吉林省西部半干旱地区地下水、土壤水科学利用与保护对策研究

水资源是半干旱地区的生命线，尤其是吉林省西部半干旱地区，地下水是最主要之水源，本文拟对该区地下水及土壤水进行系统研究并提出科学利用与保护对策研究成果。     

模型模拟再生水灌溉对土壤水盐运动的影响

随着水资源供需矛盾日益尖锐,污水再生利用成为了缓解北京水资源紧缺的重要举措.为推动北京再生水安全灌溉,本研究运用ENVIRO-GRO模型模拟缺水城市北京再生水灌溉土壤水盐运动规律,并对土壤盐分累积进行预测,探讨了不同灌溉措施对土壤水盐运动规律和盐分累积的影响.结果表明,高水量、常规、低水量灌溉,平衡时土壤含盐量（ECe）年均值分别增加了29.5%、97.2%、197.8%;灌溉频率对土壤水盐运动规律影响不大,但低频灌溉下土壤中盐分的累积有减少的趋势;灌溉水含盐量（ECw）为0.6、1.2、2.4 dS.m-1灌溉条件下,平衡时ECe的年均值分别增加了23.7%、97.2%、208.5%,自来水灌溉下土壤盐分虽有增加,但土壤未出现盐渍化.总的来说,目前北京常规再生水灌溉,平衡时土壤盐分累积不会影响早熟禾的生长,但土壤会出现轻度盐渍化.     

淮河中游北岸地区“四水”转化研究

针对近期强人类活动对区域水循环的影响,以淮河中游北岸典型区为研究对象,利用分布式水文模型研究该地区的"四水"(大气水、地表水、土壤水和地下水)转化定量关系。结果表明,研究区水循环受人类活动影响剧烈,产生了明显的自然-社会二元性特征,对"四水"间的相互转化产生重要影响;2003—2010年研究区地表水、土壤水和地下水存在正向补给趋势,增加了当地水资源可利用量;研究时段内研究区需要来自区域外的水汽补给来支持年均39.77×108m3的降水量。最后在定量分析的基础上给出了当地水资源管理与合理利用的若干建议。区域"四水"转化关系研究可为当地的水资源评价、规划和管理提供基础性的技术支持。     

黄土丘陵区不同水体中氢氧同位素特征及相互关系

为了研究典型黄土丘陵区不同水体氢氧同位素特征及水体间补给转化关系,合理利用干旱半干旱区水资源,通过野外采集2019年6月至11月延安市安塞墩山周围降水、河水、地下水和土壤水样品,运用同位素示踪技术,结合混合模型探索研究区不同水体氢氧同位素特征及水循环转化关系。结果表明:河水、地下水较土壤水富集氢氧同位素;各水体D和18O含量的非稳定性表现为降水土壤水河水地下水;降水、土壤水、河水氢氧同位素随时间变化较大,8月和11月较其他月份贫化,地下水同位素含量较稳定;受强烈的非平衡蒸发作用影响,土壤水、河水和地下水蒸发线的斜率与截距均小于大气降水线,其中土壤水最小。降水和地下水补给河水的比例分别为32.54%、67.46%。土壤水和河水补给地下水的比例分别为72.35%、27.65%。研究区地下水的主要补给水源为土壤水,河水的主要补给源为降水。     

内蒙古农业灌区水循环特征及对土壤水运移影响的分析

针对引黄灌区所面临的水资源问题及灌溉引起的环境问题,以内蒙古河套灌区为研究对象,从灌溉引水、用水、排水之间的转化关系为切入点,以地表水、土壤水和地下水之间的水量平衡理论为基础,定量研究了河套灌区在人类影响条件下的水循环特征.结果表明:灌区内的水循环过程为灌溉(降雨)-下渗-潜水蒸发类型,降水的影响较小,以灌溉水的垂向入渗和潜水的蒸发蒸腾消耗为主,地下水消耗量大于补给量,地下水位呈逐年下降趋势.通过HYDRUS模型模拟计算了河套灌区不同灌溉时期(作物生长期和秋浇期)葵花根层(0～40cm)土壤水的动态规律.结果表明,灌区葵花土壤的水含量在生长期呈下降趋势;在秋浇期呈上升趋势.土壤水渗漏动态与灌溉或降雨关系密切,生育期、秋浇期土壤水渗漏量分别与相应时期的灌水量显著相关.     

水稻秸秆还田对福州平原稻田土壤水稳性团聚体分布及稳定性影响

为阐明早稻与晚稻生长期土壤水稳性团聚体分布及其稳定性对秸秆还田的响应,以福州平原红壤水稻田为研究对象,对秸秆还田后早稻田和晚稻田土壤水稳性团聚体分布特征及其稳定性,包括粒径0.25 mm团聚体的百分含量R0.25、平均质量直径(MWD)、平均几何直径(GMD)和分型维数(D)进行测定与分析.研究结果表明,秸秆还田和对照样地,0~40 cm土层中早稻与晚稻生长期土壤均表现为水稳性团聚体组成以微团聚体(0.25 mm粒级团聚体)为主,团聚体粒级越大,含量越少;秸秆还田对0~40 cm土层中早稻田土壤水稳性大团聚体和微团聚体总含量的影响均不显著,但秸秆还田显著增加了晚稻田土壤水稳性大团聚体(粒径0.25 mm)含量(p0.05),并显著减少了土壤水稳性微团聚体含量(p0.05);秸秆还田对早稻田土壤水稳性团聚体MWD、GMD和D值影响均不显著,但显著增加了晚稻田土壤水稳性团聚体MWD和GMD值,显著降低了土壤水稳性团聚体D值(p0.05);秸秆还田对早稻田土壤水稳性团聚体稳定性影响不显著,但显著增加了晚稻田土壤水稳性团聚体稳定性(p0.05).     

水资源供需矛盾与对策

一、水资源的有限性 根据自然资源的不同特点,人们通常将自然资源划分为三大类,即生物资源(可更新资源)、矿物资源(不可更新资源)和生态资源(恒定资源)。太阳辐射、热量、水分、风能、海潮等属于生态资源,这类资源具有显著的区域性特点,合理开发它们,发挥各地所长,可以永恒使用,即人们常说的是“取之不尽、用之不竭”的资源。 水资源作为恒定资源之一,是由于水资源被开发利用后,并不导致它们在地球上的总储量减少。应该指出,对水资源来说,总储量的不变,只能是从全球的宏观角度出发,这里所说的水资源是广义的概念。广义地来说,海洋、地下水、冰川、湖泊、土壤水、河川径流、沼     

贵州荔波喀斯特与非喀斯特地区土壤水运移的对比研究

以我国西南地区典型的喀斯特与非喀斯特样地为研究对象,采集大气降水和土壤水,根据其δD值、δ18O值和水量特征探讨土面生境非植物主根区土壤水的运移特征。结果表明:喀斯特样地土壤基质流的混合作用较弱,非喀斯特样地表层(0～20 cm)土壤基质流的混合作用也较弱,但随深度增加基质流的混合作用增强;喀斯特与非喀斯特样地土壤基质流都可能存在活塞流运移机制,尤其是喀斯特样地,活塞流很可能是基质流的一种重要运移机制;喀斯特样地土壤介质中存在优先流,优先流空间异质性较大;蒸发作用对非喀斯特样地表层土壤基质孔隙水影响较大,而对喀斯特样地土壤水的影响较小。这为喀斯特区水资源的管理和合理利用,以及区域植物水分利用和营养元素循环利用等研究奠定基础。     

河套灌区土壤水和地下水动态变化及水平衡研究

为探究田间土壤水及地下水在不同作物种植区、不同灌期等情况下的动态变化规律与水平衡特征,以春小麦、玉米、向日葵为典型作物,在河套灌区选取4块2亩的试验田,于2009年4-11月采集田间土壤及地下水样品进行研究.结果表明,不同作物地块间土壤含水率的变化差别主要集中在5-9月的作物生长期.夏灌灌水量不足,土壤含水率呈下降趋势,田间土壤水分变化属于“蒸腾蒸发消耗型”;秋浇期内水量充足,各地块各土层含水率均明显增加,田间土壤水分呈“入渗补给型”.各地块地下水埋深月均变化趋势基本一致,由于优先流的存在,地下水对灌溉降水响应快.本文定量研究了区域土壤水和地下水的变化规律,揭示了灌区水平衡要素间的相互转换关系,可为灌区科学合理的水资源管理提供理论依据.     

中国不同纬度现代表层土壤水氢同位素分布特征及其影响因素

土壤水的氢氧同位素组成是开展环境示踪和土壤水文学研究的重要基础。目前的研究集中在对大气降水的氢同位素组成的相关信息认识上,关于大区域范围的环境因素对于土壤水和大气降水的氢同位素组成影响的报道很少。2016年9月从中国南部地区一直到东北地区(北纬20°—51°)采集了43个表层土壤样品,并测定表层土壤水δD值。结果表明:不同纬度表层土壤水的δD值与降水δD值存在正相关关系(R~2=0.40,p0.01),表明表层土壤水δD值总体响应大气降水的δD值变化,但可能也受其他因素影响。大气降水的δD值与表层土壤水δD值均有明显的纬度效应,但它们的δD值随纬度变化的程度并不相同,表明虽然表层土壤水主要的来源是降水,但环境变化对表层土壤水的氢同位素组成产生了一定影响,这是利用表层土壤水δD值示踪环境或者与植物中的生物标志物的氢同位素组成结合来示踪环境的基础。     

重庆市页岩气开采流域地表水资源安全的综合评价

页岩气开采消耗大量水和产生组成复杂的高盐返排-产出水,对开采区水资源的安全构成很大风险。论文识别了决定山区页岩气开采的水资源可利用性和返排-产出水对地表水环境胁迫的关键因素,构建了流域地表水资源安全评价方法,以亚流域为单元,完成了2010—2020年重庆地区页岩气开采前后、不同开采强度下地表水资源安全的评价。2010—2020年重庆市页岩气开采的取水对区域水资源的总体压力小,对渝西局部缺水地区的短时影响较大;页岩气开采的返排-产出水对重庆中西部都市区及周边的污染负荷高值区,东北部秦巴山城口、巫溪水环境高敏感区的潜在污染风险大;重庆市页岩气开采的水资源安全水平以好、中等为主,占重庆总面积的2/3,其总体格局呈渝东南>渝东北>渝西。随着经济、社会发展及页岩气的规模化开采,局部水资源安全等级有下降的风险,研究成果可为区域页岩气开采水资源配置和水环境保护提供决策支持。     

基于水足迹理论的区域水资源利用评价

水资源是一个地区经济发展、社会稳定的基础。水资源利用评价研究对分析区域水资源问题、制定合理的水资源战略具有重要意义。论文引入水足迹理论,构建区域水足迹结构、效益、生态安全以及可持续性指标体系,对区域水资源的利用现状和可持续性进行评价分析,并以大连市为案例对其水资源利用情况进行评价,结果表明该评价方法简便直观、合理可行。     

白洋淀湿地生态环境需水量研究

采用生态水位法对白洋淀湿地生态环境需水量进行了计算.该方法主要是从湿地的水文条件出发,通过对其长序列的水文资料分析,得出该湿地较适宜的水文条件,然后再与生态环境状况进行对照分析,从而得出湿地的理想和最小生态环境需水量.通过计算,得出白洋淀湿地的最小生态水位系数是0.94,理想生态水位系数大于1.10.由此,进一步计算出生态水位和生态环境需水量,该生态水位系数也为其它类似湿地提供了生态水位计算标准.白洋淀全年的月平均最小生态环境需水量为0.87×108m3,理想生态环境需水量为2.78×108m3.计算结果表明,湿地生态环境需水量夏季最大,冬季最小,符合季节气候水文条件变化规律;从实践角度看,其生态水的配置是可行的.同时,该方法可为国内其它湿地的生态环境需水计算提供参考.     

西北干旱区水资源开发利用阶段及潜力

根据中国西北干旱区山前平原地区水资源转化和开发利用历史、现状与未来的趋势,可以将水资源开发利用划分为３个阶段：地表水开发利用阶段、地表水与地下水联合开发利用阶段和可用水资源的经济利用阶段。３个阶段前后衔接,相互交叉,较客观地反映了干旱区水资源开发利用层次随社会、技术进步不断提高的规律和过程。其中节水实际上在整个水资源开发利用过程中都要贯彻,但第三阶段的经济用水内涵不同于前两个阶段,特别是在灌溉农业上,包含摆脱传统观念和进行变革,具有更深层次的意义。根据调查和计算,干旱地区现净用的水量仅１６０×１０^８ｍ３,只占水资源总量的１８％,还处在地表水资源开发利用不充分阶段；如完成第一阶段,可用水量能增加９１％,完成第二阶段,则可增加２１６％,潜力很大。     

我国水资源学术交流十年总结与展望

水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源,是一个国家综合国力的有机组成部分。目前,国家已将水资源列为与粮食、石油资源并列的三大战略资源之一。随着经济社会快速发展,水资源供需矛盾越来越突出,水资源已成为制约国民经济发展的重大"瓶颈"。因此,水资源研究已成为支撑我国可持续发展的重要学科领域。论文在大量文献分析的基础上,阐述了水资源研究发展过程;介绍了近十年来中国自然资源学会水资源专业委员会主办的主要学术交流情况,总结了近期我国水资源研究进展;在以上分析的基础上,对水资源学科发展趋势进行了分析,并对近期水资源研究进行展望,提出未来十年我国水资源学术交流发展方向。     

我国冰川水资源状况及开发利用途径

我国是冰川水资源拥有大国之一。本文对我国冰川水资源特性、冰水化学特征及开发利用进行了综合分析论述。指出冰川水资源是以固体水库效应为基础的水资源体系,有必要重新认识冰川的水资源价值,并进一步开展冰川应用基础研究,为合理开发利用和保护冰川水资源提供依据。     

云南省水资源时空分布格局及综合评价

水资源安全是山区资源环境安全和山区资源环境承载力研究的核心问题之一。在分析云南省水资源时空分布格局的基础上,提出了云南省水资源安全综合评价指标体系,采用层次分析法确定了各指标的权重,构建了云南省水资源安全综合评价模型,对云南省水资源安全状态以及优、劣势因素进行了评价分析。研究结果表明云南省水资源时空分布不均,社会经济条件较好的滇中地区水资源短缺严重,在95%保证率下,昆明市人均水资源量仅为611m³,水资源压力最大。对云南省各市（州）水资源安全综合评价表明,云南省水资源安全地域差异突出,云南省南部和西南部水资源安全形势较好,其中西双版纳州和德宏州水资源安全指数超过0.58,属安全等级;云南省东部地区水资源安全形势不容乐观,其中云南省东北部的昭通市水资源安全形势最为严峻,水资源安全指数仅为0.24,是全省平均水平的55.68%;另外,滇中地区的楚雄州由于地处干热河谷地区,季节性水资源短缺非常严重,水资源安全问题同样严重。水资源量是影响云南省水资源安全最重要的因素,工程性缺水和干旱问题亦非常突出。因此,必须加强水利工程建设力度,重点解决人畜饮水困难问题,提高农田旱涝保收率,同时重视水生态环境保护,提高水资源利用效率,提升抵御干旱灾害和水资源短缺的能力。     

An overview of reclaimed water reuse in China

China is facing severe water problems including scarcity and pollution which are now becoming key factors restricting developments. Creating an alternative water resource and reducing effluent discharges, water reuse has been recognized as an integral part of water and wastewater management scheme in China. The government has launched nationwide efforts to optimize the benefits of utilizing reclaimed water. This article reviewed the water reuse activities in China, including: (1) application history and current status; (2) potentials of reclaimed water reuse; (3) laws, policies and regulations governing reclaimed water reuse; (4) risks associated with reclaimed water reuse; (5) issues in reclaimed water reuse. Reclaimed water in Beijing and Tianjin were given as examples. Suggestions for improving the efficiencies of reusing urban wastewater were advanced. Being the largest user of reclaimed wastewater in the world, China's experience can benefit the development of water reuse in other regions.     

海河流域水量平衡与水资源安全问题研究

海河流域的水资源问题十分严重,但是水量平衡问题尚未很好地解决。水量平衡有三层含义,第一是降雨径流平衡;第二是水资源的供用耗排平衡;第三是水资源的供需平衡。目前海河流域水资源供用耗排平衡不明确的主要原因是非用水消耗量的定量不明确,论文对海河流域的现状水量平衡问题进行了分析和计算,得出了一般平水偏枯年份下的各平衡要素是定量值,其中海河流域年用水量为410×10⁸m³,入海水量为50×10⁸～100×10⁸m³,非用水消耗量为59×10⁸～71×10⁸m³,并对缺水量进行估算。论文还分析了近年来海河流域的用水特点,对水资源供需平衡进行研究和探讨,按照有关方法对过去几年中海河水安全状况进行评价,得出了1994～1996年海河流域供水安全而1997～2001年不安全的结论,并提出了今后要达到水资源供需平衡需要的条件以及应采取的对策和建议。     

中国水资源管理的一些问题

广义的水资源管理应当包括水资源的评价和规划、开发利用、治理和保护等。目前中国水资源管理亟待解决的主要问题是:(1)水法的不断完善和切实执行;(2)强化管理机构;(3)制定可行的水资源规划;(4)建立合理的水资源价格体系;(5)全面评价水资源开发效益;(6)调整水资源开发的投资政策。