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和田绿洲地下水时空分布规律及其生态环境效应研究

刘敏  
【摘要】: 水是和田绿洲生存和发展的决定性因素。研究和田绿洲地下水时空分布规律及其生态环境效应,可以为农业灌溉和盐碱地改良提供科学依据;可以为和田绿洲地下水的合理开发利用和管理保护提供科学参考;对保护生态环境和维持和田绿洲可持续发展具有重要理论价值和现实意义。本论文采用灰色自记忆模型对地下水埋深动态进行模拟和预测,运用地统计学中的克里格法研究地下水的空间分布变化规律,并在此基础上研究地下水时空分布规律的生态环境效应,主要取得如下研究成果: (1)采用灰色微分方程与自记忆原理相结合的方法,对地下水长观井GW9的埋深动态进行模拟及预测。结果表明该模型具有简捷实用的优点,且能够显著提高模拟和预测精度。 (2)蒸发、温度和风速是三种主要影响和田绿洲地下水埋深动态的气象因子,以蒸发的影响为最;水温、湿度和降水的影响相对较小,但也是其不可缺少的积极影响因子。 (3)编写各种克里格算法及相关变异函数参数拟合程序,并进行检验。结果表明,估值精度较高,尤其在理想平面和理想曲面时误差极小精度很高,而加入随机数后精度稍差,表明克里格法能够充分挖掘变量的空间相关性信息。 (4)建立和田绿洲高程空间插值模型、地下水埋深和化学成分空间插值模型,并采用Surfer软件绘制相应的空间分布等值线图,可以为和田绿洲农业灌溉和地下水开发利用提供科学依据。 (5)1999年和2004和田绿洲地下水埋深总体上均为南部大北部小,西部大东部小,即进区侧埋深较深,出区侧埋深较浅;两河沿岸处地下水埋深也较浅。和田绿洲地下水埋深的南深北浅,与地势南高北低相一致。2004年地下水埋深总体上较1999年要深。 (6)1999年和2004年和田绿洲地下水pH值总体均为北部较大,南部较小,西部较东部略大;地下水钙离子含量总体上均为南部较大北部较小,距两河较近处较大,距两河较远处的墨玉、洛浦两县部分地区较小;地下水总硬度总体分布趋势为北部大、南部小,且由西向东逐渐增大;地下水重碳酸根离子含量和总碱度的分布总体上均为北部大、南部小,除两河沿岸部分地区较小外,由西向东逐渐增大。此外,2004年地下水的pH值、总硬度、钙离子含量、重碳酸根离子含量、总碱度较1999年均有增长。


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