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《长安大学》 2011年
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干旱区地下水文生态安全评价信息系统研究

张艳  
【摘要】:地下水是水资源的重要组成部分,是地球上最丰富且分布最广泛的淡水资源,对于人类的生产生活、社会经济发展具有重要的意义,是构成并影响生态环境的重要因素。干旱区具有地表水资源有限,人们生产生活以利用地下水资源为主,地表生态主要依赖于地下水的特点,因此地下水占有不可替代的地位,解决好干旱区地下水文生态的问题,对于实现水资源的可持续利用和保护干旱区脆弱的生态环境具有深远的意义。 水文生态系统研究是21世纪以来受到关注的热门课题。作为可持续发展理念的一个重要方向,维持和保证水文生态系统及水安全成为区域发展中合理利用水资源和保护生态环境的重中之重。本次研究着眼于地下水文生态系统这一支学科,针对我国西北干旱区典型绿洲——石河子垦区的地下水及水文生态安全等问题,依托长安大学水与发展研究院所承担的“111学科创新引智计划”——干旱半干旱地区水文生态及水安全学科创新引智基地项目,进行了地下水文生态安全的理论探讨,地下水文生态安全评价指标体系的构建,评价模型的研究,专门对新疆石河子垦区的地下水文生态系统状况进行评估,并且在此基础上将信息技术引入水文生态研究领域,旨在将本学科的理论研究推向实践应用。论文的主要研究内容如下: (1)基础理论研究,地下水文生态系统是一类远离平衡态的开放系统,是地下水的物理性质、化学成分和储存空间及其由于自然地质作用和人类工程——经济活动作用下形成的状态总和。地下水文生态安全定义为:表征地下水文生态系统所处的状态以及在维持其自身的资源、生态、环境功能基础上,所具有的稳定性和可持续性的能力。讨论了地下水文生态安全评价的内涵以及工作流程,并在此基础上提出地下水文生态安全评价信息系统的内涵。 (2)以系统论的方法,对基于地理信息系统技术的地下水文生态安全评价信息系统进行了总体设计。本系统是基于地理信息系统基础平台的空间信息系统,能够进行空间数据的存储与表达,将地下水水文生态信息数据在空间和时间尺度进行分析,包括数据库管理和维护子系统、数据处理子系统、地下水文生态安全评价指标筛选子系统、地下水文生态安全评价子系统、地下水文生态信息服务子系统,可以进行整个地下水文生态安全评价工作的系统化、一体化和自动化。 (3)地下水文生态安全评价指标体系的构建和指标筛选子系统研究,影响地下水文生态系统的因素有自然因素和人为因素,概括起来,地下水文生态安全评价的指标主要有地下水资源补给模数、地下水资源可开采模数、地下水埋深、地下水位下降速率、土壤盐碱化率、地下水矿化度、地下水开采模数、万元GDP产值耗水量等40个因素备选。 在地下水文生态安全评价指标体系的基础上,对指标的安全等级进行了定量的界定和描述,基于此,进行了评价指标筛选子系统的设计与开发,集成主成分分析法、层次分析法几种常用的指标筛选算法。 (4)以干旱区新疆石河子垦区为例,进行了实例验证,验证了地下水文生态安全评价模型的可靠性,所开发基于ArcEngine的地下水文生态安全评价信息系统改善工作效果良好和提高了工作效率。 评价结果表明,石河子垦区中五个灌区:石河子灌区、金安灌区、下野地灌区、莫索湾灌区、玛纳斯灌区分别的地下水文生态系统状况如下: 石河子灌区地下水文生态系统安全等级为安全,系统资源供给功能、生态维持功能良好、地下水水质良好、化学组分稳定,目前有效的支撑了石河子灌区的工农业生产和生活需水。金安灌区地下水文生态系统目前为基本安全状态。下野地灌区地下水主要开采承压水,地下水下降速率较快,地下水位埋深较深,北边缘区域土地沙化较为严重,地下水文生态系统属于基本安全状态。莫索湾灌区以开采地下水满足生产生活以及生态需水要求;濒临沙漠,降水稀少,地下水补给方式单一,区域水文生态环境恶劣,地下水可再生能力弱,地下水资源需求与供给存在矛盾。该区域局部地区地下水位下降速率快,水质较差,矿化度高的区域面积比例大,局部甚至矿化度达到20g/L,该区域地下水文生态系统为危机状态。玛纳斯灌区地下水文生态系统目前属于非常安全状态。 针对石河子垦区的地下水水文生态状况,建议治理山区环境,涵养水源,进行土壤脱盐处理,同时要控制耕地数量,推介农业节水措施,进行水资源规划,合理利用水资源,建立完整的地下水文生态动态监测体系。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P641.8;X826

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁川;刘玉邦;;长江上游流域水文生态系统分区及保护措施[J];北京师范大学学报(自然科学版);2009年Z1期
2 付哲;周云轩;刘殿伟;刘万崧;;基于特征的面向对象虚拟GIS数据模型设计与原型系统实现[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年04期
3 穆宏强,夏军,王中根;分布式流域水文生态模型的理论框架[J];长江职工大学学报;2001年01期
4 郭显光;熵值法及其在综合评价中的应用[J];财贸研究;1994年06期
5 陈国阶;论生态安全[J];重庆环境科学;2002年03期
6 梁灵君;王树谦;王慧勇;;区域水资源安全评价研究初探[J];东北水利水电;2006年04期
7 左伟,王桥,王文杰,刘建军,杨一鹏;区域生态安全评价指标与标准研究[J];地理学与国土研究;2002年01期
8 史兴民,杨景春,李有利,南峰;玛纳斯河流域地貌与地下水的关系[J];地理与地理信息科学;2004年03期
9 王仕琴;邵景力;宋献方;张永波;周小元;霍志彬;;地下水模型MODFLOW和GIS在华北平原地下水资源评价中的应用[J];地理研究;2007年05期
10 牟涛;夏清;康重庆;;电力供需预警指标筛选方法研究[J];电力自动化设备;2008年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋宗立;遥感与GIS在固原县地下水资源勘查中的应用[D];中南大学;2004年
2 杨炳超;地下水质量综合评价方法的研究[D];长安大学;2004年
3 张久川;基于GIS的水资源评价方法的应用研究[D];中国农业大学;2005年
4 潘旭东;玛河流域绿洲农业生态系统土壤分异规律及开发利用方向[D];石河子大学;2005年
5 吴宝海;玛纳斯河灌区主要生态环境问题及修复对策研究[D];河海大学;2005年
6 刘畅;玛纳斯河流域水污染控制规划研究[D];武汉大学;2005年
7 王志敏;张掖市水安全的定量评价[D];西北师范大学;2006年
8 刘旻;新疆玛纳斯河兵团地区水资源可持续利用评价研究[D];西北农林科技大学;2006年
9 李宁云;纳帕海湿地生态系统退化评价指标体系研究[D];西南林学院;2006年
10 刘向远;岩溶隧道施工中地下水环境负效应评价指标体系研究[D];西南交通大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;Research and Prediction of Ecological Security in Jiangsu Province Based on the Ecological Footprint[J];Asian Agricultural Research;2011年04期
2 汪晓静;陈锁忠;赵修军;;基于熵权的地下水源地水质属性识别模型[J];安徽地质;2008年01期
3 胡淑恒;陈广洲;;基于物元判定模型城市生态安全评价——以合肥市为例[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年04期
4 曲衍波;齐伟;束宏;付伟章;王炳刚;刘延军;;小城镇土地生态安全评价方法及应用——以山东省汶南镇为例[J];安徽农业科学;2006年05期
5 张保华;刘子亭;王振健;董杰;李庆朝;;山东省聊城市土壤耕层养分变化及其对农业生态安全影响[J];安徽农业科学;2006年08期
6 景丽娜;周宝同;殷清慧;张秋琴;;重庆市土地生态环境安全评价研究[J];安徽农业科学;2007年03期
7 何玲;刘秀娟;王军;许月明;;循环农业运行状态评价体系研究[J];安徽农业科学;2007年09期
8 王惠勇;曲衍波;郑晓梅;齐伟;赵东娟;商冉;;主成分分析法在城镇土地生态安全评价中的应用——以山东省临沂市为例[J];安徽农业科学;2007年15期
9 刘衍君;张保华;曹建荣;肖燕;;山东省聊城市粮食主产区地表水生态安全研究[J];安徽农业科学;2007年18期
10 李霞;张忠潮;尹满萍;;风险社会理论对维护我国生态安全的启示[J];安徽农业科学;2007年29期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 汪家权;王振祥;胡淑恒;;安徽省沿淮地区生态安全评估[A];2004“生态安徽”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 任秀文;姜国强;钟满妮;李开明;;SWAT模型参数敏感性分析及增江流域的应用[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
3 李文君;暴柱;邢焕政;郭勇;于卉;;基于改进集对分析法的北方水源地水库富营养化评价[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第一卷)[C];2011年
4 杜艳春;李晓亮;葛察忠;;基于S—P—R模型的城市生态安全评价指标体系构建方法[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
5 杨坤;纪志成;;基于峰值识别的改进SVM用电需求预测[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
6 ;Ecological Security Assessment on Ecotypes Zones and Countermeasures of the Ecologic Restoration in Mamas River Basin over the past 30 Years[A];Proceedings of Symposium from Cross-strait Environment & Resources and 2nd Representative Conference of Chinese Environmental Resources & Ecological Conservation Society[C];2010年
7 王振龙;鲁程鹏;刘猛;;地下水安全开采量的概念与评价方法研究[A];地下水开发利用与污染防治技术专刊[C];2009年
8 刘虎;梁睿;冯琳伟;邢述彦;晋华;;基于GIS的DRASTIC地下水脆弱性评价模型综述[A];2010地下水资源配置与优化调度及污染防治技术专刊[C];2010年
9 粟晓玲;史银军;;基于水资源转化模拟的内陆河流域水资源优化配置研究[A];全国水资源合理配置与优化调度及水环境污染防治技术专刊[C];2011年
10 杨培峰;李璠;陈惠斐;;城市生态功能区规划方法研究——基于生态服务价值提升视角[A];2011城市发展与规划大会论文集[C];2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 艾蕾;丹江口库区土地利用时空变化及生态安全评价初探[D];华中农业大学;2010年
2 苏毅;兰陵溪小流域生态系统健康评价研究[D];华中农业大学;2010年
3 张京钊;基于LUCC与RS/GIS的济南市生态安全评价[D];山东科技大学;2010年
4 祝子惠;山东省水文地质条件演化规律研究[D];山东科技大学;2010年
5 王艳;左江流域土地利用/覆被变化与生态安全评价[D];广西师范学院;2010年
6 任中起;国家生态安全评价研究[D];浙江理工大学;2010年
7 梁永会;面向网格服务的SWAT模型集成体系研究[D];郑州大学;2010年
8 王春霞;泰安水资源可持续利用研究[D];山东农业大学;2010年
9 赵振霞;基于神经网络的节水灌溉适宜技术优选模型研究及系统开发[D];山东农业大学;2010年
10 刘治政;黄水河流域平原区地下水监测网优化研究[D];山东农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘怀屺;蒸发力计算方法——彭曼(H.L.Penman)公式的应用[J];山东农业科学;1989年06期
2 李晓明;巢城水资源安全的形势分析与保障措施[J];安徽科技;2003年11期
3 龙丽民;赵红杰;武建双;;白洋淀水资源问题及保护对策[J];安徽农业科学;2006年06期
4 苏美岩;;生态安全意识及其建构[J];安徽农业科学;2008年11期
5 刘建;刘丹;;投影寻踪模型用于水质等级评价的研究[J];安徽农业科学;2009年01期
6 刘春龙;;改进的主成分分析法及其在水质评价中的应用[J];安徽农业科学;2009年22期
7 张光辉,石迎新,聂振龙;黑河流域生态环境的脆弱性及其对地下水的依赖性[J];安全与环境学报;2002年03期
8 陈旭华;用尼梅罗(Nemerow)污染指数评价地表水营养状况的探讨[J];安全与环境学报;2003年02期
9 范英英;刘永;郭怀成;;北京市水资源供需平衡趋势预测及分析[J];安全与环境学报;2006年01期
10 徐志新;王真;郭怀成;刘永;郁亚娟;范英英;;生态市的水资源供需平衡研究[J];安全与环境学报;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 郝华;;我国城市地下水污染现状及其基本对策[A];水资源、水环境与水法制建设问题研究——2003年中国环境资源法学研讨会(年会)论文集(上册)[C];2003年
2 谭德宝;李青云;黄奇;陈鹏霄;刘波;;长江流域水资源安全战略研究初探[A];现代科技与湖北新型工业化——第二届湖北科技论坛优秀论文集[C];2003年
3 冯春涛;;GIS在大庆及周边地区地下水环境脆弱度评价中的应用构想[A];资源·环境·产业——中国地质矿产经济学会2003年学术年会论文集[C];2003年
4 李兰;郭生练;胡建华;马绍忠;王永峰;刘霆;陈川建;;流域水文分布动态参数反问题模型[A];中国水利学会一九九九年优秀论文集[C];1999年
5 李兰;郭生练;李志永;马绍忠;李文龙;姚淑芝;;流域水文数学物理耦合模型[A];中国水利学会一九九九年优秀论文集[C];1999年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孔敏;龙口市水资源时空分析信息系统研究[D];山东师范大学;2001年
2 何芝;基于GIS平台的土地利用空间数据处理[D];西南交通大学;2002年
3 孙巍巍;基于多指标群决策理论的股票预测系统研究[D];昆明理工大学;2002年
4 金方顺;基于遗传算法的多目标模糊物元优化方法研究[D];浙江工业大学;2002年
5 邹长新;内陆河流域生态安全研究——以黑河为例[D];南京气象学院;2003年
6 丁火平;北京及邻区土地荒漠化动态演变分析与建模[D];中国地质大学(北京);2003年
7 师彦武;旱区流域水资源开发的水土环境效应分析及综合评估研究[D];西北农林科技大学;2003年
8 成建国;水安全监测和诊断咨询系统研究[D];中国水利水电科学研究院;2003年
9 雷静;地下水环境脆弱性的研究[D];清华大学;2002年
10 张凯;内陆河流域水资源开发利用潜力研究[D];西北师范大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 林福柏;;基于PSR模型的城市生态安全评价[J];经营管理者;2009年12期
2 尹晓波;区域可持续发展的生态安全评价[J];数量经济技术经济研究;2003年07期
3 史小丽;叶茂;王晓峰;安红燕;龚君君;;玛纳斯河流域绿洲区生态安全评价[J];井冈山大学学报(自然科学版);2010年05期
4 李华;;崇明岛生态安全的主要问题及对策探讨[J];国土与自然资源研究;2010年03期
5 喻锋;李晓兵;王宏;余弘婧;;皇甫川流域土地利用变化与生态安全评价[J];地理学报;2006年06期
6 张虹波;刘黎明;;土地资源生态安全研究进展与展望[J];地理科学进展;2006年05期
7 王惠勇;曲衍波;郑晓梅;齐伟;赵东娟;商冉;;主成分分析法在城镇土地生态安全评价中的应用——以山东省临沂市为例[J];安徽农业科学;2007年15期
8 吴开亚;金菊良;王玲杰;;区域生态安全评价的BP神经网络方法(英文)[J];长江流域资源与环境;2008年02期
9 魏兴萍;;重庆市生态安全评价[J];中国岩溶;2010年02期
10 陈菁;吴端旺;;快速城市化中海峡西岸的生态安全评价[J];生态学杂志;2010年12期
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1 陈凯;史红亮;;江苏省城市生态安全评价[A];第二届生态补偿机制建设与政策设计高级研讨会论文集[C];2008年
2 查良松;;城市生态安全评价研究[A];“资源环境与区域发展中的计算问题”研讨会论文集[C];2006年
3 任来君;程胜高;;生态安全评价在湿地保护中的应用探究——以天鹅洲湿地为例[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
4 刘吉平;李闯;王海霞;;吉林省西部近30年农业生态安全评价[A];“中国视角的风险分析和危机反应”——中国灾害防御协会风险分析专业委员会第四届年会论文集[C];2010年
5 查良松;张江书;张贝尔;;城市生态安全评价研究——以芜湖市为例[A];“资源环境与区域发展中的计算问题”研讨会论文集[C];2006年
6 王千;阿依吐尔逊;沙木西;金晓斌;周寅康;;基于能值理论与PSR模型的耕地生态安全评价研究[A];第八届博士生学术年会论文摘要集[C];2010年
7 李晓兵;;皇甫川流域土地利用变化与生态安全评价[A];中国地理学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
8 申志高;李桂元;;中国南方小流域生态安全评价研究[A];中国水利学会2008学术年会论文集(上册)[C];2008年
9 郭中小;郝伟罡;贾利民;张生;贾向前;杨瑞斌;;典型干旱草原生态安全评价[A];变化环境下的水资源响应与可持续利用——中国水利学会水资源专业委员会2009学术年会论文集[C];2009年
10 曾群;喻光明;杨珊;赵帆;罗秋月;林冬梅;;基于RS/GIS的汉江流域中下游生态安全预研究[A];第五届中国青年生态学工作者学术研讨会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 张骁骏;《庆阳市生态安全评价与生态功能区划研究》项目报告通过鉴定[N];陇东报;2010年
2 记者 晏国政;江河流域灾害频频 管理无序难逃干系[N];经济参考报;2011年
3 记者 洪琦 张瑛;宁夏干旱区农业综合节水技术取得重大突破[N];宁夏日报;2009年
4 本报记者 贾学颖;环境保护正迈出坚实步伐[N];中国财经报;2009年
5 本报记者 蒋建科;“一箭多雕”抗虫棉[N];人民日报;2002年
6 实习生 郭晓燕;我国地下水监测工作与国外相距甚远[N];科技日报;2006年
7 特约记者 邢云鹏 记者 薄云山;保护地下水,山西有了“硬杠杠”[N];地质勘查导报;2008年
8 王让会 张慧芝;3S技术与绿洲精细农业[N];中国测绘报;2001年
9 记者 刘如春 特约记者 杨焕星;雷州半岛地下水年可采49亿立方米[N];地质勘查导报;2006年
10 本报记者 傅淞岩;地源热泵:明日沈阳的环保“中央空调”[N];沈阳日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张艳;干旱区地下水文生态安全评价信息系统研究[D];长安大学;2011年
2 王韩民;国家生态安全评价体系及其战略研究[D];西北工业大学;2006年
3 王清;山东省生态安全评价研究[D];山东大学;2005年
4 薛亮;基于格网GIS的关中地区生态安全评价与格局变化分析[D];陕西师范大学;2009年
5 孙赵华;循环农业LCA技术体系研究[D];吉林大学;2009年
6 修丽娜;基于OWA-GIS的区域土地生态安全评价研究[D];中国地质大学(北京);2011年
7 刘硕;土地利用/覆盖变化与生态安全研究[D];中国林业科学研究院;2006年
8 李新琪;新疆艾比湖流域平原区景观生态安全研究[D];华东师范大学;2008年
9 董琼;高原湖泊杞麓湖流域土地利用变化及生态安全评价[D];北京林业大学;2009年
10 韩天放;辽宁省土地利用变化生态安全评价及预警研究[D];东北大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘永强;土地生态安全评价方法综合应用研究[D];南京农业大学;2011年
2 袁珍霞;基于3S技术的县域森林生态安全评价研究[D];福建农林大学;2010年
3 孔向春;煤矿区生态安全评价研究[D];山东师范大学;2010年
4 刘大雨;我国城市生态安全评价研究[D];吉林大学;2011年
5 曾翠萍;庆阳市生态安全评价研究[D];甘肃农业大学;2010年
6 高红娟;西辽河流域生态安全评价研究[D];辽宁师范大学;2011年
7 王龚博;防护林体系生态安全评价及信息管理系统研究[D];南京信息工程大学;2012年
8 王燕;北京市门头沟区旅游生态安全评价研究[D];北京第二外国语学院;2012年
9 汪洁冰;武汉市生态安全评价及演化趋势分析[D];华中师范大学;2012年
10 刘晓青;辽西北地区生态安全评价与主要影响因子分析[D];辽宁师范大学;2012年
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