基于ANN技术的大型灌区节水改造后农田水环境预测研究

本文以中国黄河河套灌区为案例,监测该区域的水盐动态,并对其多年的水文、地下水资料进行了分析,将三个不同尺度的试验区作为研究对象,采用人工神经网络技术中的BP、RBF模型对该区域的农田地下水文以及土壤的水盐变化进行了系统的预测,并将预测结果与采用传统的有限元数值法和水均衡法得到的结果进行了比较。     

推进水利现代化 建设山川秀美的“和谐都江堰”——四川省都江堰管理局

都江堰水利工程是世界水利史上的一颗璀璨明珠。这座始建于公元前256年秦昭襄王时期的水利工程，使旱涝灾害频繁的成都平原成为“水旱从人、不知饥馑”的“天府之国”。创造了人与自然和谐共荣的光辉范例。特别是新中国成立以来，都江堰进入了高速发展时期，灌溉范围由平原延伸到了丘陵，供水对象由农村扩展到了城市，现在都江堰水利工程有效灌面达1000多万亩。都江堰灌区用占全省5．9％的土地面积，解决了27．5％人口的吃饭问题，支撑了占全省44．3％的国民生产总值，已成为四川省国民经济和社会发展不可替代的基础设施和基础产业，在我省粮食安全、经济发展和社会稳定方面发挥了极为重要的作用。     

匈牙利:百年大计绿为先

匈牙利的绿化是欧洲内陆国家的典型.首都布达佩斯被称为"繁花似锦"的花园城市,几年前曾名列世界前十名绿化城市.到匈牙利,不论是空中鸟瞰,还是城中走看,满目皆绿,不愧"绿色之邦"之称.然而,论经济实力,匈牙利与西欧、北欧那些富国相比并不强,用于环保的资金也有限,可是,由于多年来当地人重视保护环境资源,维护生态平衡,大自然也给了真诚的回报.     

基于面积-高程积分的地下水动态分析——以泾惠渠灌区为例

为了研究泾惠渠灌区的地下水动态特征,探讨面积-高程积分在地下水动态分析中的可行性,利用ArcGIS空间分析工具计算了灌区地下水面积-高程积分数据,绘制了不同时期的地下水面积-高程积分曲线,分析了灌区地下水水位与储存量动态特征。结果显示:1978?—?2012年,泾惠渠灌区地下水面积-高程积分值为0.46、0.44、0.38、0.39,表明地下水水位与储存量整体呈下降趋势;1991?—?2012年,410.00?—?446.19 m水位区间面积由1978年的2.54下降为0,342.51?—?360.00 m水位区间面积多年持续增加,中等水位区间存在演化差异性,反映出不同时期地下水开发强度具有空间变异性;以1978年为基准,至2012年地下水储存量减少约7.08×10~8 m~3;降水、地表水引水量、人工开采是影响泾惠渠灌区地下水动态的重要因素,补排失衡是引起灌区地下水储存量下降的主要原因。研究表明:面积-高程积分曲线可以表征地下水水位空间结构特征和储存量的变化情况,利用面积-高程积分值能够近似估算地下水储存量变化量,证明了面积-高程积分在地下水动态研究中具有一定的实用性。     

石家庄污灌区土壤重金属污染现状评价

为揭示污水灌溉对土壤环境质量的影响,本研究以石家庄市污灌区为例,对其表层土壤重金属Pb、Hg、Cr、Cd、As、Cu、Zn的含量进行了测定分析,按照单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法,根据土壤环境背景值标准进行了评价,并应用克里格插值方法对研究区内表层土壤污染的空间变异特征进行了分析。结果表明,研究区表层土壤中各重金属均有超过背景值现象;其中Cd含量远高于土壤背景值,为主要污染因子,Hg为次要污染因子,Cu、Cr、Pb、Zn基本上为轻度污染,As处于清洁状态;污染综合指数均大于1,处于轻度污染以上等级;各种金属单因子污染指数和综合指数在研究区的分布特点各不相同,总体上形成以东明渠、洨河主河道为中心逐渐向两边递减的污染分布状态,中度污染及严重污染将近占研究区总面积的一半以上。     

最大熵模糊综合评价法在污灌区土壤重金属污染等级划分中的应用

以开封市化肥河污灌区为例,运用最大熵模糊综合评价法开展了土壤重金属(Cu、Zn、Cr、Pb、Cd、Ni、As)污染评价.结果表明: 在污灌区13个样点中,属于3级重污染的样点达11个,占总样点数的84.62%,只有位于化肥河上游的两个样点属于2级水平,污染较轻;在所有污染因子中,Cd和As的污染最为突出,其中Cd平均权重值为0.541 9,是最主要的污染因子.与内梅罗法综合指数法评价的结果相比较,最大熵模糊综合评价法能够显示更多的土壤污染信息,引入目标函数和隶属度,重视不同污染因子的权重,具有更高的准确性.     

基于灌区尺度的聚落与水土资源空间耦合关系研究——以张掖绿洲为例

灌区是构成绿洲的最基本单元,在人工灌渠系统的强烈控制与引导下,渠系的供水量决定了灌溉面积(水浇地)的大小,而水浇地的规模又决定人口的承载能力,因此,水-土-人系统存在着高度的相互依存性和共生性。论文应用空间自相关分析模型的Getis-Ord G_i^*指数,选取张掖39 个灌区中的3 个灌区(新坝、平川、盈科)分别代表沿山独立灌区、绿洲边缘区灌区和绿洲中腹灌区进行分析。结果表明,新坝灌区受独立水系和水资源保证程度的深刻影响,渠系、水浇地和居民点自干渠向外,由热点地区逐渐转变为冷点地区,居民点、干渠、水浇地具有明显的空间聚集特征,渠系对水浇地分布具有显著的控制和引导作用。平川灌区受黑河干流走向的影响,居民点、水浇地表现出明显的核心-外围特征,黑河沿岸干渠对居民点和水资源具有较强的基础性作用。盈科灌区由于水资源丰富,保证程度高,渠系对于水浇地和居民点的控制作用反而低于其他两类灌区。     

沿海和内陆地区居民汞暴露量对比

通过对沿海和内陆居民食用水产品消费情况调查以及居民头发汞含量的分析,对不同地区普通居民的汞暴露水平进行了对比研究.居民水产品的消费情况采用调查问卷的形式,对沿海地区大连和内陆地区河南两地普通居民进行了随机调查,并同时采集被调查者的头发作为汞暴露情况的生物样本.本次研究共收集到有效调查问卷及头发样本213份(大连112份;河南101份),两地居民水产品消费量分别为:大连104 g.d-1,河南74 g.d-1;收集到的头发样本采用DMA-80测汞仪(按美国EPA-7473的方法)进行总汞含量的测定.头发总汞含量分析结果显示,大连为(0.363±0.256)μg.g-1,河南地区为(0.192±0.167)μg.g-1.两地区对同一年龄段居民发汞水平比较发现,大连地区居民发汞水平明显高于河南地区.以美国环境保护署(EPA)参考剂量1μg.g-1作为发汞基准,大连地区的超出比例为3%,河南地区的超出比例为1%.该研究结果为了解我国普通居民的汞暴露情况以及后续的汞暴露风险的定量计算提供了基础数据.     

干旱扬水灌区土地资源承载状态演变分析

为解决干旱扬水灌区土地资源承载状态受多因素耦合影响而难以定量化描述的难题.本文以景电一期灌区为例,基于多级模糊评价理论构建评价指标体系,引入解决复杂系统模糊性及不确定性具有特有优势的云模型,结合黄金分割率法与云发生器原理集成了评语集标准云模型与状态层隶属度云模型,以组合赋权算法求解了指标权重,最终以云数字特征的形式对灌区1994年、2002年、2010年及2018年的土地资源承载状态进行了定量表述.结果表明:灌区各时期土地资源承载状态综合评价云分别为C₁(0.3175,0.0728,0.0131)、C₂(0.5846,0.0418,0.0117)、C₃(0.5315,0.0379,0.0098)、C₄(0.7045,0.0614,0.0144).结合云相似度分布特征可知,各时期土地资源承载状态分别为"轻微承载"、"临界承载"、"临界承载"及"承载安全".可知灌区土地资源承载状态自1994年—2018年主要经历了3个演变阶段,即1994—2002年为"快速改善期"、2002—2010年为"环境损伤期"、2010—2018年为"健康恢复期".该方法可为指导研究区及相似研究区寻求生产需求与生态保护之间的平衡机制提供有益参考.