塔里木河中游沙漠化地区地下水位遥感监测

[目的]探讨沙漠化地区地下水位的分布状况及其对沙漠植被的影响,为塔里木河流域生态环境保护提供科学依据。[方法]利用MODIS卫星遥感数据,采用遥感—数学—模型学融合的研究方法,在实地考察塔里木河中游区域的地下水位、土壤水分和其他辅助资料的基础上,通过建立土壤水分和地下水位的线性方程,提出在土壤中存在毛细管补给条件时,简便、有效地监测沙漠化地区地下水埋深的监测模型,并在塔河中游沙漠化地区进行实地验证。[结果]该模型反演地下水位和实测地下水位之间的相关系数为0.896 9,误差较小。研究结果符合实际。[结论]在较大范围且地下水埋深不大于6m的沙漠化地区,利用MODIS多波段遥感模型监测并评价地下水位埋深的空间分布是可行的。

渭河下游垂向潜流通量动态特征研究

潜流交换控制着潜流带内水量的变化及各种物质(氧气、有机质)的滞留时间,对地下水的水量和水质变化具有重要的影响。精确计算潜流带内的潜流通量及其动态变化特征,对河流的综合治理及生态恢复具有十分重要的意义。采用热量运移解析模型求解潜流通量,利用温度示踪技术,重点研究潜流交换过程的空间非均质特征和动态变化特征;以渭河下游草滩段为研究区,进行河床浅层沉积物潜流通量的计算。结果表明:监测时段内研究区地下水流为河水补给地下水,河道内不同位置的浅层潜流带内呈现出不同的潜流通量动态特征,其变化范围在0.873~8.900μm/s之间,潜流带厚度约为0.75 m,呈现比较复杂的动态变化特征。监测时段内各深度间潜流通量总体变化趋势为上升趋势,在垂向分布上存在差异,而且这种差异随时间变化。温度示踪方法简单易行,在潜流通量的计算中具有较好的准确性,适用于潜流带内水动力交换量的精确计算。

淹没分析在山洪泥石流风险评估中的应用初探——以河南省灵宝市大湖峪山洪泥石流沟为例

山洪泥石流是一种突发性的地质灾害,历时短暂,破坏性大。本文通过对河南省灵宝市大湖峪山洪泥石流沟进行淹没分析,在水文模拟基础上,用HEC-RAS、HEC-GeoRAS耦合ArcGIS模型对山洪泥石流进行分析,实现了山洪泥石流淹没范围的三维显示,获得泥石流淹没水深及淹没面积。进而对大湖峪主峪道及其支沟进行风险评估,所得的泥石流风险评估结果为泥石流的防治和预警提供了科学依据。研究中发现该流域遭遇30年、60年和120年一遇山洪泥石流时,大湖峪五个居民点均会被淹没。因此可以初步判断大湖峪矿区泥石流灾害的隐患相当严重,属于具有高风险的泥石流沟。其发生泥石流的物源条件、地形条件都已具备,一旦水源情况达到,泥石流就会危及到流域下游居民区的生命及财产安全。这一风险评估结果与大湖峪历史发生的泥石流灾害和灾情的实际情况基本相符。本研究实现了三维淹没分析与灾害风险评估的结合,为山洪泥石流的预测预报和风险评估研究提供了新思路,也为其他类似泥石流区域进行该方面的研究有一定参考价值。

渭河下游户县段垂向潜流通量动态特征研究

河流的潜流带是一个特殊的水文地质体,有其独特的水动力机制和生态作用。潜流通量是其中一项重要指标,在一定程度上能够反映地表水和地下水的相互作用关系。本文采用波动振幅衰减法计算潜流通量,利用温度示踪技术,重点研究潜流通量动态变化特征及潜流通量在时间空间上的分布特征。以陕西西安户县渭河段为研究区,进行河床浅层沉积物潜流通量的计算。结果表明:监测时段内研究区主要为河水补给地下水,不同深度平均潜流通量变化范围为9.7 ×10?7~2.9 ×10?6 m/s。潜流通量随潜流带深度增大,潜流通量数值随时间波动幅度减小。潜流通量数值垂向分布上随时空变化具有差异性。