分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-07-04 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为研究和田河流域水化学与地下水补给特征，采用SPSS数理统计分析、Piper三线图、Gibbs图解以及氢氧和14C同位素示踪等方法对不同地貌单元中的水体(井水、坑塘水和河水)进行了水化学组成特征、补给来源和转化关系分析。结果表明：(1)各水体主要起源于南部海拔2000 m以上的中高山区冰雪融水和大气降水。从山区到沙漠区，地下水水化学类型具有较明显的分带特征。不同水体pH值均呈弱碱性，离子之间组分和TDS值差异较大，整体呈坑塘水＞井水＞河水规律。少数地下水样点中NO3-含量显著异常。(2)砾质平原区地下水大量接受地表河水的垂向脱节型补给。地下水TDS值小，更新速度快，以水岩溶滤控制作用为主，水化学类型多呈SO4·Cl–Ca·Mg型。(3)细土平原区地下水溶解性总固体(TDS)值变幅大，多为Cl·SO4–Na型。其中，河间地块内，靠近上游地下水接受地表水及邻区侧向径流补给，14C年龄小;中下游地区地下水氢氧同位素“氧漂移”现象普遍。分水岭处地下水14C年龄大，近河岸处年龄小，地下水与河水联系密切。河间地块两侧地下水分别沿东北、西北方向径流，最终排泄于外围沙漠区。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科学理论依据。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-05-31 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 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-、SO42-、Na+、Ca2+和HCO3-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SO4·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NO3-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+、Mg2+、Cl-、SO42-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，CO2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。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-04-29 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 采矿活动强烈地改变了区域水文循环特征并对地下水化学特征产生明显影响，揭示煤矿开发影响下的地下水系统演变特征，可为煤矿区的生态环境保护和可持续发展提供理论支持。本文以内蒙古伊敏盆地为例，在水文地质调查的基础上结合地下水流动系统理论、Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数、矿物饱和指数等分析方法探究煤矿开采活动干扰下的地下水化学变化特征。结果表明：研究区水环境整体上呈弱碱性，采矿显著影响区和非影响区内检测指标存在着不同程度的超标情况。盆地内煤矿开采疏排地下水加速了区域水文循环速度，使显著影响区水质向淡化方向演化。露天煤矿的开发使得原本封闭的地下水系统变得开放，含硫煤以及硫铁矿氧化产酸激发的一系列水-岩相互作用是区域地下水化学特征发生变化的主因。盆地地下水的水化学成分受蒸发浓缩作用和水-岩相互作用的影响。沿着地下水的流动方向，显著影响区内水化学类型是从HCO3-Ca·Na型向HCO3-Ca型变化，TDS和Cl-浓度呈现出下降趋势；在非影响区内是从HCO3-Ca·Na型向Cl-Ca·Mg型转变，TDS和Cl-浓度表现为上升趋势。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 选择河西走廊西端的月牙泉域作为研究对象,通过样品采集测试,对研究区内的水化学特征、环境同位素和水文地球化学过程进行了系统分析。结果表明:大气降雨(包括冰川融水)形成的出山河水是区内潜水的主要补给来源，二者存在密切的成因联系,局部地区受断裂构造或越流影响并受祁连山前深部地下径流侧向补给;党河灌区地下水的蒸发作用微弱,以人工开采为主要排泄方式，其他浅层地下水以蒸发为主要排泄项:地下水化学成分的演化受到碳酸和硅酸盐岩溶滤作用的影响;岩盐、石膏和硅酸盐岩的溶解作用、方解石和白云岩的沉淀作用以及蒸发作用是控制地下水盐分的主要因素,且在流域水循环过程中存在不同程度的混合作用。研究结果可为月牙泉生态保护与恢复提供科学依据。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-12-16 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 新疆博尔塔拉河流域水资源短缺且时空分配不均，定量计算出中游不同河段、不同时段地表水与地下水 的转化量，对地下水开采与回补、地表水与地下水优化配置具有重要意义。基于2021年12月1日2022年11月30 日博尔塔拉河中游5个监测断面的逐日测流资料，运用河道径流分析法，结合P-III(Pearson-Ⅲ)型分布频率曲线、各 监测断面来水量对比图和水文地质剖面图等对地表水与地下水转化进行了定量分析，并对渗漏河段入渗率与来水 量关系进行了拟合。结果表明：（1）5个监测断面中，博乐水文站年来水量最多，查乡大桥监测断面年来水量最少。 （2）博尔塔拉河中游2021年12月1日2022年11月30日来水处于平水年份。（3）博尔塔拉河中游上段，地下水转 化补给地表水；中段昆得仑渠首-查乡大桥段地表水大量入渗补给地下水，入渗系数为0.67，入渗率与来水量呈显 著负相关关系；下段，地下水再次溢出地表。博尔塔拉河中游河段共经历了3次地表水与地下水转化，总体表现为 地下水溢出补给地表水。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2023-03-14 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 地下水对于调节干旱区水循环和生态系统具有重要意义，认识和管理地下水资源是防止河流基流减少，地面沉降和水质退化的关键。通过分析艾比湖流域地下水水化学参数和氢氧稳定同位素特征，结合线性回归、双端元混合模型和GIS空间分析等方法，探讨不同区域地下水补给来源和水化学组分动态变化。结果表明：（1）博尔塔拉河（简称博河）和精河中下游区域氢氧同位素（2H与18O）值最大，艾比湖周边区域次之，博河上游区域最小，流域地下水存在不同的循环过程。（2）地下水氘盈余（d-excess）和水化学特征反映了地下水不同的补给机制和影响因素，博河上游区域地下水主要受冰川积雪融水补给；博河和精河中下游地下水主要来源为地表水和降水，同时受岩层性质、农田开发和灌溉措施影响较大；艾比湖周边地下水主要来源于冰雪融水和降水。中下游区域和河湖交汇区地下水是防控和治理的重点区域。（3）地下水流动系统Ⅰ的电导率（Electrical con⁃ductance，EC）在210.00~2500.00 Scm-1 之间，d-excess 在6.47~9.70之间；流动系统ⅡEC 在141.60~5260.00 Scm-1之间，d-excess在9.61~17.45之间，地下含水层存在不同的水力联系。研究结果对艾比湖流域地下水氢氧同位素和水化学驱动机制的探讨，可以为流域地下水资源的合理利用及科学开发提供一定的理论参考依据。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2023-02-02 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 近年来黄河流域人与水资源矛盾愈发突出，尤其是地下水储量的过度消耗已成为限制该区域人与自然和谐发展的主要矛盾之一。基于重力反演与气候实验卫星数据和全球陆面数据同化系数数据，根据流域水循环与水量平衡原理，测算20032016年黄河流域地下水储量的变化情况，在探究其时空变化特征的基础上，识别了地下水储量下降明显区域的人口暴露度。结果表明：（1）空间分布上，黄河流域地下水储量西多东少，由西向东下降程度不断加剧，且下降区域呈现由下游 向中上游扩散的态势。下降区域主要集中在中东部地区，变化等级以较剧烈减少和剧烈减少为主。（2）时间变化上，20032016年黄河流域地下水储量整体呈下降趋势，年均降幅为5.93 mma-1。其中，20042016年为连续下降，20152016年的下降幅度最大；另外，地下水储量时间变化存在季节效应，地下水储量下降幅度春季最大、冬季次之、秋季再次之、夏季最小。（3）地下水暴露风险状态下的地级市人口密度在空间上呈东高西低、中部交错分布的状态，暴露风险人口密度最大地级市共16个；地下水储量下降人口累积百分比呈现明显上升的趋势，在2016年达到最大值。研究 结果以期为黄河流域地下水资源可持续利用提供科学参考。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 柴达木盆地是典型的干旱内陆区，认识其地表水-地下水转化关系、水化学特征及沿程变化规律，对区域 水资源开发利用和生态保护有重要意义。在现场调查和水文地质条件分析的基础上，采用水化学、统计分析等方 法，研究了典型流域地表水-地下水转化关系、水化学特征及差异性。结果表明：（ 1）根据地质构造、地层和地形对 水力联系的控制作用，将地表水-地下水转化关系分为基岩阻隔+岩性控制型、岩性控制型和岩性控制+水文气象影 响型。（ 2）从山区到尾闾，地表水和地下水水化学类型从Ca型转变为Na型或Mg型、从重碳酸根型转变为氯离子 型；沿程水化学影响机制从水-岩作用为主逐渐过渡到蒸发-沉淀作用占主导；受基岩阻隔和岩性控制的影响，山间 河谷和冲洪积扇前缘地表水-地下水转化关系的转变使沿程水化学特征的变化规律发生局部逆转。（ 3）因含水层岩 性差异，盆地南部地表水、地下水中Na+ 、Cl- 和 SO2 4 - 占主导，东部、北部Ca2+ 和 HCO- 3 占主导，且北部F- 浓度较其他流 域高。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 冻融作用是地下水浅埋区土壤盐渍化的重要原因之一，了解其对土壤盐分及离子变化的影响对土壤盐渍化防治具有重要意义。为探究冻融作用下土壤盐分及离子的分布及变化规律，以太谷均衡实验站地中蒸渗仪系统为试验设备，结合野外和室内试验分析了20202021年冻融期内6种不同地下水埋深下土壤剖面水分、可溶性盐分及离子含量的变化特征以及冻结层在冻融过程中对土壤盐分运移的影响，并采用灰色关联法分析了土壤含盐量与离子间的关联度。结果表明：（1）蒸渗仪土壤中以Na+、Ca2+、HCO-3 、SO2-4 及Cl-为主，土壤含盐量与Na+和HCO-3 极显著相关，与Ca2+、SO2-4 和Cl-显著相关。（2）冻结层在整个冻融过程中对于Ca2+和Cl-变化影响较小，对Na+，HCO-3 ，SO2-4 及土壤总盐分变化影响较大。当冻结层全部处于最大毛细水上升高度范围内时，冻结层起积盐作用；当冻结层未处于最大毛细水上升高度范围内时，冻结层对于盐分运移起阻碍作用。（3）土壤含盐量与地下水埋深之间呈反比关系。当地下水埋深为3.0 m时，土壤含盐量变化值远小于0.5~2.5 m埋深。该研究可为地下水浅埋区土壤盐渍化的防治提供理论依据。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为研究吐鲁番盆地平原区地下水水化学特征及水质状况，根据吐鲁番地区2015年（最近1次）全面的地下水污染调查数据，选取44组地下水水质检测数据（潜水33组，承压水11组），运用数理统计、Piper三线图、Gibbs图、离子比值法对研究区地下水水化学特征及成因进行分析，运用内梅罗指数法、改进内梅罗指数法和模糊综合评价法对研究区地下水质量进行评价。结果表明：（1）吐鲁番盆地平原区地下水主要为低矿化度的弱碱性水，水化学类型以SO4Cl-NaCa型和HCO3SO4-NaCa型为主，其次为HCO3SO4Cl-NaCa型；研究区水化学成分主要受蒸发浓缩和岩石风化共同作用的影响。（2）地下水中的Ca2+、Mg2+主要来自蒸发岩的溶解，Na+、K+、Cl-主要来自岩盐的溶解，少量潜水中的Na+和K+来自硅酸盐的溶解。（3）(Na+-Cl-)/［(Ca2++Mg2+)-(SO42-+HCO3-)=-1，呈显著负相关，说明地下水化学组分的形成受到了阳离子交换作用的影响。（4）水质评价结果显示：3种评价方法中的Ⅲ类及以上水质占比均高于55%，地下水质量整体较好；模糊综合评价法的Ⅳ、Ⅴ类水占比最低为27.3%，Ⅳ、Ⅴ类水主要分布在托克逊县的博斯坦乡和鄯善县以东的火车站镇和七克台镇。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-12-12 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 岱海面积日趋萎缩，水质日益恶化，已经对区域生态环境安全造成严重影响。通过水文地质调查、水样采集，结合统计分析、舒卡列夫分类、矿物饱和指数、离子比例分析、氯碱指数等水化学分析方法，对岱海盆地地下水水化学特征及成因进行研究，以期揭示影响岱海区域地下水水环境演化的主要因素。结果表明：（1）岱海盆地地下水呈弱碱性，水化学类型以HCO3-Ca·Mg型水为主；从盆地边缘到岱海，水化学类型从HCO3-Ca向Cl-Na型过渡，控制水化学成分的作用由溶滤作用向蒸发浓缩作用过渡。（2）地下水水化学组分主要受溶滤、离子交换、脱硫酸以及人为作用控制，其中碳酸盐矿物、硅酸盐矿物、石膏和岩盐的溶解沉淀对地下水化学组分有重要影响。（3） NO-3 -N含量受氮肥、人畜粪便排放等人为作用影响；地下水赋存特征对NO-3 -N浓度垂直分布存在明显影响。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-10-10 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 民勤地处两大沙漠之间，近几十年地下水位持续下降，水资源严重短缺。为正确指导当地 地下水合理开发利用和生态恢复，剖析多年来的地下水开发利用过程和地下水动态变化特征尤为 重要。在收集并分析了 138 眼监测井水位数据的基础上，划定出民勤县地下水动态类型分区，并利 用克里金插值法绘制了民勤盆地 1985—2016 年逐年地下水流场和水位变幅图，采用网格法计算出 地下水多年储变量。同时，探究了民勤盆地地下水位的影响因素，得到回归方程并估算地下水可 开采量。结果表明：（1）民勤县地下水位动态类型可划分为开采型、灌溉入渗-开采型、河流入渗- 开采型和径流型。（2）民勤盆地地下水位多年来整体下降，其中灌区下降明显，最大降幅为 22 m，沙 漠区略有下降，地下水多年累计亏损 24.45×108 m3。（3）石羊河综合治理后水位下降明显减缓并出 现局部回升，部分年份储变量为正。（4）明确地下水动态主要影响因素为开采量和地表引水量。将 地下水量变化过程划分为迅速下降期（1985—2000 年）、稳定下降期（2001—2006 年）、治理期 （2007—2009 年）和平稳/上升期（2010—2016 年）。（5）在现状地表供水情况下红崖山灌区地下水可 开采量约 0.61×108 m3·d-1。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-08-11 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为了解生态输水后地下水埋深和植被的变化，采用统计方法和遥感影像数据分析输水后孔雀河地下水埋深时空变化特征、地下水埋深和累积输水量的关系以及输水后NDVI和植被覆盖度的变化。结果表明：从时间变化来看，生态输水后孔雀河地下水埋深呈现稳步抬升趋势，年内地下水埋深变化主要受人类农业生产活动影响；从空间变化来看，垂直于河道方向上各断面地下水埋深的抬升幅度随距离的增加而减小，沿河道方向上，中游断面埋深抬升变化量最大；地下水埋深与累积生态输水量呈负相关，中游断面相关性最显著；2016—2019年上游和中游断面所在的研究河段NDVI分别增长了64.28%和100%，下游河段NDVI值稳定在0.05，距河道2 km范围内植被覆盖度呈增长趋势。生态输水对孔雀河流域地下水埋深和植被已产生积极作用，建议在未来的生态输水过程中保持合理输水量的同时，加强地下水监管力度，保护生态安全。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-08-01 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 选取艾比湖流域降水、地表水和地下水为研究对象，结合流域水文地质资料，利用野外调 查、室内试验和统计分析等方法分析了流域不同水体氢氧稳定同位素的时空变化特征。结果表 明：（1）艾比湖流域降水 δ2H 和 δ18O 变化范围分别为-148.2‰~-34.5‰和-20.16‰~1.20‰，流域大 气降水线斜率为 6.69。降水 δ18O 值与气温呈正相关关系，与降水量在夏季表现出显著的负相关关 系。（2）地表水 δ2H 和 δ18O 变化范围为-101.0‰~-17.0‰和-14.54‰~0.29‰，其中 8 月最大，其次为 5 月和 10 月。博尔塔拉河同位素值从上游到下游沿流程逐渐增加，而精河沿流程变化趋势不明显， 河水 δ18O 与气温存在正相关关系。（3）地下水 δ2H 和 δ18O 值的范围分别为-85.0‰~-65.5‰和 -12.18‰~-9.05‰，平均值分别为-75.5‰和-11.00‰。博尔塔拉河区地下水同位素值从上游到下 游沿流程逐渐增加，精河区沿流程变化趋势不明显。艾比湖流域水体稳定同位素的测定，为阐明 流域水文过程提供同位素证据，对变化环境下有效利用水资源，维护流域生态安全具有重要意义。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 植被净初级生产力（Net primary production，NPP）是陆地生态系统碳循环及能量流动的关键 参数，表征生态系统质量状况。基于 2001—2019 年 MOD13A1、MCD12Q1、TERRACLIMATE 等数 据，利用 CASA 模型，估算了近 20 a 来塔里木河下游生态输水条件下天然植被 NPP 的时空变化趋 势；通过 Slope 趋势分析和 Person 相关分析法，从时空分布、不同植被类型和不同累积输水量方面分 析了生态输水工程对塔里木河下游天然植被生长状况的影响。结果表明：（1）在近 20 a 间，塔里木 河下游天然植被 NPP 整体呈上升趋势，其中极显著增加和显著增加的面积分别占总面积的 31.93%（P 中段（18.70 g C∙m-2）>下段（13.55 g C∙m-2）。（3）对不同植被类型 NPP 而言，柽柳群落（57.37 g C∙m-2）> 胡杨群落（29.29 g C∙m-2）>草本群落（23.23 g C∙m-2），且柽柳群落在生态输水过程中 NPP 增幅也最 大，增幅达 350.20%。（4）地下水埋深和天然植被 NPP 均与累积 3 a 的生态输水量相关性显著，相关 系数分别为：-0.70（P<0.01）、0.62（P<0.01），年内总输水量与下一年地下水埋深相关性明显高于与 当年地下水埋深的相关性；此外，随地下水埋深持续稳定回升，2010—2019 年天然植被 NPP 与地下 水埋深相关性也明显增强（R2=0.62）。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： ：水分利用效率（Water use efficiency，WUE）作为评价植物生长适宜度的综合指标之一，能很好 地反映植被对生态输水的响应。通过 Slope 趋势分析、Pearson 相关性分析及栅格时序合成等方法，利 用 CASA 模型估算的净初级生产力（Net primary productivity，NPP）和 SEBAL 模型估算的实际蒸散发（ET），研究了塔里木河下游 WUE 的时空变化及其对生态输水的动态响应。结果表明：（1）2001— 2018 年 ，塔 里 木 河 下 游 WUE 呈 显 著 上 升 趋 势（P CorET=0.10），灌丛 WUE（0.49 g C•mm-1•m-2）高于胡杨（0.30 g C•mm-1•m-2）及草本（0.24 g C•mm-1•m-2）； WUE 空间变化规律为由河道向两侧及由西北向东南呈递减趋势，极显著上升面积占整个研究区的 13.64%。（2）各植被 WUE 随着生态输水量的增加，呈显著上升趋势（P|Cor 胡杨=-0.46）| ； 各植被年均 WUE 在地下水埋深 4~6 m 处存在峰值，超过 6 m 后，WUE 均呈下降趋势。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 地下水对干旱区荒漠生态系统的维持至关重要，生态输水对地下水的补给量及影响范围是 评估输水成效的要素之一，对于准确理解地下水循环特征至关重要。基于 2000—2020 年塔里木河下游生态输水过程中的地下水监测数据，拟合输水前后地下水水面线方程，结合水均衡原理，对塔 里木河下游近 20 a 生态输水过程中的地下水埋深时空变化、地下水补给量以及输水期地下水最大 影响范围进行了估算与分析。结果表明：（1）塔里木河下游实施生态输水后，地下水位呈明显抬升 趋势，抬升幅度具时空差异性，在英苏、喀尔达依和阿拉干断面分别抬升了 3.01 m、2.87 m、5.75 m； 前 10 a 输水对地下水位抬升作用明显小于后 10 a；（2）塔里木河下游近 20 a 的输水对地下水的总补给量为 30.6×108 m3（占输水总量的 36.2%），包气带补给 40.1×108 m3（47.5%），入台特玛湖水量为11.7×108 m3（13.8%）；（3）塔里木河下游前 10 a 的输水对地下水补给量（61.6%）大于后 10 a（25.2%），主要归因于输水量增大，地下水埋深减小引起土壤含水量饱和差减小；（4）塔里木河下游输水期地下水的最大影响范围具有较大的波动，与输水前地下水埋深和输水量正相关；近 10 a，英苏、喀尔达依、阿拉干、依干不及麻断面，输水期地下水单侧影响范围高达 1075 m、2326 m、1623 m、856 m。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 准确估计输水条件下河岸地下水埋深的动态变化，可以量化生态输水量与地下水埋深的 响应关系，并由此估计自然河道所需输水量及持续时间，这对于干旱区水资源管理的可持续发展具有重要的科学意义。结合塔里木河下游 20 a 生态输水监测数据，用发展的包含地下水和土壤水 的拟二维地下水模型，对输水条件下塔里木河下游上、中、下段 3 个断面（英苏、阿拉干和依干不及 麻）的地下水埋深变化进行 20 a 长期模拟。通过率定期和后 11 a（2010—2020 年）的地下水埋深模拟结果与站点数据比较，发现两者较一致，证明该模型在塔里木河下游河岸断面地下水长期模拟 上的合理性和适用性。然后根据 3 个断面 20 a 的模拟结果分析输水条件下地下水埋深和土壤水的长期变化及其对生态输水的响应。结果表明：经过 20 a 的生态输水，英苏、阿拉干和依干不及麻 3 个断面上的地下水位和土壤湿度都有明显的上升，地下水位埋深从输水前的 8 m 左右抬升到输水 后的 4 m 左右，土壤湿度从最初的 0.20 上升到 0.35 以上，特别是自 2009 年以来，随年输水量增加，地下水位和土壤湿度增加幅度明显。生态输水与地下水的年际变化有一定的滞后性，由于土壤湿 度和地下水位表现为正相关关系，这使得土壤湿度对输水量也有滞后性的特点。相比于河水流 量，地下水水平传导率的取值对断面地下水埋深变化起着更重要的作用。另外，输水量与地下水 的年际变化表明塔里木河下游河岸要想获得持续的生态效益，需要对河道提供间歇性的生态输水。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 地下水是维系荒漠河岸植被生存、生长的关键因子，对于退化植被的恢复具有重要的意 义。结合塔里木河下游生态输水过程中地下水埋深的实测数据，详尽分析了 2000—2020 年地下水埋深的时空变化及对生态输水的响应。监测结果显示：在生态输水条件下，塔里木河下游河道两 侧地下水埋深大幅抬升。（1）在纵向上，自上游段的英苏、中游段的喀尔达依，至下游段的依干不及 麻，在距河道 100 m 处，地下水埋深分别由输水前的 7.76 m、9.31 m、7.82 m 抬升至 3.70 m、4.48 m 和 2.69 m；在距河道 300 m 处，地下水埋深分别由输水前的 8.09 m、9.15 m、8.25 m 抬升至 4.53 m、5.00 m 和 3.29 m；在距河道 500 m 处，地下水埋深分别由输水前的 8.21 m、9.45 m、9.08 m 抬升至6.61 m、5.46 m 和 3.82 m。（2）在垂直于河道方向上，根据地下水井监测数据，生态输水对塔里木河 下游的上、中、下 3 个区段地下水位的影响范围均达到了 1050 m，分别抬升了 2.69 m、1.38 m、1.59 m。（3）生态输水前期（2000—2009 年），上、中段地下水位抬升迅速，2009 年以后，下游段依干不及麻地下水位抬升幅度明显高于英苏（0.88~4.65 m）和喀尔达依（0.53~4.07 m）。并且，70.5%监测井地下水位波动趋于稳定，说明间歇性的生态输水有助于抬高地下水埋深，是地下水补给的主要来源，对于维持地下水较高水位的动态平衡具有一定的促进作用。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2021-06-17 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 采用树木年轮和稳定同位素技术，分析了 2000—2015 年生态输水对塔里木河下游胡杨树 木轮宽指数和树轮稳定碳同位素比率（δ13C）的影响，探讨了生态输水与胡杨生长的关系。研究结 果表明：（1）胡杨生长与生态输水量有着密切关系。受生态输水影响，塔里木河下游上段英苏断面 胡杨轮宽指数和树轮δ13C 经历了 3 个阶段：在最初前 4 a（2000—2003 年）的输水过程中，胡杨生长 响应十分敏感，胡杨轮宽指数和树轮δ13C 呈增加趋势，其平均值分别为 1.52 和-26.70‰；但在 2004—2009 年，随着生态输水量的逐渐减少，胡杨轮宽指数和树轮δ13C 逐渐下降，分别较 2000—2003 年平均减少了 28.83%和 2.41%；当 2010—2015 年生态输水重新稳定后，胡杨轮宽指数和树轮δ13C 也逐渐增加并趋于稳定。（2）输水时间与胡杨生长有着密切关系。胡杨生长与生长年（前一年 9 月— 当年 8 月）、生长季（4—8 月）和前一生长年（前一年 4 月—当年 3 月）生态输水相关性最高，与自然年（1—12 月）生态输水相关性不显著。其中，2008 年自然年（1—12 月）没有下泄生态水，2009 年（1— 12 月）虽然有输水，但因 2009 年生长季、生长年和前一生长年均没有生态水补给，导致胡杨轮宽指数和树轮δ13C 在 2009 年降至 2000—2015 年的最低值，分别为 0.76 和-27.50‰，较 2003 年分别降低 了 61.18%和 3.14%。（3）根据研究结果，推导出生态输水促进胡杨生长的作用机理：塔里木河下游的生态输水有效抬升了地下水位，改善了胡杨生长的水分环境，提升了胡杨水分利用效率，从而增加光合累积产物，最终促进了树木的生长。但生态输水对地下水埋深、胡杨生长的影响具有滞后 效应，滞后时间约为 1 a。为维持荒漠河岸林的有效恢复与重建，建议塔里木河下游生态输水最好在植物生长季实施。
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