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河西走廊水文过程变化对荒漠绿洲过渡带NDVI的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
在中国干旱区内陆河流域,人为活动几乎控制了所有的地表水文过程,而且人为对水文过程的调控力度随塔里木河、黑河和石羊河流域水资源综合管理等工程的实施而逐渐明显.对人为调控水文过程所引起的绿洲水文与生态变化及其环境效应虽然引起了广泛的关注,但相关研究仍很薄弱.本文研究了地处黑河中游荒漠绿洲边缘的平川灌区绿洲荒漠过渡带水文与生态过程的变化,结果表明,近20年来,特别是自2000年实施国务院确定的黑河分水方案以来,平川灌区河水灌溉量年平均减少1.498×107 m3,井水灌溉量年平均增加1.457×107 m3,分水前地下水埋深变化在2.44~3.19 m,平均(2.73±0.24)m,而分水后地下水埋深变化在3.08~4.01 m,平均(3.79±0.62)m.在空间上表现为埋深3 m的分布区域面积减少,由原来的3612 hm2减少到394 hm2,而埋深3 m的分布区域面积增加,由原来的853 hm2增加到3843 hm2.尽管绿洲的水文过程发生了变化,但尚未对荒漠-绿洲过渡带的植被生产力产生明显影响. 相似文献
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中国黑河下游荒漠河岸林植物群落水分利用策略研究 总被引：3，自引：0，他引：3
以中国黑河下游额济纳荒漠河岸林为研究对象,结合对典型植物群落内地下水埋深、土壤含水率、植物水势、叶片相对含水率和水分利用效率的野外实地监测和调查,研究了群落土壤水分和植物生态对地下水埋深的响应,揭示了不同植物群落的水分利用策略.结果发现:(1)随着地下水埋深的增大,除了红砂外,植物黎明前和午间水势均无显著降低,说明在地下水埋深3 m以内时,距河道4 km范围内的植物群落未遭受或遭受较轻的水分胁迫.(2)0~3 m内土层土壤含水率较大值所在位置与植物吸水根系分布深度相一致,说明在与过熟胡杨或柽柳共存的群落中,过熟胡杨或柽柳具有供给水分的作用,当与其共存的其他灌木或草本植物缺水时,过熟胡杨或柽柳可将体内多余的水分释放到该土层,供给这些浅根系植物生长所需;而红砂可借助其深根系特征,吸收利用深层土壤水分维持自身生存,苦豆子、花花柴、柽柳和过熟胡杨是恢复黑河下游受损生态环境的最佳植物种组合方式.(3)植物叶片相对含水率由高到低排序为:花花柴苦豆子幼龄胡杨过熟胡杨成熟胡杨=与其他物种共存的柽柳单一红砂单一柽柳.水分利用效率由高到低排序为:单一柽柳单一红砂与其他物种共生的柽柳苦豆子=幼龄胡杨成熟胡杨过熟胡杨花花柴.由此可知,当土壤水分较充足时,该区植物群落趋向于促进水分含量较小的柽柳、幼龄胡杨和红砂的快速生长,它们不具有储水以备水分亏缺时使用的功能,抗旱性较强;而减缓水分条件较好的苦豆子和花花柴的生长,它们具有储水功能,抗旱性较差.总体来看,黑河下游荒漠河岸林植物群落趋向于促进水分利用效率较高物种的生存. 相似文献
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塔里木河(塔河)是中国最长的内陆河,沿塔克拉玛干沙漠控制着新疆大部分地区.塔河自大西子水库以下已经断流30多年,引发许多严重的生态环境问题.为缓解下游的生态压力,向下游进行了几次紧急生态输水,以检验输水对塔河下游地区环境问题的影响.本文依据塔河下游的水文地质特征和极端干旱的气候条件,建立了不存在源汇项条件下的一维非稳定流模型并引入了傅里叶变换求解方法.通过对河流水位的阶梯状概化,简化了非稳定流模型的边界条件.为了查明区内含水层的结构,考虑到高密度电法兼具电测深和电剖面的特点,在研究区实施了一条高密度电法剖面.电法剖面揭示,区内潜水含水层呈水平层状分布,平均厚度约为35 m.根据电法剖面的结果,经过实测资料验证,模型反演得到的潜水水位的最大平均绝对误差为0.3 m,远远小于区内潜水水位波动的幅度.相关性分析表明,模型计算值和实测值之间具有显著的相关性.因此,模型很好的刻画了塔河下游河道附近地下水对上游输水的响应,为评价塔河下游生态输水的环境效应提供了一个有力的理论工具. 相似文献
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鄱阳湖典型洲滩湿地土壤含水量和地下水位年内变化特征 总被引：3，自引：0，他引：3
湿地植被空间分布受多个水分因子共同影响,为了探求鄱阳湖典型洲滩湿地不同植被类型下地下水、土壤水的变化特征,本文选择鄱阳湖吴城湿地保护区内一个长约1.2 km的典型洲滩湿地为实验区,建立了气象-土壤-水文联合观测系统.对观测的气象、水文要素进行分析发现:(1)洲滩湿地地下水位年内呈单峰变化,季节性差异显著,最大埋深可达10 m,出现在1月份,丰水期8月份地下水位最高时可出露地表,且地下水位与湖泊水位变化具有高度一致性;(2)由远湖区高地至近湖区低地,不同植被带中地下水平均埋深变化为藜蒿带(4.76 m)芦苇带(2.87 m)灰化薹草带(1.61 m).地下水埋深小于50 cm的持续时间分别为:藜蒿带27 d、芦苇带112 d、灰化薹草带170 d;(3)土壤平均含水量沿不同植被带梯度变化为:藜蒿带最小(15.9%),芦苇样带(40.7%)和灰化薹草样带(43.7%)较大.土壤含水量年内变幅为:藜蒿带最大(2.5%~55.2%),芦苇带和灰化薹草带相对较小,分别为22.1%~48.1%和28.4%~54.1%;(4)不同植被带土壤含水量季节变化规律不同,藜蒿带土壤含水量年内呈单峰型,仅夏季土壤含水量较高,其余季节均在10%左右,而芦苇带和灰化薹草样带春、夏、秋季均维持较高含水量(42%以上),仅冬季水分含量较低. 相似文献
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地下水位在非淹水期对湿地植物的生长影响较大,但目前相关研究十分缺乏.本文选择鄱阳湖典型植被灰化薹草(Carex cinerascens)为研究对象,研究不同地下水位(地下水位埋深10、20、40、80和120 cm)对灰化薹草形态指标、地上生物量和生理指标的影响.结果表明,随着地下水位埋深的增加,灰化薹草的株高、叶长和生物量均显著降低,地下水位10 cm处理组的灰化薹草生物量为0.371±0.017 g,为地下水位120 cm处理组(0.084±0.004 g)的4.4倍;处理组间灰化薹草叶片中超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、游离脯氨酸含量和叶绿素含量均存在显著差异,其中游离脯氨酸含量由地下水位10 cm处理组的6.29±0.70μg/g增加到地下水位120 cm处理组的8.54±1.37μg/g,表明随着地下水位埋深的增加,灰化薹草面临一定程度的干旱胁迫.灰化薹草的生理生态响应综合表明,地下水位埋深20 cm以内适宜灰化薹草的生长,地下水位埋深80 cm以上的干旱胁迫会阻碍灰化薹草的生长. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2015,(5)
干旱区内陆河下游荒漠河岸林带蒸散耗水规律及其控制机制是内陆河流域下游水资源管理的重要科学基础.本研究对塔里木河下游两种典型河岸林群落胡杨群落和柽柳群落的地下水、土壤水和地表蒸散过程进行了连续观测.结果发现河岸林带生长季的蒸散过程季节趋势受到植被物候期的控制,非生长季蒸散微弱;蒸散日过程是大气要素综合影响的结果,与参考蒸散显著线性相关;蒸散的空间格局则受到植被叶面积指数的控制,植被盖度越大,蒸散量越大;地下水是地表蒸散的水分来源,浅层土壤水参与水循环微弱;胡杨和柽柳蒸散过程特征一致,但胡杨耗水能力高于柽柳.进一步分析表明,植物蒸腾是地表蒸散的主体,土壤蒸发占地表蒸散的比例很小;地下水位是控制干旱区荒漠河岸林水循环的关键因素,它通过影响植物生长和植被盖度来影响荒漠河岸林带地表蒸散过程和蒸散量;采用地下水位,而不是土壤含水量定量表达荒漠河岸林水分胁迫过程更为合适.基于揭示的水分运动和蒸散规律,系统描绘了一个表达干旱区内陆河下游河岸林带水循环过程控制机制的概化框架,并描述了一个简单实用,能满足内陆河水资源管理需要的荒漠河岸林需水量估算模型. 相似文献
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民勤绿洲地下水开采时空动态模拟 总被引：7，自引：0，他引：7
地统计学方法的应用已由最初的地质学领域广泛推广到土壤学、生态学等领域, 但在地下水特征的时空模拟方面应用还较少, 结合地理信息系统(GIS), 运用地统计学方法分析了石羊河下游民勤绿洲近15年来地下水特征的时空变异规律及其与土地利用变化的关系, 并对其变化趋势进行了预测. 得到了如下结果: (1) 地下水埋深的随机变异特征随着开采强度的不断增大, 从1987年的26.32%降到了2001年的0.03%, 完全被较大尺度上的结构性变异所取代; 而矿化度一直是中尺度上的结构性变异高达99.9%. (2) Kriging插值结果表明, 民勤绿洲地下水埋深的分布一直是水质较好的绿洲南部最深厚, 从南到北随着水质变差, 埋深也变浅. 地下水矿化度在空间分布上从南到北逐渐增大; 在变化趋势上, 高矿化度等值线由北向南持续推进. (3) 民勤绿洲近15年来耕地面积增加了3.1×104 hm2, 使得分布于地下水埋深17 m以上的耕地面积净增528.3 km2, 分布于地下水埋深11 m以下的林地减少200 km2. 同样, 分布于地下水矿化度3.0 g/L以上的耕地面积净增2×104 hm2, 其中>4.5 g/L的增加了1.072×104 hm2. (4) 预测至2015年, 地下水埋深下降趋势明显, 分布于地下水埋深20 m以上的绿洲面积将净增1689.88 km2, 达整个绿洲面积的68%; 至2015年地下水矿化度高于5.0 g/L的绿洲面积将达578.15 km2, 全部集中在水质较差的绿洲湖区最北部, 部分区域甚至高达7.0 g/L以上. 相似文献
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车尔臣河下游自1989年改道以来,河道北边形成若干小湖,使台特玛湖-康拉克地区的水域格局发生了很大变化.干涸30多年的台特玛湖,随着自2000年起塔里木河下游应急生态输水工程的实施开始形成大片水域,且水域面积呈扩大趋势.2002年车尔臣河改道结束后康拉克地区的湖泊格局基本形成,而台特玛湖地区的水域则继续大幅变化.本文在1972-2012年102期遥感影像及其相关辅助数据基础上进行各项定量分析,详细描述台特玛湖-康拉克地区的水域变化过程,总结变化趋势,试图找出变化主导因素.笔者认为台特玛湖-康拉克地区的湖泊水域景观格局变化自1970s-2000年主要受车尔臣河径流量年际变化的控制,而21世纪以来则主要受塔里木河下游应急生态输水工程措施的影响. 相似文献
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太湖流域平原水网区浅层地下水动态特征及影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
鉴于浅层地下水在维持区域生态功能方面的重要作用,基于2005-2015年太湖平原水网地区苏州市的14个浅层地下水监测井水位及2005-2014年降水、河道水位和蒸发等日尺度数据,开展浅层地下水埋深动态特征及影响因素研究.结果显示:苏州市浅层地下水总体呈由北往南、自西向东的流场方向,主要受地形因素的影响;年际及丰水期埋深有所减小,枯水期反之,各区域变化过程不一致;枯水期浅层地下水动态特征受不同量级降水总量和次数的显著影响,且与地表水过程关系密切,汛期反之.此外均受到引排水和下垫面变化等因素的影响;浅层地下水埋深对降水具有滞后性,多滞后1~2 d;通过对地形地貌条件、土地利用类型、河湖密度以及浅层地下水埋深状况等因素的综合分析,浅层地下水动态特征可表达为耕地区、水网密布区、高度城镇化区及低山林区4种特征类型. 相似文献
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额济纳荒漠河岸林分布格局对水文过程响应 总被引：5，自引：1，他引：5
根据2001年TM影像及多年水文资料, 基于景观生态学的理论和方法, 利用GIS、RS技术, 研究了额济纳荒漠河岸林格局对水文过程的响应, 结果表明:相对林地面积在绿洲范围内的分布基本均衡, 但退化林地从西向东呈增加趋势; 在斑块尺度额济纳荒漠河岸林目前处于全面退化过程之中; 斑块数量不仅受水文过程的影响, 而且还受到种植业等生产活动影响. 绿洲植被的退化趋势是从下游开始恶化, 逐渐向上游推进; 受河流形状与来水量减少影响, 末端景观破碎化更加明显. 近10年来地表水文过程对额济纳荒漠河岸林地下水文过程的影响很小, 在平行河道方向上, 随地下水埋深增加, 退化林地在斑块尺度上呈增加趋势; 在垂直河道方向上, 随地下水埋深增加, 林地和退化林地平均斑块面积呈减少趋势. 相似文献
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水位埋深对菖蒲萌发和幼苗生长的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
在直径35.5cm、深100cm的试验桶内装填厚度80cm的江沙,选择形态和节数一致的菖蒲根状茎栽种到桶内江沙中,调节并控制试验桶水位埋深,模拟研究湿地水位埋深变化对菖蒲萌发和幼苗生长的影响.为湿地生态系统保育和受损区域植被恢复提供理论依据.试验结果表明:(1)水位埋深对菖蒲萌发和幼苗生长有不同程度的影响,水位埋深为-60cm至-20cm条件下菖蒲皆能萌发,且随着水位埋深减小,萌发率降低.试验70d,-20cm试验组菖蒲萌发率达到90%,分别为-50cm和-60cm试验组的2.25和3倍.而0cm水位埋深条件下,菖蒲不萌发;(2)菖蒲幼苗叶长、叶宽和叶面积随水位埋深减小而减小.各试验组间差异极显著(P<0.01),叶片数量也随水位埋深减小而减小,-20cm和-40cm试验组极显著高于-50cm和-60cm试验组(P<0.01),且-60cm水位埋深严重影响菖蒲幼苗的存活,试验70d后菖蒲幼苗相继死亡;(3)随水位埋深减小,菖蒲幼苗叶片Ch1.a和Ch1.b含量下降,Ch1.a/b升高,类胡萝卜素(Car)含量升高,植物通过形态调节和减少色素含量来减少叶片对光能的捕获;(4)水位埋深过小导致的低土壤水分含量还使菖蒲幼苗叶片细胞膜脂过氧化加剧,细胞质膜透性迅速增大;(5)水位埋深影响菖蒲幼苗叶片快速光响应曲线,水位埋深越小,ETRmax和最小饱和光照强度越低,光响应能力越弱, 相似文献
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洪泛湿地是位于水生系统和陆生系统之间的过渡带，在河流和陆地之间的水文生态方面起着纽带作用，受气候变化和人类活动的叠加影响，其水文过程改变很大程度上影响了湿地生态系统循环、结构和功能的稳定。本文以鄱阳湖洪泛区湿地为研究区，应用湖泊水动力和洪泛区地下水数值模型，评估鄱阳湖拟建水利枢纽工程对洪泛区地下水系统的影响。模拟结果表明，拟建水利枢纽工程将会遵循调度方案使得湖泊水位明显提高，但同时导致洪泛区地下水位的整体抬升，且东部主湖区附近的地下水位受到的影响（约1～3 m）要明显强于洪泛区其它区域（约小于1 m）。地下水位的变化同时导致不同典型时期洪泛区地下水流速的减小及地下水流向的改变，表现为枢纽建设后地下水流向的逆转和流速基本小于0.1 m/d。鄱阳湖涨水-丰水期总体为湖水补给洪泛区地下水模式，枯水-退水期主要为地下水补给湖水模式，但水利枢纽可能导致洪泛区地下水系统水均衡状态发生转变，影响了地下水系统的补给和排泄状态，最终形成了长期稳定的湖泊补给地下水的作用模式。从地下水-生态系统响应变化的角度分析，拟建水利枢纽建设引起的地下水位上升，可能会给湿地生物地球化学元素的迁移转化、植被群落的演变与退... 相似文献
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本文用1980—2000年M≥1.5的2 032个天然地震事件的38 052个〖AKP-〗、〖AKS-〗、Pm、Sm、Pn和Sn震相到时及人工地震测深给出的Moho面形态资料，利用地震层析技术反演了32°~40°N, 100°~108°E区域内地壳地震波速度结构.从层析成像图象中可以得到，本区的地壳可分成4个层位.第1层（埋深约在0~3 km）为沉积层， 速度梯度约为0.2 s-1；第2层（埋深约在3~17 km）为上地壳, 其顶部速度梯度约为0.1 s-1, 下部速度横向变化较大且存在低速块体；第3层（埋深约在17~36 km）为中地壳， 速度梯度约为0.03 s-1；第4层（埋深约在36 km—Moho）为下地壳, 是一个契形层，总的趋势是西厚东薄，青藏高原较厚逐渐向鄂尔多斯地块和扬子准地台方向变薄，各处的地震波速度梯度不尽相同. 相似文献
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介绍了大陆科学钻探主孔完钻后4次的钻井测温数据，地温梯度随深度的变化趋势，系统的热导率测试结果及其温压校正. 地温测量显示，浅部（100m以上）的4次测量结果有较大的区别，而100m以下测量温度趋于一致.在900～1600m井段，温度略有波动，可能存在地下水活动.到了深部，温度与深度呈现良好的线性关系. 在0～500m,500～2700m,2700～3600m及3600m以下这4个井段范围内，地温梯度随深度降低或增加的趋势交替变化，平均地温梯度248±34℃/km. 198块岩芯样品测试结果表明，热导率变化范围在1711～36 W/(m·K)，平均2716±0403 W/(m·K). 依据实测的温度-深度进行温压校正后，热导率为1989～3652 W/(m·K)，平均2808±0363 W/（m·K）. 热导率随深度的变化趋势与地温梯度的变化趋势并不能完全相互补偿，表明影响地温梯度的其他因素不容忽视. 大陆科学钻探温度测量，为今后进一步研究超高压变质带深部地热场及其地球动力学含义提供了可靠的基础数据. 相似文献
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洞庭湖湿地土壤种子库特征及其与地表植被的相关性 总被引：6，自引：3，他引：3
本文研究洞庭湖三种分布于不同水位的主要群落(荻、苔草、虉草)土壤种子库大小组成、垂直分布特征及其地表植被的相关性.结果表明:荻群落土壤种子库密度最高,为44656粒/m2,苔草群落的最低,为15146粒/m2,虉草群落的居中,为31725粒/m2.种子主要分布于土壤表层(0～5 cm),且随土壤剖面深度的增加而迅速递减.三种群落湿地种子库由53种植物组成,分属18科39属,其中多年生物种20种,一或二年生物种33种.在荻、苔草和虉草三种群落中,种子库的多年生物种分别占29.9%、35.2%和38.0%,物种多样性指数分别为0.76、0.70和0.72;地表植被物种多样性指数分别为0.53、0.17和0.45,土壤种子库与相应地表植被相似性系数分别为0.40、0.28和0.52.可见,在洞庭湖这一通江湖泊湿地,多年生地表植被所产生的种子对土壤种子库大小贡献相对有限,种子库可能主要通过其它途径(如水的流动作用)输入. 相似文献
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于2018年68月在长江下游菜子湖流域沿岸带、敞水区、湖口和河道4种典型微生境分别设置样点进行鱼类调查,探讨生境过滤对鱼类物种和功能组成的影响.共采集鱼类5目31属43种,其中沿岸带湖泊定居性、山溪河流性及江湖洄游性鱼类物种数均较低,河道山溪河流性鱼类物种数较高.通过对各微生境间物种组成的差异分析,显示出4种微生境条件下的鱼类群落均有显著差异,且沿岸带、敞水区和河道的代表种分别为、鳙、草鱼、鲢,华鳈、光唇蛇鮈、蛇鮈.通过单因素多元方差分析解析不同生境过滤条件下鱼类物种和功能多样性的差异,发现在物种多样性层面,沿岸带的Richness指数和Shannon-Wiener指数显著低于其他微生境;在功能多样性层面,不仅发现沿岸带显著较低的RaoQ指数,同时发现河道的FDiv指数显著高于其他微生境类型. 相似文献
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灌木作为群落优势植物生活型是干旱荒漠系统区别于半干旱草原或草地生态系统的最显著的特征之一．位于我国北方典型干旱区的阿拉善高原其稀疏的植被覆盖介于15％～30％,且主要由多样的灌木组成,草本植物层片受到极端干旱气候条件、风蚀、过度放牧以及沙埋等因素的限制．采用无偏对应分析（DCA）和二维点图（biplot）法探讨了灌木物种的丰富度和多度格局对生境条件变化的响应,并利用逐步回归分析方法分析了物种多样性和环境因子之间的关系．阿拉善高原灌木种分布对生境条件的响应可归纳为4种生态类型,其主要源于不同灌木独特的生物学特性、土壤质地和土壤含水量梯度的变化．对灌木物种丰富度和多度格局起决定性作用的因子是深层土壤的含水量,并不支持在半干旱区草地土壤质地特性决定木本植物多样性格局的观点．除了深层土壤含水量,灌木种的多度还与土壤有机质和全氮含量有显著的正相关关系,与土壤pH呈负相关关系．以上结果意味着减少黑河中游农业用水对于位于下游的阿拉善西部荒漠灌木物种多样性保育是至关重要的．此外,减少高原中部地下水的过度开采、协调城市和绿洲水资源的利用、增加贺兰山对高原东部的水资源供给,确保整个高原深层土壤水分的稳定性是今后该区灌木物种多样性的保育的重要前提． 相似文献
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为查明井中瞬变电磁旁测能力,从室内数值模拟和野外勘查实例两个角度开展了井中瞬变电磁旁测范围研究.在室内,以单边长度100 m、厚度10 m、电导率为100 S/m的水平板体为研究对象,通过建立相同工作参数、不同空间位置的地电模型,分析其理论响应认为:当目标体埋深小于1500 m时,其与钻孔距离在200 m以内时能够被井中瞬变电磁所识别;且随着深度变浅,井中瞬变电磁旁测范围扩大.在野外,利用大官厂地区的井中瞬变电磁实测,准确识别钻孔南西方位约71 m、埋深约652 m的隐伏火山口一处.室内数值模拟及野外现场实测表明,井中瞬变电磁具备在深部发现井旁低阻地质异常体的能力,其旁测范围甚至可达井旁200 m,可推广应用于我国的深部找矿工程. 相似文献
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永安冷冻厂深井是东南沿海最深的地震地下水动态观测井,井深1 000.44 m,地下水位受邻孔抽水严重影响.1982年1月开始观测,1988年11月起塑料厂开始抽水,严重影响观测;2001年8月由于工厂停产停止抽水,观测井地下水动态逐渐趋于稳定.本文分析该井地下水动态年变化规律,计算水位固体潮潮汐因子、观测精度与井孔对地应力响应灵敏度.并对抽水干扰及其前后,地下水动态观测质量的变化进行对比. 相似文献