,每年超采地下水１．２×１０８ｍ３,与当地水文地质部门计算结果非常一致,效果较好。另外,模型预测结果还表明,对于处在完成地表水与地下水联合开发利用阶段的,类似乌鲁木齐河流域的内陆河流域来说,可用水资源的开发已达到极限,再采用传统的提高地表渠系利用率的方法,已不可能增加流域的可用水资源量。这不仅从理论上解决了,水利和水文地质部门长期以来有关地表水和地下水到底如何开发才算合理的争论;也证实了,这样做的结果不但在经济上得不偿失,而且将破坏流域已建有的地下水开采和供水系统,有可能造成更大的经济、社会和生态损失。 相似文献
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乌鲁木齐河流域包括乌鲁木齐市区及其南、北郊区,是全国着名的缺水流域。据分析1990年已经超采地下水资源1.2×108m3,到2000年,流域及城市缺水将十分严重。乌鲁木齐河流域属于内陆河流域,在水资源开发利用过程中,地表水与地下水多次转换,目前该流域水资源的重复利用率已达167%.建立有效的地表水和地下水联合利用模拟模型,可了解地下水资源的动态变化及分析地表水和地下水的相互转换对可利用水资源总量的影响。通过分析得出,节流措施大大地提高了地表水的可利用量,而减少的地下水的可利用量却不多。在开源措施方面,对规划工程进行了方案组合,分析了其实施的必要性。通过大量运算提出该流域2000年六种供水方案,为解决乌鲁木齐市城市发展缺水问题及供水措施规划提供决策参考。 相似文献
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干旱区内陆河流域地下水调蓄系统与水资源开发利用模式 总被引：3，自引：0，他引：3
对于解决干旱区内陆河流水资源的调蓄问题,人们已习惯采用"高坝大库"的工程技术方案。通过分析国内外地下水库的建设经验,结合干旱区内陆河流地貌单元、储水构造特征以及水资源转化特点,提出了建设山间凹陷、山前凹陷和深覆盖河谷型等三种地下水库的具体设想及相应的适宜地段,并以此为基础,提出了一种以地下水库调蓄为主,地下水与地表水统一调度的流域水资源开发利用的新模式,以期使水资源的开发利用更加合理、科学、经济。这种新模式是实现干旱区内陆河流域水资源高效利用、合理配置的有益尝试,充分体现了因地制宜、人与自然和谐的治水新理念。 相似文献
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额济纳盆地浅层地下水演化特征与滞留时间研究 总被引：2，自引：1，他引：1
以地球化学和氚(3H)同位素测年技术相结合,通过额济纳盆地地下水、地表水地球化学及同位素的研究,探讨中国西北干旱区内陆河流域下游盆地地下水地球化学演化规律和平均滞留年龄.额济纳盆地浅层地下水状况主要受地表水补给状况的影响,离河道近的水样矿化度低;而离河道较远的戈壁区,地下水矿化度高.水体化学成分主要受岩盐、石膏、白云石等矿物的溶解及蒸发作用的影响.通过利用指数-活塞模型流模型(EPM),计算出额济纳浅层地下水年龄在13～58年之间. 相似文献
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黑河流域水问题与水管理的初步研究 总被引：29，自引：11，他引：18
水资源已从自然资源跃升为国家关键性、基础性战略资源,我国是联合国列为13个贫水国之一,占国土面积1/3的内陆河地区先天性的资源缺陷叠加不合理的利用使得水问题成为内陆河流域经济发展和环境保护的关键性问题。分析了中国典型内陆河——黑河的水、生态、环境问题;指出了传统生产条件下流域水资源利用已经走到尽头,缓解流域水资源矛盾必须提高单方水的效益;概要了“黑河流域水-生态-经济系统试验示范研究”在上游水源涵养区培育、中游节水型绿洲构建、下游生态水利用率提高以及生态经济学研究的部分成果,显示出提高流域水-生态-经济综合效益仍有较大潜力。在流域尺度上认识内陆河地表过程及其演变规律,集成生态技术体系和模式,重视流域尺度的水循环,实现流域尺度的生态水文学实验研究,建立内陆河流域科学基础应为长期努力的方向。 相似文献
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龙口市水资源优化调度系统的设计与应用研究 总被引：3，自引：6，他引：3
水资源优化调度非常复杂，需要考虑各种供水水源与国民经济各部门的需水要求在时空分布上的差异，还要考虑地表水与地下水之间的转化关系、地表水库与地下水库之间的补偿调节，并根据这些变化，在一定调度原则下，确定供水在不同地区、部门、行业及企业之间的分配，使水资源效益最大。介绍了龙口市水资源优化调度系统的构建方法、调度模式及应用效果。 相似文献
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基于Kriging插值的黑河分水后中游地下水资源变化 总被引：6，自引：4，他引：2
水资源短缺是西北地区内陆河流域面临的共同难题.20世纪黑河下游地区河水注入量的持续减少,使得依赖河水补给的地下水相应减少,从而出现了一系列的生态环境问题.为了恢复黑河下游生态环境,从2000年开始了黑河生态应急输水工程,实施水量的统一调度.中游地表水利用量的减少无疑会对地下水资源产生影响.根据黑河中游地下水观测数据,运用普通Kriging插值法.对分水前的20世纪90年代和分水后的2004-2005年间的地下水位和储量变化进行对比分析,发现中游甘州区、临泽县和高台县地下水位不同程度上都在下降,其范围在1.3～2.68 m,地下水可开采储量也随之减少,估算减少总量约为8.23×108m3.究其原因,一方面是由于分水使得地表水转化为地下水的数量减少,占总减少量的60.8%;另一方面,河水供给的减少促使中游地区转而大量开采地下水.两方面共同作用,使得中游地区地下水资源量日益短缺. 相似文献
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湿地与周边水文系统通过复杂的水文过程相互联系和影响,具有整体性和复杂性.研究湿地与周边水文系统相互作用过程和机理,对湿地保护和恢复起着重要的作用.以美国奥克弗诺基(Okefenokee)流域为案例,构建包含沼泽地表水、沼泽地下水、高地地表水和高地地下水4个水文子系统的流域水文网络模型,采用生态网络分析方法中的效用、控制和单位元分析研究水文单元间作用关系.控制分析的结果显示,高地地表水和地下水两个子系统对沼泽地表水和地下水子系统的支持程度达到100％.无论是沼泽还是松林高地,其地表水和地下水之间存在高度的相互依赖和互补性.效用分析结果表明,沼泽地表水和高地地下水之间存在着互利的水文关系.而单位元分析结果显示,沼泽地下水深层渗漏和高地松树生态系统的蒸散过程是袭夺流域湿地系统水资源的重要一环.上述结果表明,生态网络分析方法可以有效地分析水文单元之间的作用过程、描述水文单元之间直接和间接的水文关系,可以用于流域湿地水资源管理. 相似文献
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基于改进层次分析法的干旱扬水灌区水土环境变迁响应评估 总被引：1，自引：0，他引：1
受大量的外调水资源和人工灌溉的影响,干旱扬水灌区的水土环境变迁过程具有独特性,其对区域环境要素的响应是长期、潜在而缓慢的,该过程可通过科学的评估与分析描述其发展的趋势。评价过程是否合理,评价结果是否准确是灌区可持续发展的关键。通过应用改进的层次分析法,对干旱扬水灌区水土环境变迁响应进行了评价。结果表明:干旱扬水灌区水土环境变迁响应因子都属于"微敏感"因子;地表水对水土环境的变迁响应相对较为强烈,其次为地下水、区域气候,而土地利用最为迟缓; 18个响应因子中最为敏感的是灌区提水量及灌溉用水量,次之为地下水水位及回归水水质。该评价模型的评价结果与当前灌区水土环境变化现状相吻合,验证了改进层次分析法在干旱扬水灌区水土环境变迁响应评价中的有效性和可操作性,可为灌区的建设和管理提供科学合理的参考依据。 相似文献
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估算干旱区地下水依赖型植物蒸散发的White法评述 总被引：1，自引：0，他引：1
日尺度上的地下水位波动是干旱区地下水依赖型植物蒸散消耗地下水的直接证据与指示。White通过分析日尺度地下水位波动与植被蒸散之间的关系,提出了利用地下水位观测数据来计算植被蒸散速率的方法,简称White法。该方法由于计算简单,所需数据少,在干旱区河岸林蒸散定量方面得到了广泛的应用。本文通过系统回顾White法的提出、“四大假设条件”及其在实际应用中的不足,梳理了近年来对White法不断修订的总体思路,总结了各种形式White法的特点、使用条件以及存在的主要问题;在此基础上,提出了White法进一步改进的方向。当前,结合地表蒸散发的多尺度观测与模拟,White法不仅可以用来估算区域尺度地下水蒸散,而且能够为定量解析干旱区植物的水分利用来源提供验证与参考。 相似文献
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在气候变化和人类活动影响下,水资源短缺是干旱区面临的一个严峻问题.解决问题的关键是要深入了解干旱区独特的水循环机理,而分析不同水体中氢氧同位素特征及转化关系,是应用同位素示踪技术研究水循环机理的基础。以呼图壁河流域为研究区,分析了大气降水、河水、地下水和积雪融水氢氧同位素变化特征及不同水体的δD~δ18O关系,探讨了地表水对地下水的补给关系。结果表明：呼图壁河流域大气降水、河水、地下水和积雪融水中δD、δ18O的组成和季节变化差异较大,δD值分别为-86.25‰、-66.66‰、-69.82‰和-150.79‰,而δ18O值依次为-12.42‰、-9.94‰、-10.23‰和-19.42‰;河水受大气降水和冰雪融水的混合补给导致同位素的贫化,积雪融水主要受蒸发的影响导致同位素的富集,而河水和积雪融水对地下水有密切的水力联系,导致地下水同位素的贫化;呼图壁河上游地区河水对地下水的补给仅占到18.45%,而中下游区域的地下水补给占到90%以上。 相似文献
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稳定性同位素在干旱区生态水文过程中的应用特征及机理研究 总被引：3，自引：0，他引：3
本文重点阐述了稳定性同位素18O和D在生态-水文过程研究中的研究进展,主要包括植物水分来源与比例、土壤水分动态变化与植物根系吸水、干旱区水分转化与补给等方面的研究成果。并针对我国干旱区生态水文过程研究中的具体问题,指出在今后应加强利用稳定性同位素技术在荒漠植被不同水分来源识别、植物水-地下潜水-土壤水-大气降水的转化过程、干旱区降水对不同尺度范围土壤水分和地下潜水的转化补给、具有水力提升和逆水力提升功能植物识别等方面研究中的应用。 相似文献
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本文依托国家自然科学基金青年项目“河水温度对干旱区宽浅型河床渗透系数影响的定量研究”,并梳理了其他相关研究,总结了中国西北干旱区间歇性河流与含水层水量交换研究所面临的基础科学问题及当前所取得的研究进展。主要结论为：以宽浅型沙质河床为基本特征的西北干旱区内陆河流域下游河流,其河床每年经历数次干湿交替与冻融过程。受河水温度与河流水动力条件的影响,河床作为河流与含水层相互作用的重要界面,其渗透性能具有高度时空变异性,已成为河水与地下水水量交换研究的难点与热点。分析指出,在环境变化和当前交叉学科迅猛发展的背景下,以河流与含水层相互作用为核心的潜流带水文学发展面临新的机遇与挑战。 相似文献
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Water is a primary controlling factor for economic development and ecological environmental protection in the inland river basins of arid western China. And it is groundwater, as the most important component of total water resources, that plays a dominant role in the development of western China. In recent years, the use-ratio of surface water has been raised, the groundwater recharge rate from surface water has been reduced, and groundwater has been exploited on a large scale. This has led to the decline of ground-water levels and the degradation of eco-environments in the Heihe watershed. Therefore, the study on the change in groundwater levels in recent years, as well as simulating and predicting groundwater levels in the future, have become very significant for im-proving the ecological environment of the Heihe River Basin, to coordinate the water contradiction among upper, middle and lower reaches of Heihe River Basin and to allocate the water resources. The purpose of this study is to analyze the groundwa-ter-level variations of the Ejina region based on a large scale, to develop and evaluate a conceptual groundwater model in Ejina Basin, to establish the groundwater flow model using the experimental observation data and combining Modular Three-Dimensional Groundwater Flow Model (MODFLOW) and GIS software, to simulate the regional hydrologic regime in re-cent 10 years and compare various water-delivery scenarios from midstream, and to determine which one would be the best plan for maintaining and recovering the groundwater levels and increasing the area of Ejina oasis. Finally this paper discusses the pos-sible vegetation changes of Ejina Basin in the future. 相似文献
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塔里木盆地南缘地下水脆弱性评价 总被引：22，自引：8，他引：14
干旱区地下水脆弱性是地下水系统本身固有的不稳定属性,是系统结构、功能状态在人类活动干扰及气候变化等自然因素作用下具有的敏感性、易变性和弹性的综合反映。可以以河川径流中冰雪融水比重、地表径流入渗占地下水补给比例、地下水补给强度、地表水的引用率等十项指标(IRRUDQELTS)进行定量评价。通过对塔里木盆地南缘地下水脆弱性评价,表明该区属地下水严重脆弱区,其脆弱程度远大于地下水开发利用程度较高的河西走廊,其中又以民丰县、皮山县为极端脆弱。 相似文献
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Keesari Tirumalesh Roy Annadasankar Mohokar Hemant Pant Diksha Sinha U. K. 《Natural Resources Research》2020,29(3):1951-1973
A thorough study on understanding of groundwater recharge sources and mechanisms was attempted by integrating the hydrogeological, geochemical and isotopic information along with groundwater dating and end-member mixing analysis (EMMA). This study was necessitated due to prolonged dryness and unavailability of freshwater in semi arid Deccan trap regions of Central India. In addition, groundwater resources are not characterized well in terms of their geochemical nature and recharge sources. The hydrogeochemical inferences suggest that aquifer I consists of recently recharged water dominated by Ca–Mg–HCO3 facies, while groundwater in aquifer II shows water–rock interaction and ion exchange processes. Presence of agricultural contaminant, nitrate, in both aquifers infers limited hydraulic interconnection, which is supported by unconfined to semi-confined nature of aquifers. Groundwater in both aquifers is unsaturated with respect to carbonate and sulfate minerals indicating lesser water–rock interaction and shorter residence time. This inference is corroborated by tritium age of groundwater (aquifer I: 0.7–2 years old and aquifer II: 2–4.2 years old). Stable water isotopes (δ2H, δ18O) suggest that groundwater is a mixture of rainwater and evaporated water (surface water and irrigation return flow). EMMA analysis indicates three groundwater recharge sources with irrigation return flow being the dominant source compared to others (rainwater and surface waters). A conceptual model depicting groundwater chemistry, recharge and dynamics is prepared based on the inferences.
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