卫宁平原近5年地下水埋深变化特征及其影响因素

根据卫宁平原的33个监测孔地下水位埋深数据,采用Mann-Kendall突变检验法分析该平原地下水位埋深变化特征及影响因素。研究结果表明,127号、140号、151号监测孔虽然年内波动浮动较大,但是近5年来整体地下水埋深均呈现变浅趋势。卫宁平原地下水埋深变化存在一定的时空差异,经计算均在2021年前后发生突变,其根本原因可以归纳为受到灌溉与开采的影响,且对于不同监测点地下水位变化影响因素有所不同。总之,人类活动对地下水位埋深变化起到主要作用,降水、径流、气温等因素影响较小。

卫宁平原生态植被变化及其影响因素

卫宁平原是宁夏地区重要的生态绿洲，也是我国西北地区重要的农业生产基地。利用中等分辨率的归一化差值植被指数MODISNDVI，对宁夏卫宁平原生态植被的时空变化规律进行了研究；分析了气温、降水等气候因子以及高程、地下水位埋深等因素对植被变化的影响。结果表明：在2000—2011年间卫宁平原的植被指数总体呈上升趋势，气温和降水对卫宁平原的植被变化具有较强的影响，与NDVI的相关系数分别为0．696和0．873；当高程在1120～1220m之间变化时，NDVI大于0．5，植被发育较好，主要为农田；当高程超过1240m时，NDVI均小于0．25，植被发育相对较差，为天然稀疏灌木；卫宁平原绝大部分地区的植被生长的地下水位埋深小于5m。

人类活动与卫宁平原土地沙漠化的历史演进

卫宁平原土地沙漠化的出现,最迟不会晚于北周时期,这由卫宁平原腹地鸣沙镇的得名即可证之。宋夏时期,卫宁平原土地沙漠化进一步扩大了,其西部的中卫已出现了沙山,而东部也在七百里瀚海的边缘。明清时期,由于人口的压力,在连山头地角的闲田都加以开垦的情况下,卫宁平原土地沙漠化更加剧了。当今,要治理土地沙漠化,只有植树种草,加大林、牧业的比重,把农、林、牧的结构调整好。

卫宁平原农用地土壤重金属污染特征与生态风险研究

卫宁平原是黄河流域上游的生态保护关键带,也是著名地理标志产品“中宁枸杞”的唯一原产地,在此开展区域性土壤重金属污染及潜在生态风险评价,对改善土壤生态系统功能,保护优质特色农业具有重要意义。该研究以卫宁平原农用地为主要研究对象,采集2830件表层土壤样品,检测As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn共8项重金属元素与Al、Li、Sc、Ti共4项地壳稳定元素的含量。运用标准化法计算重金属元素的基线值,并以此作为污染评价模型的参照值;采用污染负荷指数法和Hakanson潜在生态风险指数法研究农用地土壤重金属的污染程度和生态风险,基于空间分析阐明土壤重金属污染的空间分布格局。结果表明:卫宁平原表层土壤中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn的环境地球化学基线值分别为14.51、0.29、79.61、0.05、34.57、26.42、23.95、73.49 mg·kg^(−1),土壤重金属平均含量均高于黄河流域土壤背景值;污染评价结果表明,土壤As、Cr、Ni污染程度较低,Cu、Pb、Zn污染程度较高,Cd、Hg污染程度最高,综合污染负荷指数总体以轻度污染为主;土壤重金属综合潜在生态风险以中度风险为主,Cd与Hg是导致潜在生态风险程度较高的最主要因子。空间分析表明,污染地块集中分布在城市—农用地交错带和工业园区—农用地交错带;密集的交通运输活动、钢铁冶炼和金属材料加工制造排放的废气及烟尘是土壤Cd、Cu、Pb和Zn污染的主要来源,乡镇企业及工业园区钢铁冶炼生产中的燃煤烟尘是土壤Hg污染的主要来源。该研究结果划定了因人为源输入而造成的重金属污染地块范围,可为黄河流域土壤重金属污染防治提供重要的数据支撑。

卫宁平原包气带水分运移特征研究

降雨、灌溉入渗和潜水蒸发在卫宁平原地下水循环中有重要的作用。为了准确评价卫宁平原地下水垂向入渗补给量和蒸发量,通过设立中卫、中宁两个包气带原位试验点,观测期为2013年6月~2013年11月和2014年4月~2014年10月,获取了两个试验点不同埋深处的土壤水负压、温度、岩性及水分运移参数,并采用定位通量法计算试验点的地表蒸散发、入渗量和潜水面蒸发、入渗量。结果显示:在包气带岩性相同、灌溉期相同(7~10月)、总灌溉量相近条件下,作物的灌溉模式决定了灌溉对潜水的补给强度:玉米少次大量(150 mm·次^-1)灌溉对潜水的补给量为373.65 mm,远远大于茄子多次小量(50 mm·次^-1)的灌溉模式下的152.3 mm;而在包气带岩性相同、种植作物相同、灌溉模式不变的前提下,同时期潜水面净补给强度相近:中宁试验点2013年7~10月份潜水面净通量为32.88 mm,2014年同期为57.42 mm。在降雨情况或灌溉量较小(50 mm)的情况下,植被的生长会阻碍水分在包气带中的下渗;在灌溉量较大(100 mm和150 mm)的情况下,植被的生长会促进包气带水分的下渗。

卫宁平原地下水水化学特征及成因浅析

为研究卫宁平原地下水水化学特征及成因,在卫宁平原采集95组水样,利用数理统计分析、相关性分析、Piper三线图等方法,分析研究得出地下水水化学分布特征及地下水化学特征形成主要原因,一方面受地形、岩性和气候的影响,另一方面受人为引黄灌溉的影响。

宁夏卫宁平原地下水脆弱性评价

卫宁平原位于宁夏回族自治区中北部,属黄河流域生态环境保护和高质量发展先行区重要区域。地下水是区内重要水源,以DRASTIC模型为基础,选取地下水埋深,大气降水量,渗透系数,植被类型、土地利用类型、地下水开采系数、净补给量和实际开采量之差、单井涌水量8个因子,开展地下水水质、水量和综合脆弱性评价,提出合理开发利用地下水的建议。

基于遥感技术的卫宁平原盐渍化动态调查与研究

以卫宁平原为研究区,以ALOS卫星影像数据为主要信息源,通过人机交互解译与野外调查验证相结合的方法,对研究区2005年和2014年的盐渍化变化状况进行了动态调查,发现研究区盐渍化土壤面积总体呈增加趋势,部分区域盐渍化程度有所加重,局部地区盐渍化程度有所减轻.研究表明利用遥感技术,可以准确高效地实现土壤盐渍化的大面积动态调查.

常用潜水蒸发经验公式在卫宁平原的适用性研究

卫宁平原地处西北干旱半干旱地区,蒸发是潜水排泄主要方式,地下水蒸发是地下水资源合理开发利用、保护生态环境的重要内容。目前常用经验公式法计算地下水蒸发量,包括阿里维扬诺夫公式、叶水庭公式、幂函数公式。基于中宁蒸发试场实测数据与HYDRUS-1D软件,模拟不同土壤类型和覆盖条件下的地下水蒸发量,并对3种经验公式精度进行评价。结果表明:阿氏公式在卫宁平原有广泛的适用性,尤其在粗颗粒土质中拟合精度较高;叶氏函数相对其他两种方法适用性最差,整体低估了地下水蒸发量;幂函数在水位埋深较浅时会高估地下水蒸发量,在水位埋深较大时计算精度相对较好。

基于GIS的卫宁平原水化学类型分布规律及地下水径流条件

共采集95组地下水样品进行测试分析,测量高程点110组,依据卫宁平原地质地貌、地层岩性、水文地质条件及水质分析数据,利用Mapgis软件绘制卫宁平原地下水水化学图和等水位线图并进行水化学类型分布规律及地下水径流条件浅析。结果表明,卫宁平原区水质较好,溶解性总固体质量浓度均小于3 g/L,东西向受黄河影响,黄河两岸水质质量浓度均小于1 g/L;水化学类型相对简单,阴离子类型主要以HCO_(3)-SO_(4)-Cl型和HCO_(3)-SO_(4)型水为主,阳离子类型主要以Ca型水为主,卫宁平原水化学类型整体沿黄河两岸和山区呈条带状分布;地下水接受台地及山区的侧向补给,流经黄河冲积平原区后,最终向黄河排泄。

水化学和同位素示踪卫宁平原地下水沿河排泄

定量评价地表水地下水转化关系是管理和利用流域水资源的基础。通过在卫宁平原沿河采集36组地表水、地下水样品,基于水化学和氢氧稳定同位素特征分析了地下水和黄河的转化关系。建立了一维溶质对流运移方程并运用有限差分法求解,以Cl-和EC为拟合指标计算了地下水沿河排泄强度。结果表明:枯水期地下水以向黄河泄流为主,总排泄量为7.48m3/s,占黄河流量的2.13%。地下水排泄具空间变异,存在两段地下水强排泄区。水化学示踪模拟方法可以有效评价地下水沿河排泄及其空间变异,地下水样品的代表性、水量均衡要素的完备性和取样密度是影响评价精度的主要因素。

EH-4视电阻率成像系统在平原地下水调查中的应用

地下水资源调查是地下水研究的基础工作,由于地下水资源的埋藏性和地下空间的复杂性,地下水资源调查中地面电法勘探技术的选取显得尤为重要。以宁夏卫宁平原地下水资源调查地面电法勘探为例,利用EH-4视电阻率成像系统解释卫宁平原地层结构。解释结果显示,EH-4视电阻率成像系统在平原区地下水资源调查中效果较好。

不同作物覆盖对农业区地下水入渗补给的影响分析

灌溉入渗是卫宁平原地下水的主要补给来源,研究不同农作物对地下水的灌溉入渗补给对于准确评价地下水资源量十分重要。本研究基于卫宁平原灌区2个包气带水分运移原位试验点系统观测数据,运用Hydrus-1D软件建立了试验点的包气带水分运移数值模型;设置了单次灌溉量、生长期天数、最大根系埋深和叶面积指数四种影响因子,应用模型分析了其对地下水入渗补给量的影响,计算了不同作物种植期内地下水垂向入渗补给量。结果表明:试验点地下水入渗补给量以灌溉入渗补给量为主。单次灌溉量的大小对地下水垂向入渗补给量的影响最为显著,其次是生长期天数和最大根系埋深,叶面积指数对地下水垂向入渗补给量的影响最小。随着地下水位埋深的增加,农作物种植因子对地下水入渗补给的影响也会增大。不同时期的降雨入渗系数为0.02～0.25;受次降雨量和降雨频率影响差异较大。灌溉入渗系数大小与作物种类关系密切:玉米种植期内的灌溉入渗系数为0.78,茄子种植期内的灌溉入渗系数为0.51,枸杞种植期内的灌溉入渗系数为0.6～0.63。综合考虑研究区作物类型和地下水位埋深(117～267 cm),给出了研究区农田区域在作物单次灌溉量为50～150 mm情况下,对应的灌溉入渗系数参考值。

宁夏苹果蜜蜂授粉增产试验研究

苹果是宁夏回族自治区政府确定的13个特色优势产业之一,是继枸杞之后的第二大种植经济产业,也是宁夏林业产业的重要组成部分。据调查,目前宁夏全区苹果种植面积70多万亩,各市县均有分布,主产区为引黄灌区的银川平原和卫宁平原,一般国有农林场分布面积相对集中,农村比较零星分散。主栽品种主要有金冠、红富士、黄元帅等。

宁夏生态农业发展战略研究

根据宁夏农业生态环境和社会经济状况南北差异较大的特点 ,将全境划分为卫宁平原和南部山区两个类型区 ,针对存在的问题 ,分别研究了生态农业发展的战略 。

基于改进麻雀搜索算法优化BP神经网络的土壤有机质空间分布预测

土壤有机质是衡量土壤肥力的重要指标,提高区域有机质空间分布预测精度十分必要.利用黄河流域卫宁平原采集的1690个土壤表层(0~20 cm)有机质及自然环境、人类活动数据,通过1348个点采用经典统计学、确定性插值、地统计插值和机器学习的方法分别建立了土壤有机质空间分布预测模型,以342个样点数据为测试集检验分析不同模型预测精度.结果表明,卫宁平原土壤表层ω(SOM)的平均值为14.34 g·kg^(−1),1690个采样点土壤有机质变异系数为34.81%,为中等程度变异,呈现出东北部、西南地区含量低,中间黄河左右岸和地势平缓的黄河阶地相对含量高的空间分布趋势.4类方法的预测精度大小为:机器学习法>地统计插值方法>确定性插值方法>经典统计学方法.通过对比,基于改进麻雀搜索算法优化的BP神经网络预测精度最好,改进后的麻雀搜索算法具有更优的收敛精度,避免了陷入局部最优,防止了数据过拟合,具有较好的预测能力,该优化算法可以提高土壤有机质含量预测精度,在土壤属性预测上有良好的应用前景.

项目带动促发展 枸杞品质争一流——宁夏国家级重点良种基地中宁县林场建设纪实

坐落在宁夏卫宁平原黄河之滨的中宁县林场,得享黄河之水富宁夏之便利,拥有杞乡优良的枸杞种质资源和品牌之优势,2009年被国家林业局确定为国家级林木良种基地,是我区国有林场一颗耀眼的绿色明珠。走进它,映如视野是一幅美丽的山水画。我利用工作之便,有幸三次走进中宁林场,近距离的与他们接触,感受林场的变迁与发展。

南长滩纪事

听说中卫南长滩是20年前的事,那时我在一家经济类杂志做编辑,当时要出版一期以宁夏未来社会经济发展构想为选题的专号,经多方论证组稿,共选定了四五个题目,其中有一篇谈大柳树水利工程建设对宁夏卫宁平原未来社会经济发展的影响的文章,给我印象很深。撰文者是一位多年从事水利工作的老同志。

黄河在这里如金子般流淌

黄河平静地流淌过狭窄的卫宁平原后,又一次进入峡谷——青铜峡。青铜峡是由贺兰山余脉、牛首山相夹而形成,全长8.6公里,谷宽800~600米,谷深200米,最窄处90米,两岸山石“土色如金”,峡谷与蓝天碧水相互映衬,呈现出青铜色,也由此得名“青铜峡”。虽然长度不长,但它的出现极大地影响了下游的引水灌溉。告别了青铜峡,黄河进入了一片较为宽广的平原地带,这里就是银川平原。