半干旱区流域尺度植被依赖地下水程度评价:以鄂尔多斯高原海流兔河流域为例 被引量：2

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作者 董佳秋 张俊 +7 位作者 顾小凡 高海波 杨波 杨晓东 赵春光 张铁钢 尹立河 王晓勇 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1855-1867,共13页

【研究目的 】综合利用地表、地下信息,探索建立适用于半干旱区流域尺度植被依赖地下水程度评价的新方法,以期为干旱区地下水合理开发利用与生态保护修复提供技术支撑。【研究方法 】以黄河流域中游鄂尔多斯高原海流兔河流域为研究区,... 【研究目的 】综合利用地表、地下信息,探索建立适用于半干旱区流域尺度植被依赖地下水程度评价的新方法,以期为干旱区地下水合理开发利用与生态保护修复提供技术支撑。【研究方法 】以黄河流域中游鄂尔多斯高原海流兔河流域为研究区,选取地下水位埋深、土壤类型、干旱期蒸散发、植被覆盖度等涵盖水、土、气、生4个圈层的评价指标,以野外数据采集和遥感解译为主要手段,获取以上指标的空间分布,最后在GIS平台中采用综合评价的方法确定依赖地下水生态系统的分布及依赖程度分级。【研究结果 】评价结果表明,依赖地下水程度非常高和高的植被分布面积占流域总面积的10.2%。尽管依赖地下水植被生态系统在整个流域占比不高,但由于地下水提供了比降水更加稳定的供水水源,该地区的生物多样性与生物量远高于其他地区,具有极其重要的生态价值。【结论 】通过场地尺度地下水依赖程度的对比,该方法评价的结果是可靠的,在其他的半干旱区也具有一定的适用性;指标灵敏度分析表明,土壤类型与地下水位埋深是最敏感的指标,因此在野外调查时应加强这两类指标的数据采集。 展开更多

关键词 地下水依赖型生态系统 评价 半干旱 植被 生态 水文地质调查工程 海流兔河流域 鄂尔多斯高原 内蒙古

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塔克拉玛干沙漠地下水十大问题与展望:基于60年来的水文地质调查研究成果 被引量：1

2

作者 尹立河 张俊 +2 位作者 张鹏伟 顾小凡 李小等 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期865-880,共16页

【研究目的】系统总结近60年来塔克拉玛干沙漠地下水的调查研究成果,从地下水补给排泄、地下水水质与地下水循环等三方面总结主要的成果与认识,指出目前调查研究的不足之处和需要解决的十大问题,展望下一步的工作方向与重点任务。【研... 【研究目的】系统总结近60年来塔克拉玛干沙漠地下水的调查研究成果,从地下水补给排泄、地下水水质与地下水循环等三方面总结主要的成果与认识,指出目前调查研究的不足之处和需要解决的十大问题,展望下一步的工作方向与重点任务。【研究方法】通过系统收集塔克拉玛干沙漠地下水相关的调查报告、学术论文,结合国内外其他沙漠区的最新研究成果,从地下水水量、水质及地下水循环等方面梳理调查研究进展。【研究结果】沙漠地下水的主要来源是绿洲区地下水侧向补给、降水入渗与河水入渗补给;地下水的主要排泄方式是蒸散发,还有少量的人工开采;地下水贮存量巨大,约有80多万亿m^(3);但目前补给量与排泄量的估算均有较大的不确定性。沙漠地下水的水质较差,除个别地区小于5 g/L外,大部分地区在5~10 g/L;在垂向上地下水水质具有上咸下淡的特点。地下水的区域运动规律是先从南向北流动,至塔里木河冲积平原后折向东流,地下水平均流速为55.94 m/a。【结论】下一步建议针对本文提出的十大问题,采用定量化的手段,从更长的时间尺度对地下水的补给量、排泄量进行估算;通过分层试验以及监测等技术获取更多的地下水循环信息,系统研究地下水的循环规律,提出沙漠区地下水循环的模式,定量总结各个循环系统的特点;进一步加大对沙漠区淡水寻找和高矿化地下水开发利用技术研发。 展开更多

关键词 地下水 地下水补给 地下水资源 地下水循环 回顾与展望 水文地质调查工程 塔克拉玛干沙漠

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西北地区地下水依赖型植被生态水文过程研究进展与展望 被引量：2

3

作者 尹立河 王平 +4 位作者 王田野 乔冈 马洪云 张俊 董佳秋 《西北地质》 北大核心 2025年第2期16-30,共15页

植被与地下水之间的关系是人与自然和谐共生的关键科学问题。西北旱区广泛分布地下水依赖型植被,部分地区人类活动造成的水位下降已超过其生态水位阈值,导致生态功能受损,甚至植被大面积枯死,严重威胁区域经济社会可持续发展。笔者基于... 植被与地下水之间的关系是人与自然和谐共生的关键科学问题。西北旱区广泛分布地下水依赖型植被,部分地区人类活动造成的水位下降已超过其生态水位阈值,导致生态功能受损,甚至植被大面积枯死,严重威胁区域经济社会可持续发展。笔者基于国内外在区域地下水依赖型植被的识别、生态韧性评价、植被-地下水协同演化以及地下水生态水位确定等4个方面的最新研究进展,总结了当前研究存在的主要问题和亟待解决的难题,并指出未来研究应当关注的重点方向。综合分析表明,西北地区流域尺度地下水依赖型植被的识别研究相对较少,而对识别结果进行地面验证的稳定同位素方法还需改进;生态韧性研究多注重地表生态与环境指标,而忽略了地下水、根系布等地下指标,缺少基于抵抗力、恢复力和适应力的生态韧性综合评价,以定性评价为主的研究不能满足生态保护修复的需要;植被-地下水协同演化研究受限于不能精准探测根系变化,根系动态探测技术及刻画根系-水源协同变化的模型有待进一步发展;生态水位主要是基于现状条件确定的静态水位,对受降水和地下水侧向补给影响下的水位变化空间差异以及植物自身适应性考虑不足,还需研究外界条件改变下的动态生态水位。通过梳理西北地区地下水依赖型植被生态水文过程研究进展,指出当前研究的薄弱研究环节和面临的问题,为进一步开展西北旱区生态水文理论研究与实践提供了依据。 展开更多

关键词 地下水依赖型植被 西北地区 生态韧性 生态水位 植被与地下水相互作用

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基于物种生存域的干旱半干旱区地下水与植被关系研究 被引量：7

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作者 张俊 赵振宏 +1 位作者 马洪云 王冬 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2014年第5期240-243,共4页

土壤水分和盐分是干旱半干旱区植被生态最直接和最主要的环境因子,是地下水与植被相互作用关系的关键纽带。以宁夏回族自治区盐池县的地下水浅埋区为研究对象,通过野外生态地质调查,获取了每个调查点的植被类型及土壤水分和盐分含量,并... 土壤水分和盐分是干旱半干旱区植被生态最直接和最主要的环境因子,是地下水与植被相互作用关系的关键纽带。以宁夏回族自治区盐池县的地下水浅埋区为研究对象,通过野外生态地质调查,获取了每个调查点的植被类型及土壤水分和盐分含量,并以土壤含水率和含盐量为变量,圈划了5个优势物种的生存域,并根据不同物种生存域范围叠加图,分析了地下水位下降对植被的影响。生存域叠加图分析表明,地下水位的下降将导致研究区植被类型出现以盐蒿—芨芨草—苦豆子—骆驼蓬—沙蒿等优势种为代表的盐生—湿生—旱生—沙生植被类型演替趋势。研究表明,以土壤水盐为变量绘制物种生存域范围图,能形象地刻画干旱半干旱区不同植被物种的适生环境,并可用来预测地下水位变化后植被物种的演替趋势。 展开更多

关键词 干旱半干旱区 土壤含水率 土壤含盐量 生存域 植被类型

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地下水位波动法在干旱区地下水补给资源量评价中的应用——以柴达木盆地那陵郭勒河冲洪积扇重点开采区为例 被引量：6

5

作者 太媛媛 黄勇 +2 位作者 杜新强 王子佳 侯嘉维 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第13期123-130,共8页

地下水补给资源量评价是干旱地区地下水资源评价的最重要部分,但许多地区因为缺乏地下水的源汇项监测数据、或者水文地质研究程度较低,导致地下水补给资源量评价的可靠性较低。以柴达木盆地那陵郭勒河冲洪积扇区为例,采用地下水位波动方... 地下水补给资源量评价是干旱地区地下水资源评价的最重要部分,但许多地区因为缺乏地下水的源汇项监测数据、或者水文地质研究程度较低,导致地下水补给资源量评价的可靠性较低。以柴达木盆地那陵郭勒河冲洪积扇区为例,采用地下水位波动方法(water-table fluctuation,WTF)对地下水补给资源量进行计算,该方法仅需要一段时间内含水层参数及地下水位变化值,应用简单,适用性强。通过计算表明,那陵郭勒冲洪积扇地区地下水资源2011年补给量约为5.21×108m3/年,2012年补给量约为6.16×108m3/年。该方法避免了直接计算地下水补给量的难题,对水文地质研究程度较低的干旱区地下水资源评价具有一定的参考意义和推广价值。 展开更多

关键词 地下水位波动法 地下水补给资源量 地下水资源评价 那陵郭勒河流域

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干旱区植被盖度增加对降水入渗补给地下水的影响——试验研究与数值模拟 被引量：13

6

作者 尹立河 王晓勇 +4 位作者 黄金廷 马洪云 张俊 董佳秋 贺帅军 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期2066-2073,共8页

随着西北旱区生态恢复工程的实施,该区生态环境持续改善,植被盖度不断增加。但植被冠层截留与蒸腾耗水加剧了包气带水分的亏空程度,减小了降雨对地下水的补给。采用原位试验方法,分析了植被覆盖区和裸土区不同深度土壤水势的变化规律。... 随着西北旱区生态恢复工程的实施,该区生态环境持续改善,植被盖度不断增加。但植被冠层截留与蒸腾耗水加剧了包气带水分的亏空程度,减小了降雨对地下水的补给。采用原位试验方法,分析了植被覆盖区和裸土区不同深度土壤水势的变化规律。结果表明,受蒸发和蒸腾的共同作用,植被覆盖区平均土壤水势（-74k Pa）远低于裸土区（-16k Pa）,且变化剧烈,土壤水以向上运动为主。而裸土区土壤水势高,变化小,40cm以下土壤水向下运移,因此可以持续补给地下水。采用Hydrus-1D软件进行了长序列土壤水数值模拟,定量分析了植被盖度增加与地下水补给的关系。数值模拟结果表明,在裸土条件下,降雨对地下水的补给量介于82~333mm/a之间,平均值为197mm/a,平均降水入渗补给系数为0.53。而在植被覆盖的情况下,地下水的补给量几乎为0。最后,从植被蒸腾耗水和冠层降水截留2个方面讨论了旱区植被盖度增加对降雨入渗补给地下水的影响,提出了旱区水与生态和谐发展的建议。 展开更多

关键词 旱区 植被 盖度增加 地下水 补给

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西北干旱内陆河下游间歇性生态输水的河岸带生态水文响应研究进展与展望

7

作者 张俊 余堃 +2 位作者 董佳秋 龙睿 尹立河 《西北地质》 北大核心 2025年第2期31-40,共10页

间歇性生态输水是恢复干旱内陆河下游生态系统的重要工程措施。输水与断流交替下河岸带一定范围发育水盐动态平衡的淡化带,成为维系河岸带生态系统健康稳定的基础,其背后的生态水文过程与耦合机制尚待明晰。笔者通过梳理西北干旱内陆河... 间歇性生态输水是恢复干旱内陆河下游生态系统的重要工程措施。输水与断流交替下河岸带一定范围发育水盐动态平衡的淡化带,成为维系河岸带生态系统健康稳定的基础,其背后的生态水文过程与耦合机制尚待明晰。笔者通过梳理西北干旱内陆河下游生态输水的水文生态响应研究进展,以期为干旱内陆河流域水资源高效利用和生态保护修复提供科学依据。重点对河岸带地下水动态响应规律、水分运移过程及模拟研究以及河岸带植被用水策略与生态响应等方面的研究进行系统总结,并从生态输水条件下河岸带地下水动态与植被响应规律、河流与地下水关系演化及河岸带水分储存调蓄机制、输水断流交替条件下河岸林用水策略与耗水量变化以及生态输水方案优化等4个方面提出了进一步研究的展望和建议。未来研究亟需从“河流-地下水-植被系统”地下水动力学机制出发,解析干旱内陆河下游间歇生态输水条件下河流与地下水关系动态演化过程,识别淡化带影响范围及形成演变规律,阐明河岸带水分储存与调蓄功能,揭示河岸带水盐动态平衡机制;从植被用水策略和景观格局变化入手,揭示河岸带植被生态响应规律;通过多源信息精细刻画“河流-地下水-植被系统”结构及其过程,模拟预测不同生态输水情景下地下水盐运移和生态响应过程,提出生态效益最大化的生态输水调度方案优化建议。 展开更多

关键词 干旱内陆河下游 间歇性生态输水 河岸带 河流与地下水关系 植被用水策略

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地下水碳循环贡献评估——以塔里木盆地为例

8

作者 马洪云 刘江 +3 位作者 王化齐 李成柱 马红娜 李艳娥 《生态学报》 北大核心 2025年第15期7248-7256,共9页

地下水是表层土壤碳库的重要碳排泄项,准确评估地下水碳循环量对区域碳均衡研究意义显著。评估地下水碳循环量首先需要确定地下水中的碳元素的来源,并分析碳迁移转化过程。以塔里木盆地主要支流流域为研究区,分析地下水主要溶质的水化... 地下水是表层土壤碳库的重要碳排泄项,准确评估地下水碳循环量对区域碳均衡研究意义显著。评估地下水碳循环量首先需要确定地下水中的碳元素的来源,并分析碳迁移转化过程。以塔里木盆地主要支流流域为研究区,分析地下水主要溶质的水化学来源及迁移转化特征,结果表明,地下水中的碳元素主要来源于水分入渗过程而非径流过程,即地下水碳主要来源于表层土壤碳库,而其他主要元素多来源于径流过程中的矿物溶解,这是判定地下水碳循环量能否视为碳汇的关键;在地下水径流过程中,随着溶解总固体(TDS)的增加,重碳酸根离子可能进一步转化为碳酸盐及游离二氧化碳,从而会降低高TDS地下水中的碳含量,这部分样本需要在评估方法中加以甄别。以此为基础,结合各片区地下水循环量,建立地下水碳汇评估方法并进行评估,结果显示,塔里木盆地7个主要支流地下水碳汇量约为151×10^(4)t/a(以碳计),这部分碳汇是表层土壤碳库最主要的排泄途径之一,其碳汇贡献较大,是陆地碳平衡的重要组成,不容忽视。 展开更多

关键词 塔里木盆地 地下水 水化学分析 碳循环 碳汇评估

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和田河中下游流域地下水水化学特征及其演化规律 被引量：5

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作者 李小等 常亮 +4 位作者 段瑞 王倩 杨泽东 张群慧 张鹏伟 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2024年第5期753-761,共9页

为研究和田河中下游流域地下水水化学特征及其演化规律,采用Piper三线图、Gibbs图、PHREEQC软件和数理统计等方法对该地区水化学特征、主要溶质组分来源和演化规律开展了综合研究分析。结果表明:(1)地下水中八大常规离子含量整体偏高,... 为研究和田河中下游流域地下水水化学特征及其演化规律,采用Piper三线图、Gibbs图、PHREEQC软件和数理统计等方法对该地区水化学特征、主要溶质组分来源和演化规律开展了综合研究分析。结果表明:(1)地下水中八大常规离子含量整体偏高,尤其是Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、Na^(+)、Ca^(2+)和HCO_(3)^(-)占比较大。(2)水化学溶解组分空间差异性明显,除少部分地区水化学类型表现为SO4·Cl-Ca·Mg型外,大部分均以SO^(4)·Cl^(-)Na型为主。地下水呈弱碱性,大部分地区水样点水质基本满足生活饮用水标准。部分绿洲平原区受人类生产活动影响,水中NO_(3)^(-)含量明显异常。(3)在水-岩作用和阳离子交换作用下,地下水中Na+、Ca2+、Mg^(2+)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)等离子组分主要物质来源于岩盐、方解石、白云石和石膏等矿物的溶解。在向下游细土平原和沙漠区径流过程中,受蒸发浓缩作用普遍控制影响,水中各离子浓度含量不断增大。(4)在开放性较好的系统环境中,CO_(2)促进了各矿物的溶解,使得地下水中各离子含量不断溶解聚集,浓度增大。进入下游冲积平原区后,受细粒砂土介质层阻隔影响,地下水径流与交替强度减弱导致溶滤作用变差,蒸发浓缩作用逐渐占主导地位,进一步加大了水中离子含量和水化学类型的差异性。研究结果可为和田河流域水资源合理开发利用和生态环境保护提供理论依据。 展开更多

关键词 水化学特征 水文地球化学 水-岩作用 地下水 和田河流域

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40年来新疆阿克苏河流域地下水流场演化及成因模式 被引量：2

10

作者 王斌 张俊 +4 位作者 龙睿 余堃 姜军 杨炳超 卢玉东 《西北地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期252-261,共10页

西北干旱内陆河流域经历了水土资源的大规模开发,对区域地下水和生态环境产生重要影响,但地下水长期演化机制认识尚不够清晰。本研究以新疆阿克苏河流域为典型区,通过最新地下水位数据和历史数据对比,分析流域地下水流场和埋深时空变化... 西北干旱内陆河流域经历了水土资源的大规模开发,对区域地下水和生态环境产生重要影响,但地下水长期演化机制认识尚不够清晰。本研究以新疆阿克苏河流域为典型区,通过最新地下水位数据和历史数据对比,分析流域地下水流场和埋深时空变化历史过程、特征及成因模式,探讨该区地下水长期演化与土地利用变化之间的关系,揭示人类活动影响下的地下水演化机制。结果表明:1979年以来,随着耕地面积增加,区域地下水流场经历了近天然状态到人类活动强烈影响的历史过程,潜水位和承压水头均有不同程度下降,局部地区承压水流向以及与潜水的补排关系发生改变。承压水主要依靠侧向径流补给,但人工开采强度远远大于侧向补给量,导致承压水头明显下降。以研究区中部英艾日克乡-喀拉塔勒镇一线为界,北部地区潜水水位和承压水水头降幅均大于南部地区,原因在于土地利用变化造成地下水补排条件发生改变,北部地区潜水水质较好,被大量开采用于农业灌溉,而南部因地下水质较差,以引用地表水灌溉为主,地下水开采强度较低,因此南部地下水下降不如北部地区明显。研究成果可为新疆阿克苏河流域及类似地区地下水的可持续开发利用与生态保护提供科学依据。 展开更多

关键词 阿克苏河流域 地下水流场演化 土地利用变化 地下水位

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基于生态约束的萨拉乌苏组地下水优化管理模型研究 被引量：6

11

作者 王化齐 张茂省 +4 位作者 党学亚 郑春苗 董英 常亮 贺帅军 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第4期21-25,共5页

萨拉乌苏组地下水广泛分布于生态环境脆弱的毛乌素沙地,规避地下水开发过程中的生态风险是一个亟需解决的关键技术问题。以ArcGIS为平台,采用Visual Modflow模拟软件,利用通用的优化模型软件GWM,以开采量最大化为目标,以对生态环境最小... 萨拉乌苏组地下水广泛分布于生态环境脆弱的毛乌素沙地,规避地下水开发过程中的生态风险是一个亟需解决的关键技术问题。以ArcGIS为平台,采用Visual Modflow模拟软件,利用通用的优化模型软件GWM,以开采量最大化为目标,以对生态环境最小化为约束条件,研发了陕北能源化工基地地下水优化管理模型。结果表明,考虑了风沙滩地区地表植被生态约束后,全区开采量为70.44×104m3/d,其蒸发量较现状减少28.10×104m3/d,引起的河流排泄减少量仅占现状河流排泄量的4.09%,优化方案既保护了生态环境的完整性,又保证了河流基流量不明显减少,增加的开采资源量均来自减少蒸发量,优化开采方案合理可行,为陕北能源基地水资源利用提供技术支撑。 展开更多

关键词 水流数值模拟 地下水优化开采 萨拉乌苏组 陕北能源化工基地

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新疆孔雀河流域地下水演化及其生态效应 被引量：3

12

作者 龙睿 张俊 +5 位作者 余堃 顾小凡 李瑛 董佳秋 苏潇 朱瑾 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期41-50,共10页

近50 a,西北干旱内陆河流域经历了历史时期的水土资源过度开发和近期的生态保护修复的不同阶段,对区域地下水和生态环境产生了重要影响,但地下水长期演化规律及其生态效应认识尚不清晰。以新疆孔雀河流域为典型研究区,基于最新地下水监... 近50 a,西北干旱内陆河流域经历了历史时期的水土资源过度开发和近期的生态保护修复的不同阶段,对区域地下水和生态环境产生了重要影响,但地下水长期演化规律及其生态效应认识尚不清晰。以新疆孔雀河流域为典型研究区,基于最新地下水监测数据与历史数据对比,分析流域地下水流场时空演化规律以及流域地下水对河岸带胡杨林的影响作用,探讨地下水长期演化的生态效应。结果表明:1971—2021年,孔雀河流域因过量集中开采地下水引起区域地下水流动系统发生根本性变化,地下水水位整体呈下降趋势,流域内累计降幅大于40 m的面积达204.69 km^(2),累计降幅20~40 m的面积为1735.81 km^(2),累计降幅5~20 m的面积为1018.56 km^(2),并形成地下水降落漏斗;生态输水前,中下游河道长时间断流,河岸带地下水水位埋深累计降幅超过10 m,导致河岸带胡杨林退化萎缩,2016年实施生态输水工程以后,埋深逐渐上升2~4 m,上升至胡杨林生长临界水位以上,2014—2018年天然胡杨林植被覆盖率增大17%。本研究有助于认识西北干旱内陆河流域地下水和生态环境演化规律,为类似区域地下水可持续开发利用与生态保护提供科学参考。 展开更多

关键词 孔雀河流域 地下水流场 生态输水 河岸带胡杨林 地下水水位

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西北内陆河流域地下水循环特征与地下水资源评价 被引量：34

13

作者 尹立河 张俊 +6 位作者 王哲 董佳秋 常亮 李春燕 张鹏伟 顾小凡 聂振龙 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1094-1111,共18页

在系统梳理前人调查研究成果基础上,总结了西北内陆河流域主要的含水层特点,对山区、平原区和沙漠区的地下水循环特点进行了分析,着重对平原区地下水水流系统进行了讨论。由于西北内陆河流域地下水与地表水关系密切,形成了具有密切水力... 在系统梳理前人调查研究成果基础上,总结了西北内陆河流域主要的含水层特点,对山区、平原区和沙漠区的地下水循环特点进行了分析,着重对平原区地下水水流系统进行了讨论。由于西北内陆河流域地下水与地表水关系密切,形成了具有密切水力联系的含水层-河流系统,不论是上游开发地表水还是地下水,都会引起整个流域内地下水资源的强烈变化。地下水资源评价表明,西北内陆河流域地下水资源量为783亿m^(3)/a,其中平原区的地下水资源量为487亿m^(3)/a,山区与平原区的地下水资源重复量为199亿m^(3)/a,现状开采量为128亿m^(3)/a。地下水开发潜力分析表明,除柴达木盆地、塔里木盆地南缘等地区外,其他地区的地下水开采潜力有限,应通过提高水资源的利用效率来提高其承载能力。今后应加大(微)咸水资源化、地下水水库的调查研究,加强地下水的生态功能和生态需水量评价,为地下水资源的合理开发利用提供技术支撑。 展开更多

关键词 西北内陆河流域 水文地质条件 地下水资源 开发潜力 地下水水流系统 水文地质调查工程

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同位素水化学指示的新疆孔雀河流域地下水与地表水关系 被引量：15

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作者 张俊 尹立河 +10 位作者 顾小凡 李瑛 杨炳超 姜军 贾伍慧 谢万兵 王拓 唐小平 董佳秋 王倩 常亮 《西北地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期185-195,共11页

地下水是孔雀河流域农业灌溉的主要水源之一,其对本地区经济发展的支撑作用日益增强。为实现孔雀河流域水资源合理开发和生态保护,采用环境同位素和水化学方法,研究了孔雀河流域地下水与地表水关系。结果表明:地下水的主要补给来源为河... 地下水是孔雀河流域农业灌溉的主要水源之一,其对本地区经济发展的支撑作用日益增强。为实现孔雀河流域水资源合理开发和生态保护,采用环境同位素和水化学方法,研究了孔雀河流域地下水与地表水关系。结果表明:地下水的主要补给来源为河水。含水层成因类型和现代河道分布共同控制着孔雀河流域地下咸淡水的空间分布格局;氢氧稳定同位素对不同水体的相互转化指示作用较强,但难以区别更新世与全新世的地下水;3 H和14 C放射性同位素组分对地下水循环演化及更新能力的指示作用较好,14 C年龄变化特征可以很好指示承压水的运移方向和速率;13 C可作为初步判断地下水类型或年龄的参考指示剂;大量渠系引水灌溉使得潜水接受地表水入渗补给能力增强,更新能力显著提高,但承压水目前的开采利用仍以消耗更新能力差的老水为主。当地应优化调整地下水开发格局,减少流域中游河套内农灌区承压水开采量,加大流域下游微咸水分布区潜水开采利用,降低潜水位,减轻土壤盐渍化,促进水土资源开发的良性循环。 展开更多

关键词 孔雀河流域 地下水循环 水化学 环境同位素 指示作用

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含水层层状非均质对地下水流系统的影响 被引量：7

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作者 张俊 刘天罡 +5 位作者 董佳秋 王晓勇 查元源 唐小平 尹立河 Andrew J.Love 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1715-1725,共11页

区域尺度上含水层非均质具有复杂的结构性和随机性,难以准确刻画,造成非均质对区域地下水流系统的影响机制研究不够深入。本文以鄂尔多斯盆地白垩系地下水流系统为研究实例,选择典型剖面,采用剖面二维随机数值模拟方法,通过对比不同非... 区域尺度上含水层非均质具有复杂的结构性和随机性,难以准确刻画,造成非均质对区域地下水流系统的影响机制研究不够深入。本文以鄂尔多斯盆地白垩系地下水流系统为研究实例,选择典型剖面,采用剖面二维随机数值模拟方法,通过对比不同非均质刻画方法下地下水流场的变化,探讨含水层层状非均质对地下水流系统的影响机制。结果显示,均质条件下模型各向异性(含水层水平和垂向渗透系数比值Kh/Kv)取值为1000时,地下水流场与实际条件较为接近;非均质条件下,渗透系数方差取值0.91,水平相关长度取值5000 m,Kh/Kv取值150时,接近实际条件。研究表明,在大尺度地下水流模拟研究中,采用水平相关长度、渗透系数方差和各向异性值三个变量生成的随机场能很好地刻画含水层的层状非均质特征及其对水流系统的影响控制作用。由于含水层不同尺度层状非均质的叠加效应,采用均质各向异性介质等效概化含水层层状非均质性会造成等效各向异性值偏大失真的效应。 展开更多

关键词 地下水流系统 含水层非均质 各向异性 数值模拟 水文地质调查工程 鄂尔多斯盆地

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宁东煤炭基地梅花井矿区地下水三氮特征及成因 被引量：6

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作者 刘瑞平 徐友宁 +5 位作者 张江华 陈华清 何芳 乔冈 柯海玲 史宇飞 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2192-2198,共7页

为研究大规模综合机械化采煤氮污染来源及影响程度,选取宁东煤炭基地侏罗纪煤田鸳鸯湖矿区的梅花井井田为研究对象,通过调查取样分析,对梅花井井田地下水三氮污染分布、物源、水文地质条件进行研究。结果表明:(1)宁东煤炭基地鸳鸯湖矿... 为研究大规模综合机械化采煤氮污染来源及影响程度,选取宁东煤炭基地侏罗纪煤田鸳鸯湖矿区的梅花井井田为研究对象,通过调查取样分析,对梅花井井田地下水三氮污染分布、物源、水文地质条件进行研究。结果表明:(1)宁东煤炭基地鸳鸯湖矿区梅花井井田三氮NH4+、NO3-、NO2-含量范围分别为0.06～0.12mg/L、4.67～234mg/L、<0.01～2.01mg/L,与国家地下水质量标准Ⅲ类水质限值对比,NO2-达到重度或极严重污染,主要分布在潜水含水层;NO3-污染级别为中度、轻度污染,超标样点占调查样点的75%,垂向上已延伸到承压含水层。水平空间上无论矿权范围还是矿权外,污染样点均有存在。(2)部分水样中NO3-毫克当量百分数超过25%,对水化学类型产生影响。(3)煤矿区NO3-、NO2-的污染首先与丰富的物源有关,还受煤矿开采扰动、地形地貌条件、垂向补给径流、水文地球化学条件等因素的影响。研究结果为风积沙大型机械化煤矿开采区地下水氮污染的防治提供了可参考依据。 展开更多

关键词 宁东煤炭基地 地下水 氮 污染 影响因素

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新疆三工河流域厚层包气带区地下水垂向补给量的厘定 被引量：8

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作者 孙芳强 尹立河 +4 位作者 王晓勇 马洪云 张俊 董佳秋 贺帅军 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期913-923,共11页

通过对荒漠区荒地、绿洲区耕地及摞荒地厚层包气带剖面土壤水的含水率、易溶盐离子及稳定同位素(δD、δ18O)的测定和分析,对厚层包气带区土壤水的补给来源及地下水的垂向补给量进行了厘定。结果表明:荒漠区荒地、绿洲区耕地与摞荒地土... 通过对荒漠区荒地、绿洲区耕地及摞荒地厚层包气带剖面土壤水的含水率、易溶盐离子及稳定同位素(δD、δ18O)的测定和分析,对厚层包气带区土壤水的补给来源及地下水的垂向补给量进行了厘定。结果表明:荒漠区荒地、绿洲区耕地与摞荒地土壤含水率、易溶盐中氯离子与土壤水氢氧同位素在垂向上均呈现旋回变化,每个旋回经历了一次新水入渗补给的过程。绿洲区土壤水与荒漠区土壤补给水中的δD值为-124.10‰^-94.44‰,土壤补给水来源于冬季大气降水或降雪的入渗补给。绿洲内耕地区、摞荒地区及荒漠区地下水垂向入渗补给量分别为1.29~5.53 mm/a、0.52~1.85 mm/a及0.03~0.08 mm/a。 展开更多

关键词 干旱区 厚层包气带 垂向入渗补给量 δD峰值

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盆地地下水流系统形成与影响因素分析 被引量：8

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作者 张俊 侯荣哲 +2 位作者 尹立河 马洪云 黄金廷 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期8-14,共7页

目前区域(盆地)地下水流系统模拟研究中,常用的定水头与通量两种上边界条件刻画方法与实际条件存在差距。通过对比两种方法的差异和各自适用条件,采用解析法讨论地下水位的形成控制机制,提出了改进后的变通量上边界数值模型,并以鄂尔多... 目前区域(盆地)地下水流系统模拟研究中,常用的定水头与通量两种上边界条件刻画方法与实际条件存在差距。通过对比两种方法的差异和各自适用条件,采用解析法讨论地下水位的形成控制机制,提出了改进后的变通量上边界数值模型,并以鄂尔多斯盆地北部白垩系地下水流系统为例分析了盆地地下水流系统的形成与影响因素。研究表明,鄂尔多斯盆地北部白垩系水流系统地下水位受地形、补给条件和渗透系数三者共同控制,同时特有的气候、地形和岩性组合通过控制地下水位影响地下水流系统的发育演化。采用变通量上边界法探讨上边界条件改变对盆地水流系统的影响,对深刻认识区域地下水流系统形成演化机制,揭示地下水系统与上边界气候变化、植被生态变化之间的相互作用关系具有一定优势。 展开更多

关键词 地下水流系统 Tóth模型 定水头 通量上边界 鄂尔多斯盆地

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鄂尔多斯盆地地下水无机指标数据集(2014—2015年度) 被引量：4

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作者 马洪云 李成柱 张俊 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期27-31,164-169,共6页

本数据集包含了2014年、2015年两年内在鄂尔多斯盆地采集的742个地下水样品的位置信息、取样层位信息及35项无机地球化学成分测试结果信息。采样过程规范,结果均由合格实验室测试完成,数据质量可靠。可以真实反映该时段鄂尔多斯盆地地... 本数据集包含了2014年、2015年两年内在鄂尔多斯盆地采集的742个地下水样品的位置信息、取样层位信息及35项无机地球化学成分测试结果信息。采样过程规范,结果均由合格实验室测试完成,数据质量可靠。可以真实反映该时段鄂尔多斯盆地地下水质量状况,为研究鄂尔多斯盆地地下水循环演化提供地球化学指标参考。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地 地下水 地球化学 无机指标 数据集

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基于地下水对洪水响应的含水层水力参数反演 被引量：3

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作者 尹立河 张俊 +4 位作者 王晓勇 黄金廷 马洪云 董佳秋 贺帅军 《人民黄河》 CAS 北大核心 2014年第10期58-60,64,共4页

为探寻基于地下水对洪水响应的含水层水力参数反演方法,引进卷积分和优化技术计算含水层的压力传导系数和河床沉积物的阻滞系数,提出了基于Excel的反演计算流程,利用Excel实现了卷积分计算和参数求解。以陕西省榆林地区补浪河为研究区,... 为探寻基于地下水对洪水响应的含水层水力参数反演方法,引进卷积分和优化技术计算含水层的压力传导系数和河床沉积物的阻滞系数,提出了基于Excel的反演计算流程,利用Excel实现了卷积分计算和参数求解。以陕西省榆林地区补浪河为研究区,开展了地下水对洪水响应的含水层参数反演,并与抽水试验确定的含水层水力参数进行了对比验证。结果表明,提出的方法与抽水试验方法计算的含水层的水力参数相差17%,可满足实际工作的需要。 展开更多

关键词 地下水 洪水 水力参数 反演

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