沈乌灌域深度节水改造前后地下水环境时空变化规律

为探究河套灌区沈乌灌域在深度节水改造前后地下水环境的演变规律,针对地下水埋深、矿化度以及二者关系,通过区域布井、定位长期监测方式,采用经典地统计学理论,分析地下水埋深和矿化度的时空变化规律。结果表明:(1)深度节水改造后,沈乌灌域地下水埋深呈增大趋势,平均地下水埋深由节水改造前1.83 m增大到节水改造后3.36 m,增长率为83.9%。灌域中心和南部埋深偏大,局部产生漏斗,最大埋深至9.37 m,灌域北部埋深变化为0.6 m以下。(2)节水改造工程实施,使地下水矿化度显著增高,由节水改造前的1 296 mg/L增长为节水改造后的2 634 mg/L,增长103.47%。沈乌灌域地下水矿化度在东南、西北地区表现较高,而在中部地区则表现较低,随着节水改造工程的实施,淡水面积逐渐减少,微咸水面积逐渐增大。(3)研究区内地下水埋深和矿化度的变化呈指数关系,地下水矿化度随着地下水埋深的增大而减小,二者的决定系数为0.170 8。从空间上看,地下水埋深较小的地区,对应地下水矿化度大,地下水埋深大的区域对应矿化度小,摸清灌区地下水水位和水质变化规律,为土壤盐渍化防治提供科学依据。

内蒙古河套灌区沈乌灌域生态系统健康评价和时空变化分析

基于生态健康理论和景观生态学理论,使用土地利用和遥感数据,采用空间自相关分析和空间关联规则挖掘方法,分析内蒙古河套灌区沈乌灌域2000—2015年生态系统健康的时空变化。结果表明:2000—2015年沈乌灌域生态系统健康水平呈先缓慢提高、再迅速提高的态势,这与该区域土地利用结构变化由沙地转变为耕地、草地和林地以及由建设用地转变为耕地和草地密切相关。2000,2015年的Moran's I分别为0.627,0.606,空间集聚现象显著,高生态健康区分布在西部、中部和东部呈南北走向的水域湿地范围内,低生态健康区主要分布在北部、中部和南部的沙地以及东南角的城镇建成区。2000—2015年区域生态健康空间格局未发生显著变化。干渠近距离范围内基本不存在低生态健康区,区域内的灌溉设施对生态健康格局有重要影响。

河套沈乌灌域遥感耕地面积变化

以河套灌区沈乌灌域为例,以2012年的RapidEye和2016年Landsat8OLI遥感影像为数据来源,在实地调查的基础上,利用监督分类(SVM)和目视解译方法,提取了2012年和2016年沈乌灌域的耕地面积。结合目视解译结果,运用随机验证点对解译结果进行了验证,运用正确率(用户精度)、完整率(生产者精度)和整体精度(提取耕地面积与实际面积的比值)3个指标对提取结果进行了评价。验证结果显示,2012年监督分类精度的3个指标正确率、完整率以及整体精度分别为81.96%、77.12%和94.10%,2016年分别为91.97%、71.39%和91.78%。结果表明:通过遥感开展灌区耕地面积变化研究具有很高的精度和时效性;相较于2012年,沈乌灌域2016年耕地面积增加了0.648万hm^2,新增面积为2012年的12.8%;地下水位的变化与耕地面积变化关系密切,地下水位下降改善了土壤环境,促进了耕地面积的增加。

沈乌灌域天然湖泊非冰封期水质阶段性评价与分析

沈乌灌域湖泊水质状况对灌域生态环境有着重要影响。【目的】揭示沈乌灌域内天然湖泊水质状况,阐明节水改造工程实施和特殊的灌溉制度对湖泊水质变化的影响。【方法】针对沈乌灌域8个典型天然湖泊2016─2017年非冰封期(3─11月)水质监测数据,借助SPSS软件,采用主成分分析方法,选取CODMn、NH3-N、TN、TP、DO 5个因子作为评价指标,对研究对象进行了水质评价并对其水质变化原因进行了阐述。【结果】沈乌灌域8个典型湖泊水质在非冰封期处于动态变化,3─5月水质较好,一般能达到Ⅲ类水质,6─9月水质处于波动期,介于Ⅲ～Ⅴ类,10─11月水质开始好转,水质最差通常出现在8月与9月。【结论】8个典型湖泊其水质随时间波动较大,在节水改造工程实施年份,节水改造工程附近的湖泊水质有所降低,氮素是影响湖泊水质的主要因素。

节水改造对沈乌灌域不同地貌浅层地下水埋深的影响

为了揭示节水改造对区域地下水埋深的影响,以沈乌灌域44眼地下水观测井资料为基础,研究节水改造下地下水动态演变趋势。结果表明:整个灌域地下水埋深受灌溉影响明显,夏灌和秋浇后整个灌域地下水埋深都有上升趋势,秋浇后灌域大部分地区地下水埋深处于最浅值,有一定的周期性变化规律,但灌域中心地区存在深埋区,对于地下水资源要加强管控;节水改造后,各渠系下游耕地区平均埋深降幅(12.46%)大于上游耕地区平均埋深降幅(7.13%),最大埋深平均降幅(16.54%)大于最小埋深平均降幅(15.78%);荒地区、湖泊旁地区和林地区的地下水平均埋深分别下降0.33、0.24 m和0.36 m。研究表明,节水改造对耕地区、荒地区、湖泊旁和林地区影响较明显,对盐碱区和渠道旁地区影响较微弱。

论沈乌灌域在水权转让项目下的管理节水措施

文章论述沈乌灌域在水权转让项目下的管理与工程节水配套的十项有效的管理节水措施,为沈乌灌域实现节水目标提供了可鉴方案。

河套灌区出让水权对天然植被影响研究

为深入研究河套灌区通过节水改造进行水权交易对灌区生态环境的影响,利用遥感和实测数据相结合的方法,探究沈乌灌域节水改造前后归一化植被指数NDVI与地下水埋深之间的关系,确定沈乌灌域地下水埋深不宜超过3.4 m。同时,基于MIKE SHE模型平台构建沈乌灌域分布式水循环模型,利用地下水观测井数据、地下水流场和排水沟监测流量完成参数率定和验证。利用模型对现状总引水量3.06亿m^(3)情况下的地下水埋深进行预测,预测结果表明,到2025年将有50%的区域地下水埋深超过3.4 m,到2030年将有78%的区域地下水埋深超过3.4 m。结合地下水埋深与NDVI之间的关系,可以推断沈乌灌域植被生长状况将受到严重影响,应针对现状取水提出生态补水方案。