黄淮海平原灌溉农业对地下水依赖程度与保障能力 被引量：12

1

作者 田言亮 张光辉 +3 位作者 王茜 严明疆 王威 王金哲 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期257-265,共9页

在我国北方粮食主产区,尤其黄淮海平原农业区,地下水是农业灌溉的重要水源,地下水超采状况与灌溉农业对其依赖程度和地下水保障能力密切相关。本文通过农业灌溉用水强度与降水量和农作物播种强度之间关系研究,以及灌溉农业用水对地下水... 在我国北方粮食主产区,尤其黄淮海平原农业区,地下水是农业灌溉的重要水源,地下水超采状况与灌溉农业对其依赖程度和地下水保障能力密切相关。本文通过农业灌溉用水强度与降水量和农作物播种强度之间关系研究,以及灌溉农业用水对地下水依赖程度和对地下水超采影响特征研究,创建灌溉农业的地下水保障能力相应理念和评价理论方法,应用表明:(1)灌溉农业开采是黄淮海平原农业区地下水超采的主要因素,主要发生在小麦主灌期,且灌溉农业对地下水依赖程度愈高、灌溉前几个月份降水愈少农业超采愈严重;(2)农业超采区地下水位在主灌期呈"厘米"级(大于1.0 cm/d)下降、非灌溉期呈"毫米"级(小于1.0 cm/d)上升的"强降-弱升"规律;(3)采用灌溉农业用水对地下水依赖程度(A)、地下水对灌溉农业用水保障程度(B)和灌溉农业的地下水保障能力(C)的评价理论方法,能够客观阐明灌溉农业用水对地下水依赖状况、地下水保障能力的区域分布特征及其成因。结果表明黄淮海平原西北部灌溉农业的地下水保障能力较弱,尤其河北平原已处于"难以保障"或"无法保障"状态,黄河以南地区的地下水保障能力较强。 展开更多

关键词 地下水 农业 灌溉用水 保障能力 黄淮海平原

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环渤海低平原土壤盐分分布格局及其影响机制研究 被引量：7

2

作者 田言亮 严明疆 +2 位作者 张光辉 王金哲 聂振龙 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期118-122,133,共6页

查明土壤盐分分布特征及其主要影响因素,是治理土壤盐渍化的一项基础性工作。文章结合GIS技术和地统计学方法,对环渤海低平原土壤盐分空间分布特征及其主要影响因素进行了分析。结果表明环渤海低平原区土壤盐分含量普遍小于2 g/kg土,属... 查明土壤盐分分布特征及其主要影响因素,是治理土壤盐渍化的一项基础性工作。文章结合GIS技术和地统计学方法,对环渤海低平原土壤盐分空间分布特征及其主要影响因素进行了分析。结果表明环渤海低平原区土壤盐分含量普遍小于2 g/kg土,属于非盐化土和轻度盐化土;东部环渤海滨海平原部分地区土壤含盐量大于2 g/kg土,属于中度和重度盐化土。土壤盐分含量除表层属于强变异,其他各土层在水平方向均属于中等变异。在垂向上,各土层含盐量相差较小,以氯化物和硫酸盐为主的易溶盐组构成了第一主成分,是导致土壤盐分含量高的主要因素,碱度和p H是影响土壤盐分的第二主成分,第三主成分是地下水位埋深和地下水总溶解性固体。 展开更多

关键词 环渤海低平原 土壤盐分 空间分布

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冀中山前平原农灌用水与地下水承载力适应性状况 被引量：3

3

作者 田言亮 张光辉 +2 位作者 严明疆 王茜 王金哲 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期111-116,共6页

针对冀中太行山前平原浅层地下水严重超采与农林灌溉用水之间关系问题,应用地学的模数理念、水量均衡理论方法和MapGIS空间特征分析技术,建立了农灌用水与地下水承载力之间适应性状况评价方法及指标体系,以0.49km2剖分单元精度识别了冀... 针对冀中太行山前平原浅层地下水严重超采与农林灌溉用水之间关系问题,应用地学的模数理念、水量均衡理论方法和MapGIS空间特征分析技术,建立了农灌用水与地下水承载力之间适应性状况评价方法及指标体系,以0.49km2剖分单元精度识别了冀中山前平原农林灌溉用水强度及其与浅层地下水可采资源量之间适应性状况。结果表明,冀中山前平原农林灌溉导致的"极严重不适应"或"严重不适应"状态是浅层地下水超采的主要原因,其中小麦等夏粮作物灌溉用水主导了这些农灌区地下水超采,蔬菜作物和耗水型果林灌溉开采对地下水的影响呈显著增加趋势,应重视这种非理性加剧影响因素。 展开更多

关键词 冀中山前平原 灌溉用水 地下水资源承载力 浅层地下水超采 适应性

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利用固结法求解黏性土渗透系数

4

作者 田言亮 于青春 《南水北调与水利科技》 CSCD 北大核心 2015年第S01期111-113,共3页

G203“松原至金宝屯”段沿线盐渍化黏性土渗透性能极小,公路病害频发,通过加入结晶氯化铝改良其渗透性能。由于黏性土的渗透系数极小,室内和室外试验受水头限制渗流速度缓慢甚至趋近于0,常规方法求解渗透系数比较困难。而一维固结仪能... G203“松原至金宝屯”段沿线盐渍化黏性土渗透性能极小,公路病害频发,通过加入结晶氯化铝改良其渗透性能。由于黏性土的渗透系数极小,室内和室外试验受水头限制渗流速度缓慢甚至趋近于0,常规方法求解渗透系数比较困难。而一维固结仪能够提供十几米甚至几十米的水头压力,从而加速黏性土中水的流出。提出固结法求解黏性土的渗透系数,并利用该方法评价了结晶氯化铝改良盐渍化黏性土后渗透系数的变化。 展开更多

关键词 一维固结 渗透系数 黏性土 盐渍土 结晶氯化铝 太沙基原理 超静孔隙水压力

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降水和开采变化对石家庄地下水流场影响强度 被引量：19

5

作者 王电龙 张光辉 +3 位作者 冯慧敏 严明疆 田言亮 王金哲 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期420-427,共8页

为能精确识别降水和开采对石家庄地下水流场影响强度,应用小波变换和相关分析等研究方法,对区域平均地下水位、地下水降落漏斗面积及中心水位与降水和开采变化之间的互动特征进行了研究。结果表明:①1961—1973年期间,平均地下水位随降... 为能精确识别降水和开采对石家庄地下水流场影响强度,应用小波变换和相关分析等研究方法,对区域平均地下水位、地下水降落漏斗面积及中心水位与降水和开采变化之间的互动特征进行了研究。结果表明:①1961—1973年期间,平均地下水位随降水量增大呈幂函数递减趋势;1974—2010年期间,降水量每减小100 mm,漏斗中心水位下降速率增大7.35 m,平均地下水位下降速率增大2.15 m;②1961—1973年期间,开采量每增加1亿m3,平均地下水位下降0.28 m,漏斗面积扩大11.74 km2,中心水位下降0.52 m,1974年以来累计超采量每增加1亿m3,漏斗面积增幅1.52 km2,中心水位降幅0.18 m;③降水量每减小100 mm,降水贡献度减弱3.0%,人类开采影响强度增大2.76%。 展开更多

关键词 地下水流场 降水量 人类开采 影响强度 石家庄

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冀中山前农业区地下水位强降弱升特征与机制 被引量：12

6

作者 张光辉 田言亮 +2 位作者 王电龙 严明疆 王金哲 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期227-232,共6页

针对冀中山前平原农业区浅层地下水位不断下降问题,采用时间序列异变特征和趋势分析方法,基于小时级、自记监测的地下水位动态资料,通过农业区灌溉期、非灌溉期地下水位变化程度的差异特征及机制研究,结果表明:该平原农业区浅层地下水... 针对冀中山前平原农业区浅层地下水位不断下降问题,采用时间序列异变特征和趋势分析方法,基于小时级、自记监测的地下水位动态资料,通过农业区灌溉期、非灌溉期地下水位变化程度的差异特征及机制研究,结果表明:该平原农业区浅层地下水位变化在主灌溉期呈"cm/d"级(大于1.0 cm/d)下降、非灌溉期呈"mm/d"级(小于1.0 cm/d)上升的特征,这些特征与降水量、年内降水分配状况及其影响的农业开采强度密切相关。前期降水偏枯,灌溉期地下水位下降过程线和年内水位上升过程线的大部分位于当地多年地下水位变化趋势线之下;前期降水偏丰,位于趋势线之上。农业集中开采是地下水位"cm/d"级下降特征的动因,厚大包气带是地下水位"mm/d"级上升特征形成的重要条件。 展开更多

关键词 山前平原农业区 浅层地下水 农业开采 降水量 强降弱升特征

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农田表层土壤中重金属潜在生态风险效应研究 被引量：12

7

作者 王茜 张光辉 +2 位作者 田言亮 严明疆 张希雨 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期165-172,共8页

皖江经济区南陵县是我国商品粮生产基地之一,该区农田表层土壤中重金属元素潜在生态风险效应研究对于提高粮食安全具有重要意义。文章以南陵县基本农田区作为主要研究区,按土地质量地球化学调查评价要求,布设和采集了0~20 cm深度的表层... 皖江经济区南陵县是我国商品粮生产基地之一,该区农田表层土壤中重金属元素潜在生态风险效应研究对于提高粮食安全具有重要意义。文章以南陵县基本农田区作为主要研究区,按土地质量地球化学调查评价要求,布设和采集了0~20 cm深度的表层土壤样品500组,分别监测了土壤中Cd、Pb、Cr、Hg、As、Cu、Fe、Mn和Zn等重金属含量现状,并采用地质累积指数法和潜在生态风险指数法量化解析了这些重金属在土壤中的潜在生态风险效应。结果表明:(1)土壤中除了Cr元素,其余重金属元素都不同程度存在异常;(2)局部土壤中Cd、Hg和Fe等元素含量存在异常,平均含量分别是所在区域背景值的1.92,1.95,7.13倍,存在潜在生态风险的影响;(3)土壤中重金属元素的潜在生态风险值(平均RI值)为164.5,Cd和Hg元素为主要影响元素。 展开更多

关键词 农田区表层土壤 重金属 潜在生态风险 粮食安全 地质累积指数法

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干旱区地下水功能评价与区划体系指标权重解析 被引量：6

8

作者 王金哲 张光辉 +2 位作者 严明疆 田言亮 王茜 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第22期133-143,共11页

针对西北内陆平原区自然湿地和天然植被对地下水埋藏状况具有强烈依赖性的特点,遵循多目标组合、属性归类、功能聚合和系统唯一的层次逻辑,构建了适合干旱区地下水功能评价与区划体系,与2006版相比,赋予了该体系指标不同的内涵;在由200... 针对西北内陆平原区自然湿地和天然植被对地下水埋藏状况具有强烈依赖性的特点,遵循多目标组合、属性归类、功能聚合和系统唯一的层次逻辑,构建了适合干旱区地下水功能评价与区划体系,与2006版相比,赋予了该体系指标不同的内涵;在由2006年版的22项要素指标精简为14项的同时,增设了“自然湿地景观维持性”属性指标和“湿地环境与地下水关联度”、“绿洲覆盖与地下水关联度”及“土地荒漠化与地下水关联度”等要素指标;按照关键性、关联性和系统性解析权重原则,分解了体系中要素指标层14项要素指标的权重;基于地下水的资源占有性、资源更新性、资源可用性和地下水生态功能属性指标,诠释和解析了干旱区地下水资源功能和生态功能的权重,使之更符合西北内陆地区地下水功能的自然属性状况。在石羊河流域评价结果表明,该体系具备支撑干旱区地下水合理开发与生态保护针对性管控的作用。 展开更多

关键词 干旱区 地下水 遥感 西北内陆 权重 属性指标 指标体系

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华北平原地下水资源承载力评价 被引量：26

9

作者 刘敏 聂振龙 +3 位作者 王金哲 田言亮 汪丽芳 刘少玉 《南水北调与水利科技》 CSCD 北大核心 2017年第4期13-18,33,共7页

华北平原地下水严重超采,并带来一系列资源环境问题,地下水资源承载力的可持续性面临严重挑战。本研究定义了地下水资源承载力的概念,提出了一种定量评价地下水承载力的新方法,并对华北平原地下水承载力进行了评价。结果表明,华北平原... 华北平原地下水严重超采,并带来一系列资源环境问题,地下水资源承载力的可持续性面临严重挑战。本研究定义了地下水资源承载力的概念,提出了一种定量评价地下水承载力的新方法,并对华北平原地下水承载力进行了评价。结果表明,华北平原地区地下水资源支撑的GDP从2003年的15 608.18亿元迅速提高到2011年的37 584.9亿元,33.3%的地市位于未超采未超载区;华北平原整体及57.2%的地市均位于超采未超载区,已发生地下水超采,但通过提高用水效率,未来社会经济规模仍有发展空间;9.5%的地市位于超采超载区。最后探讨地下水资源的承载力的提高途径,主要包括增加地下水资源可利用量和提高用水效率两方面,其中提高用水效率效果更显著。 展开更多

关键词 华北平原 地下水资源承载力 地下水开采程度 社会经济发展程度

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皖江经济区基本农田地球化学特征及成因 被引量：6

10

作者 王茜 张光辉 +2 位作者 田言亮 严明疆 张希雨 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1988-1997,共10页

皖江经济区的基本农田分布区是我国国家商品粮生产基地，该区基本农田的土地地球化学特征与粮食质量安全密切相关。本文以皖江经济区的南陵一泾县国家商品粮基地为重点研究区，以野外实地调查资料和采集的0～20cm深度土壤样的化学组分... 皖江经济区的基本农田分布区是我国国家商品粮生产基地，该区基本农田的土地地球化学特征与粮食质量安全密切相关。本文以皖江经济区的南陵一泾县国家商品粮基地为重点研究区，以野外实地调查资料和采集的0～20cm深度土壤样的化学组分检测分析数据作为研究基础，应用地学数理统计学方法和GIS空间特征分析技术，通过该农田区土壤元素组成、含量、空间分布和异常变化特征及其成因研究，发现：南陵一泾县基本农田的土壤中重金属Fe、Mn和Hg等含量存在异常，Fe、Mn变异系数呈现区域性异常，Hg含量表现为局部异常；Ca、Mg和Na元素呈现显著空间分布相关性，与成土母质影响相关。在区域分布上，南陵一泾县基本农田区土壤中重金属元素和盐分含量呈现南高、北低的趋势性分布特征，这与当地水文地质条件、地下水水位埋藏状况和矿化度之间存在一定的相关性。从南陵一泾县基本农田区土地地球化学分布特征来看，南部地区不利于高品质稻谷、小麦等粮食生产。 展开更多

关键词 商品粮基地 地球化学 基本农田 重金属 土壤盐分

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华北平原粮食作物需水量对气候变化的响应特征 被引量：8

11

作者 冯慧敏 张光辉 +3 位作者 王电龙 田言亮 王金哲 严明疆 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2015年第3期130-136,共7页

为了揭示气候变化影响下华北平原粮食作物需水量的空间差异规律,应用统计降尺度模型对RCP4.5气候情景气象要素进行降尺度,用彭曼公式计算作物需水量,用统计评价法对华北山前平原、中部平原和滨海平原典型农业区的缺水程度进行评价。结... 为了揭示气候变化影响下华北平原粮食作物需水量的空间差异规律,应用统计降尺度模型对RCP4.5气候情景气象要素进行降尺度,用彭曼公式计算作物需水量,用统计评价法对华北山前平原、中部平原和滨海平原典型农业区的缺水程度进行评价。结果表明:1)粮食作物需水量与年均最高气温之间存在较强相关关系,现状气候条件下年均最高气温每升高1℃,华北山前平原保定农业区粮食作物需水量增大38.8 mm,中部平原德州农业区增大44.8 mm,滨海平原沧州农业区增大50.6 mm;RCP4.5气候情景下年均最高气温每升高1℃,保定农业区增大29.1 mm,德州农业区增大44.2 mm,沧州农业区增大39.6 mm。2)从现状条件下到RCP4.5气候情景,3个典型地区的灌溉需水量均有不同程度的升高,其中沧州地区升高幅度最大,为5.4%;保定地区升高幅度最低,为4.8%。3)从现状条件到RCP4.5气候情景,山前平原和中部平原缺水程度有所升高,滨海平原缺水程度呈降低特征。 展开更多

关键词 气候变化 粮食作物 需水量 自然缺水率 华北平原

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基于Landsat 8 OLI数据的华北平原农作物种植结构遥感解译研究 被引量：4

12

作者 卢辉雄 田言亮 +7 位作者 董双发 汪冰 李名松 牛海威 张恩 薛庆 章新益 程思思 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2017年第3期416-424,共9页

利用华北平原2013年65景Landsat 8 OLI数据,通过ENVI软件对影像进行预处理,采用面向对象的信息提取和人机交互式解译方法,对华北平原小麦、玉米、水稻、大豆等主要作物分布及种植结构进行了系统的解译,划分了研究区小麦玉米两熟区、小... 利用华北平原2013年65景Landsat 8 OLI数据,通过ENVI软件对影像进行预处理,采用面向对象的信息提取和人机交互式解译方法,对华北平原小麦、玉米、水稻、大豆等主要作物分布及种植结构进行了系统的解译,划分了研究区小麦玉米两熟区、小麦水稻两熟区、水稻两熟区、小麦大豆两熟区、玉米一熟区、水稻一熟区分布范围,并分析了研究区农作物种植结构影响因素。结果表明,基于Landsat 8 OLI数据对大区域主要作物种植面积及种植结构遥感解译的技术和方法是可行的,能为研究农作物种植结构提供有效方法。 展开更多

关键词 种植结构 遥感解译 Landsat8 OLI 华北平原

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华北平原典型井灌区地下水保障能力空间差异 被引量：3

13

作者 王电龙 张光辉 +2 位作者 冯慧敏 田言亮 王金哲 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期622-625,649,共5页

作为我国重要的粮食生产基地,华北平原的最主要灌溉水源是地下水。但是,从山前平原到滨海平原,该区地下水资源量差异巨大。为了揭示华北平原典型井灌区粮食生产地下水保障能力的差异,以山前平原保定、中部平原德州和滨海平原沧州地区井... 作为我国重要的粮食生产基地,华北平原的最主要灌溉水源是地下水。但是,从山前平原到滨海平原,该区地下水资源量差异巨大。为了揭示华北平原典型井灌区粮食生产地下水保障能力的差异,以山前平原保定、中部平原德州和滨海平原沧州地区井灌区为典型研究区,建立了地下水保障能力评价指标体系,并利用彭曼公式计算了粮食作物灌溉需水量,利用概率统计的方法分析了三个典型地区的地下水保障程度。研究结果表明:保定地区的粮食生产多年平均地下水保障能力为中等水平,德州和沧州地区均处于极弱水平;地下水保障程度随降水量增大呈直线增大,降水量每增加100mm,保定地区保障程度增加4.9%,德州地区增加1.6%,沧州地区增加0.6%;未来50年(2011年-2060年),保定、德州和沧州地区的地下水保障程度均符合对数正态分布,其中保定地区主概率对应中等水平,概率水平为0.726,德州和沧州地区主概率均对应极弱水平,发生概率分别为0.577和1。 展开更多

关键词 华北平原 井灌农业区 粮食生产 彭曼公式 需水量 地下水 保障程度

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冀中山前平原农业区浅层地下水位对连年少雨响应特征与机制 被引量：2

14

作者 张光辉 王茜 +2 位作者 田言亮 严明疆 王威 《地球科学与环境学报》 CAS 2015年第3期68-74,共7页

冀中山前平原农业区浅层地下水是当地农田灌溉的主要水源,已处于超采状态。依据冀中山前平原不同农业区长观孔浅层地下水位动态监测资料,对浅层地下水位响应连年降水偏枯的变化规律进行了研究。结果表明:降水连年偏枯(少雨)时段的春灌... 冀中山前平原农业区浅层地下水是当地农田灌溉的主要水源,已处于超采状态。依据冀中山前平原不同农业区长观孔浅层地下水位动态监测资料,对浅层地下水位响应连年降水偏枯的变化规律进行了研究。结果表明:降水连年偏枯(少雨)时段的春灌期大规模集中开采浅层地下水,是冀中山前平原农业区浅层地下水位不断下降的主要动因;春灌期农业区浅层地下水位降幅与前一年和当年1月到6月降水量密切相关;当年降水量小于当地多年平均降水量(528.4mm)时,随着降水量减小,农业用水开采对浅层地下水位下降的影响增大;当年降水量大于当地多年平均降水量尤其大于620mm时,农业用水开采对浅层地下水位下降的影响显著减弱;合理调控农业区浅层地下水开采强度是缓解冀中山前平原农业区浅层地下水超采情势的重要举措。 展开更多

关键词 浅层地下水 灌溉 超采 地下水位 干旱 春灌期 山前平原 农业区

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包气带岩性结构对地下水生态功能影响特征 被引量：3

15

作者 崔浩浩 张光辉 +3 位作者 刘鹏飞 王金哲 田言亮 王茜 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期52-62,共11页

西北内陆流域下游区天然植被对地下水生态功能具有强烈依赖性,而包气带岩性结构对地下水生态功能具有明显影响,但是在目前的研究中,缺乏定量分析评判。以甘肃石羊河流域下游天然绿洲区为研究区,基于包气带岩性结构野外调查、室内土柱试... 西北内陆流域下游区天然植被对地下水生态功能具有强烈依赖性,而包气带岩性结构对地下水生态功能具有明显影响,但是在目前的研究中,缺乏定量分析评判。以甘肃石羊河流域下游天然绿洲区为研究区,基于包气带岩性结构野外调查、室内土柱试验和Hydrus1-D数值模拟,研究包气带岩性结构与地下水耦合作用的生态效应,分析不同岩性结构包气带获取地下水供给水分和持水能力差异,定量对比不同包气带岩性结构对地下水生态功能影响特征,得到以下认识:(1)在地下水水位埋深增大和减小的情况下,不同包气带岩性结构对地下水生态功能影响不同;(2)当地下水水位埋深逐渐减小时,在相同植被条件下,包气带岩性颗粒越细,其支持毛细水上升高度和速度越大,土壤获得地下水的补给水分越快越多,对地表植被的生长越有利;(3)当地下水水位埋深大幅增大后,旱区包气带的有效持水量具有继续维持陆表植被存活的生态效应,中等岩性颗粒的有效持水量最大,对维持植被的生态效应最明显。与单一岩性相比,多种岩性的组合结构有效持水量较大,生态效应更强。研究结果加深了对包气带在地下水生态功能中调节作用的认识,可以为旱区水资源的精细化管理及生态保护提供科学依据。 展开更多

关键词 干旱区 天然植被 包气带岩性结构 有效持水量 地下水生态功能

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我国北方区域地下水演化研究综述 被引量：1

16

作者 张光辉 王茜 +2 位作者 田言亮 严明疆 王金哲 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2015年第5期124-129,共6页

基于"六五"至"十二五"期间有关区域地下水演化的国家和省部级重点科技项目主要成果,对近30年来我国地下水演化研究的主要进展进行了综述。我国区域地下水演化研究主要集中在北方地区,项目选题的起源和立项的时代背... 基于"六五"至"十二五"期间有关区域地下水演化的国家和省部级重点科技项目主要成果,对近30年来我国地下水演化研究的主要进展进行了综述。我国区域地下水演化研究主要集中在北方地区,项目选题的起源和立项的时代背景具有鲜明的时代性和社会重大需求驱动,包括华北和西北地区流域尺度地下水演化的国家重点项目研究,都是围绕国家目标或区域经济发展重大需求,及时揭示了气候变化和人类活动影响下区域地下水演化的关键科技问题,突显了重大科学研究的时代性和必要性。 展开更多

关键词 区域地下水 水循环演化 气候变化 人类活动影响 中国北方

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降水和开采变化对滹滏农业区地下水流场影响特征与机制 被引量：1

17

作者 王电龙 冯慧敏 +1 位作者 田言亮 张光辉 《海河水利》 2017年第2期20-24,37,共6页

准确认识地下水流场演变机制是开展地下水系统涵养修复的前提和基础。以滹滏农业区为典型区,基于该区逐月地下水动态观测和降水资料,采用区域地下水动态模型及时间序列趋势分析等方法,开展了降水和开采变化对农业区地下水流场影响特征... 准确认识地下水流场演变机制是开展地下水系统涵养修复的前提和基础。以滹滏农业区为典型区,基于该区逐月地下水动态观测和降水资料,采用区域地下水动态模型及时间序列趋势分析等方法,开展了降水和开采变化对农业区地下水流场影响特征与机制研究。结果表明:降水变化是驱动地下水位变幅的重要因素,在枯水年份地下水位下降阈值介于0.5~4.0 m,在平水年份下降阈值介于0~2.0 m,在丰水年份地下水位大幅上升;地下水位与开采量关系不明显,但与区域累计超采量有显著的相关关系,地下水累计超采量每增加1.0亿m3正定农业区地下水位下降6.4 m、藁城农业区下降7.3 m。随降水量的增大,农业区开采强度呈幂函数减少趋势,地下水补给量呈幂函数增长趋势。农业开采减少趋势线和地下水补给增加趋势线的交会点为地下水系统平衡点,在平衡点左侧的年份地下水系统处于负均衡状态,离平衡点越远地下水位下降幅度越大;在平衡点右侧的年份地下水系统处于正均衡状态,离平衡点越远地下水位上升幅度越大。研究成果可为区域地下水开发利用提供理论指导。 展开更多

关键词 降水 开采 农业区 地下水流场 机制

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气候变化下华北平原井灌区粮食生产地下水保障能力 被引量：1

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作者 王电龙 张光辉 +1 位作者 冯慧敏 田言亮 《海河水利》 2016年第2期34-41,共8页

为了揭示华北平原粮食生产地下水保障程度,以石家庄平原井灌区为典型研究区,建立了地下水保障程度指标体系,利用水量平衡原理、统计降尺度和概率统计等研究方法,对该区未来50年的粮食生产地下水保障程度进行了分析评价,结果表明：1RCP2... 为了揭示华北平原粮食生产地下水保障程度,以石家庄平原井灌区为典型研究区,建立了地下水保障程度指标体系,利用水量平衡原理、统计降尺度和概率统计等研究方法,对该区未来50年的粮食生产地下水保障程度进行了分析评价,结果表明：1RCP26气候情景多年平均粮食作物灌溉需水量最高,其次为RCP、RCP45和RCP85;RCP45情景地下水可开采量最高,其次为RCP85、RCP26和RCP。2地下水保障程度对降水量的增减有较强敏感性,降水量每增加100 mm,RCP情景地下水保障程度上升3.6%,RCP26、RCP45和RCP85分别上升4%、4.6%和5.5%。3从RCP到RCP85情景地下水保障程度呈增大趋势,但增大程度有所不同,RCP26较RCP增大5%、RCP45增大8%、RCP85增大5%。因此,在温室气体排放量逐步增大的压力下,从粮食生产用水安全角度分析,选择RCP26~RCP45之间的发展模式较为合适。 展开更多

关键词 气候变化 华北平原 井灌农业区 保障程度

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西北内陆流域下游区天然绿洲退变主因与机制

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作者 张光辉 聂振龙 +4 位作者 崔浩浩 王茜 严明疆 田言亮 王金哲 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1-11,共11页

西北内陆流域平原区降水稀少、蒸发强烈,近50 a来各流域下游区天然绿洲面积不断萎缩。以石羊河流域、艾丁湖流域为研究区,针对下游区天然绿洲退变主因与机制问题,基于农田面积、出山地表径流量及灌溉引用水量、地下水开采量和流入下游... 西北内陆流域平原区降水稀少、蒸发强烈,近50 a来各流域下游区天然绿洲面积不断萎缩。以石羊河流域、艾丁湖流域为研究区,针对下游区天然绿洲退变主因与机制问题,基于农田面积、出山地表径流量及灌溉引用水量、地下水开采量和流入下游区地表径流量调查统计、潜水埋深及包气带水理指标原位监测和地下水水位统测,以及植被类型、分布范围、覆盖度和NDVI指数等遥感解译获得的资料,应用流域水循环和水量均衡理论、时间序列分析和地学多元相关分析方法开展研究,得出如下认识:(1)近50 a来,西北内陆流域下游区天然绿洲严重退化的根源是天然水资源匮乏,主因是人口数量不断增加和上、中游区拦用出山地表径流水量大。(2)灌溉耕地不断扩大是下游区天然绿洲面积萎缩的主要驱动因素,每增加1.0 km^(2)灌溉耕地导致石羊河流域下游、艾丁湖流域平原区的天然绿洲面积分别减少1.35~2.07 km^(2)和1.57~3.83 km^(2);气候越干旱、上游出山年径流水量越少,灌溉引用出山径流水量占当年总径流量的比率越大,流入下游区地表径流水量越少,由此造成下游区天然绿洲面积减少越大。(3)西北内陆流域天然绿洲退化可控,但是由于水资源不足,制约了天然绿洲退化的可控性。在水资源匮乏背景下,现状人口数量驱动的农田用水规模难以继续调减,需要有序促进经济社会用水规模与天然绿洲修复供水规模之间的和谐程度。因此,本研究成果为西北内陆流域水资源合理开发利用和天然绿洲退化修复提供了重要科学依据。 展开更多

关键词 西北内陆流域 天然绿洲 灌溉耕地 干旱程度 退变主因与机制

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冀中平原地热水资源变化特征与可持续利用性——以辛集地热田为例 被引量：4

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作者 李卓 张光辉 +2 位作者 王茜 田言亮 严明疆 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期150-154,共5页

针对冀中平原辛集地区地热水开发利用中出现的地下水位大幅下降问题,通过研究1999年以来该地热田地下水位的年际及年内变化特征、趋势和地下水位降幅变化规律,及其与上游山区年降水量之间关系,结果表明:(1)辛集地热田地下水水位下降幅度... 针对冀中平原辛集地区地热水开发利用中出现的地下水位大幅下降问题,通过研究1999年以来该地热田地下水位的年际及年内变化特征、趋势和地下水位降幅变化规律,及其与上游山区年降水量之间关系,结果表明:(1)辛集地热田地下水水位下降幅度,不只是随着地热水开采量变化而变化,还存在其他影响因素。有些年份,开采量增大,而地下水位的降幅却减小,表明该地热田存在外域补给水源的补给。(2)通过该地热田地下水位下降幅度与上游山区年降水量之间关系分析表明,随着上游山区年降水量明显增大(或减小),该区地下水位降幅呈减小(或增大)特征,辛集地热田地热水资源具有一定的更新补给能力。(3)目前该地热田地下水资源开发利用已处于超采状态,急需压采或人工增大补给等措施。 展开更多

关键词 冀中平原 地热水资源 地下水位 变化特征 年降水量

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