收藏本站
《中国地质科学院》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

张掖盆地地下水对气候变化响应特征与机制研究

连英立  
【摘要】:本文以西北内陆黑河流域的张掖盆地地下水对气候变化响应特征与机制为主题,以流域水循环理论为指导,应用水文地质学、地统计学和灰色数学专业理论方法以及MapGIS空间分析等技术手段,采用定性判断和定量分析相结合方法,首先,对上游补给水来源祁连山区和地下水赋存地平原区的大气降水、气温、出山径流、地下水位和地下水温度等关键要素多年监测资料进行系统分析和有机相关耦合,包括全面深入踏勘和了解研究区气候、水文、地形地貌、区域地质构造、地层岩性、地下水埋藏条件和水资源开发利用状况,梳理和识别影响研究区地下水变化主要因素及其年内、年际和年代变化规律;然后,量化解析了上游祁连山区气候变化对张掖盆地地下水补给源结构和补给水量变化影响特征,以及识别了人类活动对张掖盆地水循环过程影响的年际和年内变化特征;最后,探讨了张掖盆地地下水变化对气候变化响应非均一性特征和机制。据此,提出了不同气候条件下张掖盆地地下水合理利用与涵养对策。 主要成果与创新性认识如下: (1)近30a来研究区气候由冷干向暖湿转变,祁连山区降水量是影响出山径流量和张掖盆地地下水补给量的主要影响因子 研究区多年平均气温分别为-0.95℃(祁连山区)和7.59℃(张掖盆地),降水量分别为408.67mm/a(祁连山区)和118.12 mm/a(张掖盆地),气温和降水量的年际波动变化幅度较大,与区域气候变化密切相关。研究区气温呈波动上升趋势,自20世纪60年代至今祁连山区气温累计上升1.48℃,张掖盆地气温累计上升1.33℃,其中4月份和10月份气温升高对年均气温升高贡献率最大,90年代之后研究区气温升高速率明显增加。自20世纪90年代开始祁连山区降水量显著增加,由1991年的311.85 mm/a增加至2009年的502.60 mm/a,平均增速为10.60 mm/a,其中7、8月份降水量增加对全年降水量增加的贡献率最大。由于张掖盆地为干旱区,年降水量不足150 mm,所以,近年来祁连山区降水量增大是张掖盆地地下水位有所恢复的主要原因。 出山径流量与祁连山区年降水量显著相关,其双侧皮尔逊相关系数达0.845,并且达到了0.01置信度的显著性水平。而出山径流量与祁连山区气温关联性不大,其双侧皮尔逊相关系数仅为0.306,置信度显著性水平为0.05。这表明,祁连山区降水量是出山径流量变化的主要影响因子。由于出山地表径流是张掖盆地地下水的主要补给源,且出山地表径流量占总补给量的80%以上,因此,根据祁连山区降水量与出山径流的线性回归模型,若不考虑气温和人类活动影响,当祁连山区降水量大于125 mm/a时,每增加10mm/a,出山径流量增加0.40×108m3/a,地下水补给量增加0.34×108m3/a。 (2)张掖盆地地下水对祁连山区气候变化的响应具有滞后延续性 在时间上,张掖盆地潜水温度最大值的出现,分别滞后于祁连山区和张掖盆地气温、降水最大值2个月;承压水温度最大值,分别滞后于祁连山区和张掖盆地的气温、降水最大值3个月。祁连山区气候变化对张掖盆地地下水温度的影响,具有明显的滞后延续性。在极端干旱、或者极端降水条件下,它们对张掖盆地地下水温度的影响可持续2-3a,承压水温度对祁连山区气候变化响应的滞后延续性更为明显。 (3)张掖盆地地下水对气候变化和人类活动响应在空间分布上具有非均一性 1984~2009年期间张掖盆地潜水位和承压水头均呈现不同程度下降过程,其中承压水头下降幅度大于潜水位,在空间上地下水位变幅差异较大。距离河道越远,降幅越大:距离河道越近,降幅越小。反之,距离河道越近,上升速度越快;距离河道越远,上升速度越慢。在张掖盆地东南部倾斜平原,由于远离河道带,地下水位降幅最大;在黑河干流带,地下水位降幅较小。 张掖盆地的地下水埋藏条件、地形地貌和地表径流条件是地下水位对气候变化响具有非均一性特征的基础,气候变化和人类活动是动因。河渠入渗量减少和水库的大量修建,造成了张掖盆地东南部山前倾斜平原地下水位连续下降。黑河调水方案实施和近年来祁连山区降水量增大,使得黑河干流径流量和河道渗漏量增加,是张掖盆地南部沿河道带地下水位上升的源泉。 (4)遵循祁连山区气候周期性变化规律,有针对性适时调控地下水开发利用强度,有利于地下水环境涵养和水资源可持续利用 张掖盆地地下水主要依赖祁连山区出山径流水量补给,因此,应遵循祁连山区气候周期性变化规律,针对张掖盆地不同分区地下水埋藏和补给条件,适时调整地下水开发利用强度,合理涵养地下水,开源与节流并举。重视山前戈壁带地下储水空间的调蓄能力,在丰水期强化人工增加地下水补给调蓄,加强浅埋地带地下水开采,袭夺潜水无效蒸发,防降土壤盐渍化。
【学位授予单位】:中国地质科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P467

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 范伟;章光新;李然然;;湿地地表水—地下水交互作用的研究综述[J];地球科学进展;2012年04期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张玲;贾在强;欧阳秋明;;章丘泉水地下水位与降水关系分析[J];安徽农业科学;2008年27期
2 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
3 陈仁升,康尔泗,杨建平,张济世;黑河流域山前绿洲水量转化模拟研究[J];冰川冻土;2003年05期
4 杨玲媛,王根绪;近20a来黑河中游张掖盆地地下水动态变化[J];冰川冻土;2005年02期
5 方燕娜;林学钰;廖资生;陈洪艳;;吉林中部平原区浅层地下水温度对全球气候变暖的响应[J];冰川冻土;2005年06期
6 程国栋;肖洪浪;徐中民;李锦秀;陆明峰;;中国西北内陆河水问题及其应对策略——以黑河流域为例[J];冰川冻土;2006年03期
7 阳勇;陈仁升;吉喜斌;;近几十年来黑河野牛沟流域的冰川变化[J];冰川冻土;2007年01期
8 张华;张勃;Peter Verburg;;不同水资源情景下干旱区未来土地利用/覆盖变化模拟——以黑河中上游张掖市为例[J];冰川冻土;2007年03期
9 魏智;金会军;蓝永超;胡兴林;吴锦奎;杨思忠;吉延峻;;黑河实施分水后中游灌区地下水资源量的变化分析[J];冰川冻土;2008年02期
10 苏芳;徐中民;;张掖甘州区农村居民不同收入群体家庭虚拟水消费比较[J];冰川冻土;2008年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 聂振龙;黑河干流中游盆地地下水循环及更新性研究[D];中国地质科学院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 肖志国;几种水文时间序列周期分析方法的比较研究[D];河海大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田文勇;李冬梅;;阿坝州三大产业发展对经济增长的影响分析[J];阿坝师范高等专科学校学报;2011年03期
2 胡明珠;杨存进;孔德刚;;薛家湾镇地下水位升高的原因分析[J];四川建筑科学研究;2012年03期
3 郑亮;蒋志雨;;铝粉厂粉尘爆炸危险性影响因素的灰关联分析[J];安防科技;2009年08期
4 齐新安;朱祖林;;安徽电大远程开放教育专业招生规模与发展态势的灰关联分析[J];安徽广播电视大学学报;2007年03期
5 汪周生;;外部环境因素与合肥会展经济发展关联效应的实证分析[J];安徽广播电视大学学报;2010年04期
6 王贵权;朱云鹃;;企业债券发展影响因素的实证研究——基于灰色系统理论[J];安徽广播电视大学学报;2011年01期
7 丁玉玺;;安徽省科技与经济发展灰色关联度分析[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年06期
8 吴国锋;;基于二次插值的GM(1,1)模型在用电量预测中的应用[J];安徽职业技术学院学报;2010年02期
9 王辉;孙世群;熊鸿斌;;城市工业废水排放量灰色预测的研究[J];安徽化工;2006年04期
10 郑建飞;;丽水市2004年以来气象灾害分析[J];安徽农学通报;2007年16期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Assessing impact of irrigation water on groundwater recharge and quality in arid environment using CFCs,tritium and stable isotopes,in the Zhangye Basin,Northwest China[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
2 黄碧春;;灰色系统理论在建筑物变形分析中的应用[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十五次学术交流会论文集[C];2011年
3 冯庆合;付桂萍;吴世安;康红飙;;信阳的气候变化及其影响[A];经济策论(下)[C];2011年
4 尹春杰;孙洁君;张承慧;;一种新型的蓄电池组状态在线检测及故障预报算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 李军亮;肖新平;毛树华;;灰色双层线性规划的粒子群解法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 戴文战;李俊峰;;图像边缘检测新算法及应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 刘捷;李军亮;廖锐全;;非等间隔广义累加灰色预测模型及其应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 李俊峰;戴文战;潘海鹏;高金凤;;基于灰色系统理论的图像去噪算法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 李俊峰;戴文战;潘海鹏;;基于灰色关联度的自适应图像去噪算法研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
10 戴文战;李燕;杨爱萍;;基于遗传算法的灰色Verhulst模型的改进研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓辉;中国产业结构的动态投入产出模型分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 魏光明;我国环境税收问题研究[D];中国海洋大学;2010年
3 赵昕;海洋灾害补偿基金设计研究[D];中国海洋大学;2010年
4 王雄师;讨赖河流域水资源演变及其合理配置研究[D];兰州大学;2010年
5 赵洪涛;甘肃中南部滑坡、泥石流灾害机制及防灾可持续发展研究[D];兰州大学;2010年
6 董凤娟;注水开发阶段的储层评价与油水分布规律研究[D];西北大学;2010年
7 胡元林;高原湖泊流域可持续发展理论及评价模型研究[D];昆明理工大学;2010年
8 曲建军;基于提速线路TQI的轨道不平顺预测与辅助决策技术的研究[D];北京交通大学;2011年
9 李峰;网络环境下单线列车运行图编制的优化算法研究[D];北京交通大学;2010年
10 丁文荣;云南省盘龙河流域河流悬移质输移变化及其对环境变化的响应[D];昆明理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘慧;杏鲍菇优良杂交子的初步选育[D];华中农业大学;2010年
2 杜金龙;土地利用变化及其对生态系统服务价值影响研究[D];华中农业大学;2010年
3 刘文伍;杉木树矿井瓦斯地质规律及瓦斯预测研究[D];河南理工大学;2010年
4 王晓彬;新安井田瓦斯赋存规律研究[D];河南理工大学;2010年
5 米帅;工程项目成本管理及绩效评价研究[D];山东科技大学;2010年
6 孙明;深井底板突水判别和预测系统开发研究[D];山东科技大学;2010年
7 陈林;基于GIS的流域水文数据的时空分析[D];山东科技大学;2010年
8 吴壮金;广西北部湾经济区城市土地集约利用研究[D];广西师范学院;2010年
9 王顺岩;灰色系统理论在间歇式染色中的应用研究[D];浙江理工大学;2010年
10 李振;网络舆情预测关键技术研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯夏清;章光新;尹雄锐;;基于SWAT模型的乌裕尔河流域气候变化的水文响应[J];地理科学进展;2010年07期
2 杜新强;冶雪艳;路莹;迟宝明;Steffen Birk;杨悦锁;;地下水人工回灌堵塞问题研究进展[J];地球科学进展;2009年09期
3 徐华山;赵同谦;孟红旗;徐宗学;马朝红;;滨河湿地地下水水位变化及其与河水响应关系研究[J];环境科学;2011年02期
4 梁丽乔,闫敏华,邓伟;湿地蒸散测算方法进展[J];湿地科学;2005年01期
5 王磊;章光新;;扎龙湿地地表水与浅层地下水的水文化学联系研究[J];湿地科学;2007年02期
6 章光新;尹雄锐;冯夏清;;湿地水文研究的若干热点问题[J];湿地科学;2008年02期
7 董李勤;章光新;;全球气候变化对湿地生态水文的影响研究综述[J];水科学进展;2011年03期
8 韩爱果;孙颖;韩坤立;;浅谈北京地区湿地修复与地下水资源的关系[J];水土保持研究;2006年04期
9 陈永金;陈亚宁;刘加珍;;堤防修建对塔里木河中游湿地地下水化学特征及水盐运移的影响[J];聊城大学学报(自然科学版);2009年04期
10 万力,曹文炳,胡伏生,梁四海,金晓媚;生态水文学与生态水文地质学[J];地质通报;2005年08期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘惠民,邓慧平;全球气候变化影响研究进展[J];安徽师范大学学报(自然科学版);1999年04期
2 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
3 李培基,米德生;中国积雪的分布[J];冰川冻土;1983年04期
4 杨针娘;祁连山冰川水资源[J];冰川冻土;1988年01期
5 丁永建,炳洪涛;近40年来冰川物质平衡变化及对气候变化的响应[J];冰川冻土;1996年S1期
6 曹梅盛;高亚洲积雪变化趋势预测[J];冰川冻土;1996年S1期
7 徐俊荣,仇家琪;天山地区30年来冬季降雪波动研究[J];冰川冻土;1996年S1期
8 丁永健,叶佰生,周文娟;黑河流域过去40a来降水时空分布特征[J];冰川冻土;1999年01期
9 蓝永超,康尔泗,金会军,张生才,陈明征,陈学林;黑河出山径流量年际变化特征和趋势研究[J];冰川冻土;1999年01期
10 叶佰生,韩添丁,丁永建;西北地区冰川径流变化的某些特征[J];冰川冻土;1999年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 陈建生;汪集旸;;同位素方法研究巴丹吉林沙漠与古日乃草原地下水补给[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年
2 任国玉;;全球气候变化研究现状与方向[A];大气科学发展战略——中国气象学会第25次全国会员代表大会暨学术年会论文集[C];2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张华;基于水资源约束机制的张掖市土地利用/覆盖变化模拟研究[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 张盛魁;;祁连山区气候变化的研究[J];青海农林科技;2006年02期
2 程瑛;徐殿祥;郭铌;;近20年来祁连山区植被变化特征分析[J];干旱区研究;2008年06期
3 吴吉春;盛煜;于晖;李金平;;祁连山中东部的冻土特征(Ⅰ):多年冻土分布[J];冰川冻土;2007年03期
4 陈乾;张久林;陈添宇;;祁连山区2006年夏季降水过程的天气分析[J];干旱气象;2008年04期
5 尹宪志;张强;徐启运;薛万孝;郭慧;史志娟;;近50年来祁连山区气候变化特征研究[J];高原气象;2009年01期
6 常学向,赵文智,赵爱芬;祁连山区不同海拔草地群落的物种多样性[J];应用生态学报;2004年09期
7 陈少勇,董安祥,王丽萍,孙秉强;祁连山区夏季总云量的气候变化与异常研究[J];南京气象学院学报;2005年05期
8 陈少勇;董安祥;陈添宇;安华银;;祁连山低云量对气候变暖的响应[J];干旱区资源与环境;2007年02期
9 杜二计;赵林;李韧;;探地雷达在祁连山多年冻土调查中的应用[J];冰川冻土;2009年02期
10 陈乾;陈添宇;肖宏斌;;祁连山区夏季降水过程天气分析[J];气象科技;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姚玉璧;李耀辉;王毅荣;张秀云;李耀邦;魏锋;;黄土高原气候与气候生产力对全球气候变化响应[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集(下册)[C];2004年
2 汪珊;张彤;黄大英;孙晋炜;贺国平;王萍;;北京市地下水合理开发与保护[A];地下水开发利用与污染防治技术专刊[C];2009年
3 宋富强;张一平;;引种植物物候对气候变化的响应[A];中国生态学会2006学术年会论文荟萃[C];2006年
4 王明玉;王秋华;赵凤君;田晓瑞;;气候变化对我国林火影响与对策[A];第二届中国林业学术大会——S7 新形势下的森林防火问题探讨论文集[C];2009年
5 苏占胜;陈晓光;黄峰;杨淑萍;;宁夏农牧交错区(盐池)草地生产力对气候变化的响应[A];全国农业气象与生态环境学术年会论文集[C];2006年
6 张菲;刘景时;巩同梁;王宏;;喜马拉雅山北坡卡鲁雄曲融水径流与气候变化[A];中国青藏高原研究会2006学术年会论文摘要汇编[C];2006年
7 苏占胜;陈晓光;黄峰;杨淑萍;;宁夏农牧交错区(盐池)草地生产力对气候变化的响应[A];全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会论文集[C];2006年
8 王素芬;康绍忠;;杂木河流域出山口径流对气候变化响应研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
9 刘忠阳;陈怀亮;杜子璇;师丽魁;刘伟昌;;黄淮海地区植被绿波、褐波的推移及其对气候变化的响应[A];粮食安全与现代农业气象业务发展——2008年全国农业气象学术年会论文集[C];2008年
10 刘忠阳;陈怀亮;杜子璇;邹春辉;;黄淮海地区植被绿波、褐波的推移及其对气候变化的响应[A];中国气象学会2008年年会卫星遥感应用技术与处理方法分会场论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 杨启国;西北作物对气候变化响应研究取得突破[N];中国气象报;2009年
2 记者 方云静 见习记者 李莉;区内外专家认为新疆是气候变化响应敏感区域[N];新疆日报(汉);2011年
3 通讯员 聂鑫;西北农作物气候变化响应通过鉴定[N];中国气象报;2009年
4 朱国亮;甘肃3.22万农牧民迁出祁连山[N];西部时报;2007年
5 戴福东;祁连山冰川生态保护迫在眉睫[N];消费日报;2007年
6 记者 宋振峰;观风云变幻 为防灾服务[N];甘肃日报;2009年
7 记者 曾华锋;祁连山冰川退缩 危及河西走廊[N];人民日报;2006年
8 记者 宋振峰实习生 伏润之;祁连山空中云水资源丰富[N];甘肃日报;2008年
9 本报记者 陈建宏;迁出深山奔富路[N];张掖日报;2007年
10 特约记者 张麟;甘肃省政协全力推动祁连山区人工增雨[N];人民政协报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 连英立;张掖盆地地下水对气候变化响应特征与机制研究[D];中国地质科学院;2011年
2 赵宝峰;干旱区水资源特征及其合理开发模式研究[D];长安大学;2010年
3 冯波;下辽河平原地下水可更新能力及水量实时预报模型研究[D];吉林大学;2010年
4 李岩瑛;祁连山地区降水气候特征及其成因分析研究[D];兰州大学;2008年
5 张华;地下水平衡与生态演替耦合模型研究[D];华中科技大学;2010年
6 周浩;地下水源热泵影响下的沈阳城区地下水系统数值模拟研究[D];沈阳农业大学;2011年
7 田风霞;祁连山区青海云杉林生态水文过程研究[D];兰州大学;2011年
8 高洁;高山积雪的时空分布特征及融雪模型研究[D];清华大学;2011年
9 董书宁;干旱、半干旱复杂矿区水资源系统优化配置及综合利用[D];长安大学;2011年
10 张永;祁连山树木年轮记录的千年湿度变化及其驱动机制研究[D];兰州大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 茜坤;我国地下水资源可持续利用法律制度研究[D];浙江农林大学;2010年
2 杜思思;海河平原地下水与地面沉降模型模拟研究[D];中国地质大学(北京);2011年
3 李顶;清至民国祁连山区森林变迁研究[D];陕西师范大学;2005年
4 田沁花;祁连山区中—西部近500年来气候变化的树轮记录[D];兰州大学;2006年
5 王兴;基于卫星遥感的祁连山区积雪特征研究[D];中国气象科学研究院;2008年
6 邵元亭;祁连山地形云的观测和模拟个例研究[D];中国气象科学研究院;2009年
7 张欢;地下水水情动态监测系统设计[D];太原理工大学;2010年
8 陈志昆;祁连山区近40α来降水特征研究[D];兰州大学;2012年
9 张良;祁连山空中水资源及水循环研究[D];兰州大学;2006年
10 孙小霞;甘肃祁连山自然保护区青海云杉主要嫩梢害虫预测预报技术研究[D];甘肃农业大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026