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基于无人机的黄土丘陵沟壑区极端降雨条件下小流域道路切沟侵蚀模拟和特征
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作者 张紫薇 张光辉 +1 位作者 邢书昆 曾荣昌 《水土保持学报》 北大核心 2026年第1期280-289,共10页
[目的]基于无人机航拍影像构建可靠的道路切沟体积估算模型,实现对黄土高原道路切沟体积快速、准确的监测与评估。[方法]以陕西省志丹县旦八镇2个典型小流域2024年8月8日极端降雨切沟调查数据,建立不同类型道路切沟形态参数与体积间的... [目的]基于无人机航拍影像构建可靠的道路切沟体积估算模型,实现对黄土高原道路切沟体积快速、准确的监测与评估。[方法]以陕西省志丹县旦八镇2个典型小流域2024年8月8日极端降雨切沟调查数据,建立不同类型道路切沟形态参数与体积间的经验模型,进一步估算次暴雨道路切沟侵蚀特征。[结果]1)切沟长度和表面积与切沟体积间呈显著幂函数关系,但表面积更能准确估算切沟体积,分类(土路、石子路和公路)构建表面积与切沟体积间经验模型显著提升切沟侵蚀估算精度。2)监测小流域石子路切沟数量最多(67%),侵蚀量(638.60 t)显著大于土路(492.59 t)和公路(51.42 t)。但土路侵蚀模数最大(29326.75 t/km^(2)),分别是石子路、公路的1.7、11.4倍。3)道路切沟受多种因素影响,路面硬化和石子铺设显著降低侵蚀强度,集水区面积和坡度对切沟侵蚀的影响因道路类型而异,土路切沟的响应最显著(p<0.001)。[结论]未铺设道路侵蚀强度最大,侵蚀程度为剧烈侵蚀,是黄土丘陵沟壑区道路切沟侵蚀防控的重点所在,对道路进行石子覆盖或硬化处理能够有效减少道路切沟的发育,研究结果为黄土丘陵区的道路建设和水土流失防治提供参考。 展开更多
关键词 黄土丘陵沟壑区 气候变化 道路侵蚀 切沟 无人机
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东北黑土区秸秆还田方式对不同退化程度农田地表粗糙度的影响
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作者 邢书昆 张光辉 《水土保持学报》 北大核心 2026年第2期140-149,158,共11页
[目的]探究秸秆还田方式和土地退化程度影响地表粗糙度(land surface roughness,LSR)季节变化的作用与机制。[方法]以东北典型黑土区未退化、轻度、中度和重度退化农田为研究对象,设置秸秆移除(对照)、覆盖条耕还田、旋耕还田和深翻还田... [目的]探究秸秆还田方式和土地退化程度影响地表粗糙度(land surface roughness,LSR)季节变化的作用与机制。[方法]以东北典型黑土区未退化、轻度、中度和重度退化农田为研究对象,设置秸秆移除(对照)、覆盖条耕还田、旋耕还田和深翻还田4种处理,共建立16个监测小区。于2023年大豆生长季的不同阶段,周期性测定地表粗糙度、土壤理化性质和枯落物蓄积量。[结果]地表粗糙度受秸秆还田方式、土地退化程度、作物生长季节及其交互作用的影响显著。对于不同秸秆还田方式,覆盖条耕还田处理LSR最大(7.41~7.93 mm),其次为深翻还田(6.25~7.43 mm),秸秆移除处理最小(4.85~6.68 mm)。土地退化造成LSR的显著下降,从未退化农田的6.68~7.93 mm降低至重度退化农田的4.85~7.41 mm。随着大豆生长推进,LSR总体呈下降趋势,但农事活动导致LSR剧烈波动。LSR与土壤黏结力、团聚体稳定性、有机质含量和枯落物蓄积量呈极显著正相关(p<0.01),而与秸秆腐解百分比和土壤体积质量呈极显著负相关(p<0.01)。[结论]应考虑黑土农田退化程度,因地制宜筛选秸秆还田方式。对于未退化农田,旋耕或深翻还田更有利于疏松土壤结构,改善通气透水性能,缓解因地形平坦造成的涝渍胁迫;对于退化农田,秸秆覆盖条耕还田能够减少土壤结构破坏,提升团聚体稳定性和地表粗糙度,更有效地调控坡面水文过程,降低土壤侵蚀风险。 展开更多
关键词 黑土区 侵蚀退化 秸秆还田 微地形 季节变化
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旱区不同季节农田表层土壤水盐协同变化特征及动力机制与盐渍化防控
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作者 刘鹏飞 张光辉 +4 位作者 崔尚进 聂振龙 曹乐 崔浩浩 王茜 《中国地质》 北大核心 2025年第5期1747-1759,共13页
【研究目的】西北内陆流域湿地周边农田易盐渍化,研究不同季节表层土壤水盐协同变化差异特征及动力机制,对保障粮食和生态安全有重要意义。【研究方法】基于野外地下水调控试验场内原位多要素高频率监测系统获取的数据,综合对比分析无... 【研究目的】西北内陆流域湿地周边农田易盐渍化,研究不同季节表层土壤水盐协同变化差异特征及动力机制,对保障粮食和生态安全有重要意义。【研究方法】基于野外地下水调控试验场内原位多要素高频率监测系统获取的数据,综合对比分析无降水和灌溉入渗直接影响时段表层土壤含水量、土壤孔隙水电导率、地下水位埋深等要素的变化特征。【研究结果】年内由春末、夏季到秋初,20 cm(浅部)和40 cm(深部)深度土壤含水量均越来越小,浅部和深部土壤孔隙水电导率(ECp)均越来越大,浅部土壤饱和溶液电导率(ECe)越来越小,深部土壤ECe则越来越大。春末浅部土壤含水量、ECp和ECe日际变化相同,深部土壤含水量、ECp和ECe变化趋势各异。夏季浅部土壤含水量和ECe日际变化趋势相同,与土壤ECp变化不同;深部土壤ECp和ECe变化趋势相同,与土壤含水量变化不同。秋初浅部和深部的土壤含水量、ECp和ECe日际变化趋势均各不相同。【结论】灌溉是影响表层土壤水盐季节间差别的主导因素;蒸散发是引发表层土壤水盐季节内变化的直接因素,且气温越高,其影响效应越明显;地下水位埋深是影响表层土壤水盐的重要因素,夏季增大地下水位埋深,表层土壤含盐量明显降低;研究区盐渍化防控中,作物生长关键阶段可适时增大淡水灌溉水量和频率,夏季农田盐渍化防控的临界地下水位埋深为1.7~1.9 m。 展开更多
关键词 旱区 不同季节 表层土壤水盐 协同变化 灌溉 蒸散发 水文地质调查工程 西北地区 中国
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崩岗侵蚀区花岗岩土壤孔隙的定量表征及渗流模拟
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作者 徐俊康 陈新 +3 位作者 王建勋 魏玉杰 张光辉 蔡崇法 《华中农业大学学报》 北大核心 2026年第2期122-136,共15页
为揭示花岗岩残积土孔隙的渗流规律,解析孔隙尺度水分运移机制,选取崩岗完整风化剖面,对全剖面原状花岗岩风化土体进行X射线计算机断层扫描(CT),并利用AVIZO软件进行三维重构、构建孔隙网络模型,定量化分析花岗岩风化土全剖面孔隙结构... 为揭示花岗岩残积土孔隙的渗流规律,解析孔隙尺度水分运移机制,选取崩岗完整风化剖面,对全剖面原状花岗岩风化土体进行X射线计算机断层扫描(CT),并利用AVIZO软件进行三维重构、构建孔隙网络模型,定量化分析花岗岩风化土全剖面孔隙结构特征。结果显示:土壤孔隙度随着风化深度增加呈现下降趋势(4.2%~25.1%),上层土壤(A和B层)明显高于下层砂层(P<0.05)。各层次土壤孔隙等效直径主要集中分布于0.1~0.2 mm,方向角集中于40°~50°,且各层次方位角分布较为一致。大孔隙(>100μm)形状以规则球形孔隙为主(0.8~1.0),上层规则孔隙较下层更多。风化剖面从上到下连通孔隙与非连通孔隙变化呈现相反趋势,孔隙连通性逐渐减弱。各层次土壤孔隙网络模型(pore network model,PNM)中连通孔隙半径(0.1~1.0 mm)、配位数及表面积在剖面上均呈现逐渐减少的趋势,上层平均孔喉长度整体高于下层土壤,孔隙网络结构随风化程度增大而逐渐复杂。基于孔隙网络的渗流模拟结果与实测值存在较高拟合度(R^(2)=0.96)。孔隙结构参数与渗流导水率之间相关性分析显示,PNM参数(孔喉直径、通道长度、PNM孔隙直径)之间存在显著正相关(P<0.05),孔隙形态和方向参数(球度、方向角与方位角)与迂曲度呈显著正相关(P<0.05),孔隙连通性与分形维数、孔隙率、配位数、孔喉面积为渗透导水率关键影响因素(P<0.05),孔隙几何特征共同影响孔隙网络的结构和功能。结果表明,可以通过花岗岩风化土孔隙的三维重建及孔隙网络结构定量分析,明确风化土壤内部孔隙拓扑空间结构差异特征,解释风化作用下花岗岩土壤非均质性、各向异性、亚稳定结构形成的关键原因。 展开更多
关键词 崩岗侵蚀 水土流失 花岗岩残积土 孔隙结构参数 孔隙网络模型 渗流模拟 X射线计算机断层扫描(CT)
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一种同轴稳定水射流辅助紫外激光加工系统设计
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作者 陈志创 龙芋宏 +5 位作者 陆庆安 张光辉 黄平 何欣平 焦辉 刘忠 《激光技术》 北大核心 2026年第2期155-161,共7页
为了解决单晶硅微纳加工中存在的热影响区大、微裂纹多、表面质量差等问题,设计了一种同轴稳定水射流辅助355 nm紫外纳秒激光加工系统。通过精密设计的水-光耦合装置,实现了激光束与稳定水射流的同轴耦合,无需依赖水束光纤的全反射传输... 为了解决单晶硅微纳加工中存在的热影响区大、微裂纹多、表面质量差等问题,设计了一种同轴稳定水射流辅助355 nm紫外纳秒激光加工系统。通过精密设计的水-光耦合装置,实现了激光束与稳定水射流的同轴耦合,无需依赖水束光纤的全反射传输,其核心在于优化了耦合装置的流道结构,经流体动力学仿真验证,可产生径向流速均匀的高度稳定水射流(直径小于1 mm,致密段长度达37 cm)。结果表明,与干式激光加工相比,该系统辅助下加工的单晶硅微槽热影响区宽度由约53μm降至12μm,槽深由205μm增至510μm,并抑制了微裂纹和氧化现象;结合紫外激光(波长355 nm,脉宽14 ns)在硅材料中的高吸收率以及水射流的快速冷却、熔融物冲刷和等离子体屏蔽抑制效应,加工质量得到显著提升。该系统为单晶硅的高质量、高效率微纳加工提供了一种极具工业化应用前景的方案。 展开更多
关键词 激光技术 同轴水射流 355nm紫外激光 单晶硅 热影响区 激光加工
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放射性含钴废水吸附材料的研究进展 被引量:1
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作者 刘欣颖 雷雨菡 +1 位作者 张光辉 顾平 《材料导报》 北大核心 2025年第12期42-50,共9页
随着核技术的快速发展,放射性废水受到关注,作为主要活化腐蚀产物的60Co,一旦进入水环境后易对生物和人体造成潜在威胁。吸附法是放射性废水除钴的重要手段之一,其关键在于吸附材料的开发,而目前吸附材料在性能、成本效益、稳定性和再... 随着核技术的快速发展,放射性废水受到关注,作为主要活化腐蚀产物的60Co,一旦进入水环境后易对生物和人体造成潜在威胁。吸附法是放射性废水除钴的重要手段之一,其关键在于吸附材料的开发,而目前吸附材料在性能、成本效益、稳定性和再生性等方面仍有较大提升空间。本文以处理放射性含钴废水的吸附材料为主要研究对象,探讨了钴的吸附等温线和吸附动力学,并对无机、有机和生物吸附材料进行了评估和总结,最后对放射性含钴废水吸附材料的开发和工程应用提出了展望。本文指出未来研究应致力于开发新型高效吸附材料、研发配套工艺、深入明晰吸附除钴的规律和机理,采用多种模型和方法更准确地考察吸附过程,以期为除钴吸附材料的开发及关联技术的工程化应用提供参考。 展开更多
关键词 废水 放射性 吸附材料 吸附机理
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基于PCA降维与BO-SVM的烤烟烟叶等级分类方法研究 被引量:1
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作者 刘新斌 黄夸克 +2 位作者 张光辉 保路伟 刘晓倩 《现代农业科技》 2025年第13期151-156,共6页
针对烤烟烟叶等级分类存在特征数据繁多、分类效率及准确率低的问题,提出了基于主成分分析(PCA)降维与贝叶斯优化算法-支持向量机(BO-SVM)的烤烟烟叶等级分类方法。首先,利用主成分分析方法对数据进行降维处理,剔除冗余信息;其次,构建... 针对烤烟烟叶等级分类存在特征数据繁多、分类效率及准确率低的问题,提出了基于主成分分析(PCA)降维与贝叶斯优化算法-支持向量机(BO-SVM)的烤烟烟叶等级分类方法。首先,利用主成分分析方法对数据进行降维处理,剔除冗余信息;其次,构建基于支持向量机(SVM)的烤烟烟叶等级分类模型,并利用贝叶斯优化算法(BO)优化SVM模型的超参数;最后,完成实际采集数据的应用验证和对比分析。结果表明:相较于单一SVM模型,基于PCA降维与BO-SVM的烤烟烟叶等级分类方法准确率至少提高9.5百分点,验证了所提方法解决烤烟烟叶等级分类问题的有效性。 展开更多
关键词 烤烟 烟叶等级 分类方法 主成分分析 贝叶斯优化算法 支持向量机
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冷冻浓缩法处理含碘模拟放射性废液
8
作者 杜晓慧 苗彩霞 +6 位作者 张光辉 吕海雷 韩红臣 孙琦 初丽丽 吴杰 庞洪超 《核化学与放射化学》 北大核心 2025年第5期577-584,I0004,共9页
冷冻浓缩法是一种基于物理化学中的固液相平衡原理,在低温条件下实现物质浓缩及分离的水处理方法。含挥发性核素的放射性废液对人体健康威胁较大,研究其可行的处理方法具有重要意义。采用冷冻浓缩法处理含I^(-)的模拟放射性废液,建立了... 冷冻浓缩法是一种基于物理化学中的固液相平衡原理,在低温条件下实现物质浓缩及分离的水处理方法。含挥发性核素的放射性废液对人体健康威胁较大,研究其可行的处理方法具有重要意义。采用冷冻浓缩法处理含I^(-)的模拟放射性废液,建立了冷冻浓缩处理的过程模型,推导出对于特定冷冻温度和核素浓度的溶液,净化因子和浓缩减容比呈反比关系。研究了对处理效果的影响因素,探讨该方法工程化应用的可行性。结果表明:降低I^(-)浓度导致净化因子提高,对浓缩减容比影响不大;升高冷冻温度导致净化因子提高,浓缩减容比降低;缩短冷冻时间导致净化因子提高,浓缩减容比降低。通过多级冷冻方式,可以有效提高处理效果。对于I^(-)质量浓度为0.100 g/L的模拟放射性废液,在-6℃下进行三级冷冻浓缩处理,净化因子为108.69±9.80、浓缩减容比为5.81±0.48,同时该方法不产生二次废物。该方法可为处理含挥发性核素的放射性废液提供一种新的思路。 展开更多
关键词 挥发性核素 I^(-) 冷冻浓缩法 放射性废液 净化因子 浓缩减容比
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基于非线性频散模型的管道超声导波信号稀疏重构
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作者 汤槟晖 王悦民 +2 位作者 邓璐 张光辉 李明杰 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第4期52-59,共8页
受不连续边界导致的模态转换和环境影响,管道超声导波固有的频散和多模态特性的检测信号信噪比较低,影响缺陷的准确识别和定位。为此,首先提出了一种基于非线性频散模型的稀疏重构算法,其利用超声导波信号非对称包络和非线性频率的性质... 受不连续边界导致的模态转换和环境影响,管道超声导波固有的频散和多模态特性的检测信号信噪比较低,影响缺陷的准确识别和定位。为此,首先提出了一种基于非线性频散模型的稀疏重构算法,其利用超声导波信号非对称包络和非线性频率的性质,构建了基于三阶波数渐进解的非线性频散模型,使用迭代速度快、求解精度高的麻雀搜索算法代替正交匹配追踪算法的贪婪搜索过程,并对重构的多模态频散信号进行非频散化和频散补偿;然后,分别使用提出的算法处理了合成和试验信号,合成信号的重构和定位的中位数偏差最低分别为70 mm和7.22 mm,而试验信号在完整保留缺陷和管道端面等特征信号的同时,平均定位误差在23.5~35.9 mm之间。结果表明:提出的算法可以提高信噪比并可准确识别和定位缺陷。 展开更多
关键词 超声导波 频散 频散补偿 正交匹配追踪 麻雀搜索算法
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华北平原灌溉用水强度与地下水承载力适应性状况 被引量:84
10
作者 张光辉 费宇红 +2 位作者 刘春华 严明疆 王金哲 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-10,共10页
针对华北平原农灌区地下水严重超采问题,基于近30a以来降水、水资源和农林灌溉状况的变化过程和现状,应用地学模数理念、均衡理论和MapGIS技术,建立了适应性状况评价指标体系与方法,以0.49km2精度识别了华北平原农林灌溉用水强度与当地... 针对华北平原农灌区地下水严重超采问题,基于近30a以来降水、水资源和农林灌溉状况的变化过程和现状,应用地学模数理念、均衡理论和MapGIS技术,建立了适应性状况评价指标体系与方法,以0.49km2精度识别了华北平原农林灌溉用水强度与当地地下水可采资源量之间适应性状况。研究结果表明,华北平原中部的大部分地区农林灌溉用水强度处于"严重不适应"状态,河北平原大部分地下水超采区农林灌溉用水强处于"极严重不适应"状态,其中小麦等夏粮作物灌溉用水强度占50%以上,蔬菜作物和耗水型果林灌溉用水强度所占比率呈显著增加趋势,应避免非理性持续大幅增加。 展开更多
关键词 灌溉 农业 作物 华北平原 地下水 承载力
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华北平原水资源紧缺情势与因源 被引量:63
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作者 张光辉 连英立 +2 位作者 刘春华 严明疆 王金哲 《地球科学与环境学报》 CAS 2011年第2期172-176,共5页
基于水资源可持续利用理念,从水资源承载能力演化周期性、经济社会需用水规模难变性和未来水资源供需关系入手,介绍近60年以来华北平原水资源情势,特别是该平原水资源量、实际用水量和地下水开采量变化特征,并结合未来10到30年区域经济... 基于水资源可持续利用理念,从水资源承载能力演化周期性、经济社会需用水规模难变性和未来水资源供需关系入手,介绍近60年以来华北平原水资源情势,特别是该平原水资源量、实际用水量和地下水开采量变化特征,并结合未来10到30年区域经济社会发展需用水量趋势,识别和诊断华北平原水资源紧缺因源。结果表明:由于降水量减少导致华北平原缺水(自然资源性缺水)占该平原总缺水量的15.1%~16.4%;因管理缺陷导致水资源浪费的缺水(管理性缺水)占22.1%~24.2%;人口数量和经济社会发展规模过大导致用水量超过区域水资源承载力的缺水(政策性缺水)占59.3%~62.5%。自然资源性、管理性以及政策性缺水的解决对策不同:自然资源性缺水是不依人的意志为转移的,惟有从外域适量调水才能解决;管理性缺水可通过社会文明进步和科技进步不断修正;政策性缺水宜因势利导进行经济社会布局和产业结构调整,特别是限制高耗低效用水产业。即使南水北调工程70.3×108m3/a水进入华北平原,该平原地下水超采情势也难以得到根本性扭转。有新增水源调入或华北平原严控生活和工业用水量,同时大幅压减农业用水量,因势利导优化和逐步调整经济社会布局和产业结构,特别是灌溉农业进行规模化减蒸、降耗、节水的改造,将是缓解华北平原地下水超采和水资源紧缺的根本所在。 展开更多
关键词 华北平原 水资源 管理性缺水 政策性缺水 节水
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黑河流域地下水循环演化规律研究 被引量:40
12
作者 张光辉 刘少玉 +5 位作者 张翠云 陈宗宇 聂振龙 申建梅 王金哲 王昭 《中国地质》 CAS CSCD 2004年第3期289-293,共5页
大量野外调查研究表明,气候变化和人类活动对黑河流域地下水循环和更新演变具有重要影响;平原区浅层地下水主要是现代水补给,35%来自祁连山区基岩裂隙水通过地表径流转化补给,其他是降水和冰雪融水在山前戈壁带入渗补给,具有较强的更新... 大量野外调查研究表明,气候变化和人类活动对黑河流域地下水循环和更新演变具有重要影响;平原区浅层地下水主要是现代水补给,35%来自祁连山区基岩裂隙水通过地表径流转化补给,其他是降水和冰雪融水在山前戈壁带入渗补给,具有较强的更新能力;深层承压水主要形成于地质历史时期区域性补给,与现代水循环有联系;中游区人类活动是造成下游区地下水补给能力减弱、地下水水位持续下降和生态环境退化的重要因素。因此强化中游区人类活动的科学调控,是实现黑河流域地下水可持续利用和下游区生态环境有效保护的关键。 展开更多
关键词 地下水循环演化 深层承压水 黑河流域 可持续发展 生态环境
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华北平原区域水资源特征与作物布局结构适应性研究 被引量:38
13
作者 张光辉 刘中培 +3 位作者 费宇红 连英立 严明疆 王金哲 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期17-22,共6页
据野外调查、遥感和综合研究表明,近50年来华北平原粮食产量持续增加导致农业区地下水开采量不断增大,同时灌溉节水水平的不断提高有效地缓解了农业开采量增加的速率。在1977年之前,每增产10000t小麦和玉米,多年平均实际开采量增加0.14&... 据野外调查、遥感和综合研究表明,近50年来华北平原粮食产量持续增加导致农业区地下水开采量不断增大,同时灌溉节水水平的不断提高有效地缓解了农业开采量增加的速率。在1977年之前,每增产10000t小麦和玉米,多年平均实际开采量增加0.14×108m3;在1978年以来,每增产10000t小麦和玉米,多年平均实际开采量增加0.04×108m3。以2001~2005年平均耗用地下水的开采强度(0.53m3/kg)计算,粮食增产促使地下水开采量平均每五年递增2.45×108m3/a,实际平均每五年少增加9.45×108m3/a。降水量减小,补给量变少,开采量增大;降水量增大,补给量较多,开采量减小。在连续枯(丰)水年份,当年降水量减少(增加)10%时,地下水系统水量减少7.98%(增加7.67%)。因此,需要大力发展抗旱节水作物及高产节水技术,合理调控农业种植结构,对于缓解研究区地下水不断恶化态势具有实质性促进作用。 展开更多
关键词 华北平原 地下水超采 灌溉耗水 互动机制 涵养与调整
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华北滹滏平原地下水位下降与灌溉农业关系 被引量:31
14
作者 张光辉 费宇红 +3 位作者 刘春华 冯慧敏 严明疆 王金哲 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期228-234,共7页
针对华北粮蔬主产区滹滏平原浅层地下水位不断下降成因问题,基于大量实测资料和相关分析方法与MapGIS技术,通过对近50年来区内地下水位、粮蔬播种强度、有效灌溉面积变化特征和降水量、气温变化下地下水位下降对粮蔬播种强度响应机制研... 针对华北粮蔬主产区滹滏平原浅层地下水位不断下降成因问题,基于大量实测资料和相关分析方法与MapGIS技术,通过对近50年来区内地下水位、粮蔬播种强度、有效灌溉面积变化特征和降水量、气温变化下地下水位下降对粮蔬播种强度响应机制研究,结果表明:1980年前粮蔬播种强度每增加0.01或夏粮和蔬菜播种面积每增加1万hm2,研究区地下水位下降幅度为0.36 m或0.43 m;1980年以来随粮蔬播种强度增大,地下水位下降幅度明显增大,粮蔬播种强度每增加0.01或夏粮和蔬菜播种面积每增加1万hm2,地下水位降幅分别达0.69 m和1.15 m。不仅与因播种强度增大导致农业开采量增加有关,而且还与1980年以来降水量不断减少密切相关。降水量减少100 mm,区内农业开采量增加35.7 mm。 展开更多
关键词 地下水 水位下降 粮食和蔬菜作物 农业灌溉 降水影响 华北滹滏平原
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海河流域平原深层地下水补给特征及其可利用性 被引量:31
15
作者 张光辉 费宇红 +2 位作者 陈宗宇 王金哲 刘广联 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2002年第6期651-658,共8页
针对海河流域平原区的第四系深层地下水可利用性问题,分析了深层地下水资源有限性的特点,其补给资源只是浅层地下水的0.07倍,弹性储量资源也只是浅层地下水储量资源的0.10倍,表现出类似石油和天然气的非再生特征。从其补给模式和^(14)C... 针对海河流域平原区的第四系深层地下水可利用性问题,分析了深层地下水资源有限性的特点,其补给资源只是浅层地下水的0.07倍,弹性储量资源也只是浅层地下水储量资源的0.10倍,表现出类似石油和天然气的非再生特征。从其补给模式和^(14)C年龄分布特点论证了深层地下水资源有限和非再生的自然属性,同时通过论述该区深层地下水开发利用现状和国外发达国家的情况,阐明了深层地下水资源的社会人文属性和时代特征,提出了深层地下水作为一种具有非再生性特征的资源,其在人类社会文明与经济发展历史进程中,从“生存的原始性利用”至“协调发展的文明利用”,必然要经历“初始高速发展的资源掠夺性利用”和“理性发展的反思性利用”两个阶段;上述两个阶段是深层地下水发挥其“资源”历史作用的重要时期的观点。提出了有序、适度、阶段性利用海河流域深层地下水资源的战略和可利用指标与合理利用方案,强调过度开采和全面禁用深层地下水都是不正确的观点。 展开更多
关键词 补给特征 可利用性 海河流域平原 深层地下水 资源有限性 开发
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黑河流域走廊平原地下水补给源组成及其变化 被引量:29
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作者 张光辉 聂振龙 +6 位作者 刘少玉 陈宗宇 张翠云 申建梅 王金哲 程旭学 张荷生 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期673-678,共6页
通过环境同位素、水文分割法和相关分析研究表明,祁连山区降水、冰川雪融水和基岩裂隙水通过出山口地表径流补给构成黑河流域走廊平原地下水主要补给源,具有年际和年内丰枯动态变化规律,与祁连山区降水量和气温的关联度分别为0.97和0.79... 通过环境同位素、水文分割法和相关分析研究表明,祁连山区降水、冰川雪融水和基岩裂隙水通过出山口地表径流补给构成黑河流域走廊平原地下水主要补给源,具有年际和年内丰枯动态变化规律,与祁连山区降水量和气温的关联度分别为0.97和0.79,与平原张掖站降水量和气温的关联度分别为0.43和0.60。在自然径流条件下,祁连山区降水量变化是改变走廊平原地下水补给的主导因素,约占91%权重;气温变化是重要影响因素,约占9%权重。20世纪80年代以来祁连山区各补给源处于偏丰期。因此,近年来走廊平原地下水补给量相对50年代减少27.1%,人类活动是重要影响因素,急需加强科学调控。 展开更多
关键词 黑河流域 祁连山区 地下水补给源 多源补给 组成变化
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区域地下水功能及可持续利用性评价理论与方法 被引量:49
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作者 张光辉 申建梅 +3 位作者 聂振龙 王金哲 严明疆 郝明亮 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期62-66,71,共6页
本文针对我国北方地下水评价中偏重资源而对地下水的生态功能和地质环境功能重视不足的问题,立足流域尺度地下水循环系统,从地下水的自然属性切入,突出协调综合发挥地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能的目标,应用系统论和层次分... 本文针对我国北方地下水评价中偏重资源而对地下水的生态功能和地质环境功能重视不足的问题,立足流域尺度地下水循环系统,从地下水的自然属性切入,突出协调综合发挥地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能的目标,应用系统论和层次分析方法,建立了地下水功能的基本理念、评价标准和方法及评价指标体系,并以华北滹沱河流域作为示范区应用,结果表明具有实用性。 展开更多
关键词 区域地下水 资源-生态-地质环境功能 功能评价与区划 滹沱河流域示范
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东北黑土区土壤侵蚀研究进展与展望 被引量:89
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作者 张光辉 杨扬 +1 位作者 刘瑛娜 王志强 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期1-12,共12页
东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地,强烈水土流失导致的黑土厚度下降及土壤质量退化,直接威胁国家粮食安全。系统分析黑土区土壤侵蚀研究成果,对阻控黑土退化、维持土地生产力、保障国家粮食安全具有重要意义,论述了黑土区土壤侵蚀... 东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地,强烈水土流失导致的黑土厚度下降及土壤质量退化,直接威胁国家粮食安全。系统分析黑土区土壤侵蚀研究成果,对阻控黑土退化、维持土地生产力、保障国家粮食安全具有重要意义,论述了黑土区土壤侵蚀环境与侵蚀环境效应、土壤侵蚀过程与机理、土壤侵蚀时空变化和未来研究展望。多营力复合、缓坡长坡是黑土区独特的侵蚀环境,黑土厚度下降与坡耕地土壤质量退化是该区最典型的侵蚀环境效应。细沟间、细沟、浅沟、切沟及冻融侵蚀发育的动力机制与主控因素差异明显,输沙耗能驱动的泥沙输移对土壤分离的反馈效应是侵蚀强度沿坡长呈强弱交替的根本原因,浅沟和切沟主要发育在坡耕地,侵蚀强度受耕作方式等人类活动的显著影响。冻融侵蚀强度显著小于水力侵蚀,但可通过降低土壤抗蚀性能和促进坡面径流及壤中流发育影响水力侵蚀。土壤侵蚀类型与强度在小流域尺度上沿坡面呈明显的垂直分带特征,在区域尺度上呈南北与东西递变的纬度和经度地带性。全球气候变化可能导致黑土区水力侵蚀加强、冻融侵蚀减弱。未来亟需加强黑土厚度及土地生产力对侵蚀响应机理、复合侵蚀动力过程与耦合机制、典型侵蚀类型时空变化与主控因素等方面的研究。 展开更多
关键词 黑土 侵蚀环境 侵蚀过程 时空变化 水土保持
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黑河流域地下水同位素特征及其对古气候变化的响应 被引量:22
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作者 张光辉 陈宗宇 +6 位作者 聂振龙 刘少玉 张翠云 申建梅 王金哲 程旭学 张荷生 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期341-348,共8页
通过环境同位素及其Tamers、IAEA模型应用研究表明,黑河流域平原区地下水补给及更新与古气候变化密切相关,8000~5000 a BP、3500~2500 a BP和近1000年以来的多雨期是主要补给期;潜水较年轻又更新快,承压水较老又更新慢;东部地下水更... 通过环境同位素及其Tamers、IAEA模型应用研究表明,黑河流域平原区地下水补给及更新与古气候变化密切相关,8000~5000 a BP、3500~2500 a BP和近1000年以来的多雨期是主要补给期;潜水较年轻又更新快,承压水较老又更新慢;东部地下水更新较快,西部更新较慢;祁连山前戈壁带地下水更新较快,细土平原更新较慢;近河道带地下水更新速率大,远离河道则小.东部以山区降水通过出山地表径流补给为主,西部冰川雪融水和山区基岩裂隙水是主要补给源.因此,遵循地下水补给与更新的自然规律,与地表水联合优化调控,有利于该区地下水可持续利用及下游区生态环境保护. 展开更多
关键词 黑河流域 地下水 同位素特征 古气候 更新性
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黑河流域水循环演化与可持续利用对策 被引量:19
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作者 张光辉 刘少玉 +3 位作者 张翠云 陈宗宇 聂振龙 王金哲 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2004年第1期63-66,共4页
通过环境同位素研究和指数加权量化分析表明 ,黑河流域水循环演化主要受区域气候变化和人类活动影响 ,中游区人类活动对黑河径流水文过程变异影响强度达 85 % ,以至成为下游区湖泊干涸、地下水位持续下降和生态环境退化的重要因素 ,由... 通过环境同位素研究和指数加权量化分析表明 ,黑河流域水循环演化主要受区域气候变化和人类活动影响 ,中游区人类活动对黑河径流水文过程变异影响强度达 85 % ,以至成为下游区湖泊干涸、地下水位持续下降和生态环境退化的重要因素 ,由此提出如下论点 :实现黑河流域水资源可持续利用和下游区生态环境有效保护 ,关键是规范中游区人类用水 ,使其符合黑河流域水循环自然规律 ,并建议正确处理兴修水利工程与地下水涵养的关系 ,着眼于整个黑河流域生活、生态和生产可持续发展的总目标 ,强化生态需水优先的可持续发展理念 ,充分发挥地下调蓄和地表—地下水联合优化配置功能。 展开更多
关键词 水循环演化 可持续发展 人类活动 规范行为 黑河流域 可持续利用 水资源
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