黑河输水条件下土壤水地下水相互作用及其生态水文效应研究

项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    91125016
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    280.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0702.环境水科学
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2011
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

黑河中下游气候干旱、植被稀疏、生态脆弱,其植物的生长与发育主要依赖上游来水及其通过侧向流动所转化的土壤水和地下水。受上游来水、绿洲开发与气候的影响,可更新利用的水资源减少引起地下水位下降,加剧植被退化、土地沙化以及生态和生产用水矛盾,其地表水、土壤水、地下水和人类活动有着复杂的相互作用并对区域生态水文过程产生重要影响。本项目拟针对黑河流域中下游生态水文特征,通过观测与模拟研究相结合,探讨河流输水条件下地表水、土壤水和地下水的相互作用机制及其对干旱区河岸植被及区域生态水文过程的影响机理,建立考虑地下水侧向流动及植被动态变化的干旱区河岸植被与区域生态水文模型,为考虑河流输水条件下土壤水地下水变化及其生态效应的评估提供生态水文模式平台。这对于增进干旱区内陆河流域地表水、土壤水、地下水与植被相互作用的理解并最终提高水资源变化及其生态效应的模拟预测能力,具有重要的意义和价值。

结项摘要

黑河中下游气候干旱、植被稀疏、生态脆弱,其植物的生长与发育主要依赖上游来水及河流湖泊侧渗补给所转化的土壤水和地下水。受上游来水、河流输水、调水灌溉、绿洲开发的影响,可更新利用的水资源减少引起地下水位下降,加剧植被退化、土地沙化以及生态和生产用水矛盾,其地表水、土壤水、地下水和人类活动有着复杂的相互作用并对区域生态水文过程产生重要影响。本项目的研究主题是“黑河输水条件下土壤水地下水相互作用及其生态水文效应研究”,其主要的科学目标是针对黑河流域中下游生态水文特征,通过模拟与观测研究相结合,研究并揭示河流输水条件下地表水、土壤水和地下水的相互作用机制及其对干旱区河岸植被及区域生态水文过程的影响机理,建立考虑地下水侧向流动及植被动态变化的干旱区河岸植被与流域生态水文模型,为考虑河流输水条件下土壤水地下水变化及其生态效应的评估提供生态水文模式平台。项目执行四年来,围绕上述科学目标, 在考虑河流输水对土壤湿度和地表通量影响的河岸生态水文模型,以及地下水侧向流动的流域生态水文模型构建与应用方面开展研究,完成了预期目标。取得如下主要成果:构建了考虑河流输水的土壤水地下水相互作用模型,并将其与陆面过程模型CLM4.5耦合,由此建立了考虑河流输水及地下水侧向流动对河岸地下水水位、土壤湿度、植被生长以及陆气通量影响的河岸生态水文模型;利用所构建的河岸生态水文模型及基于观测与模拟分析重建的黑河流域中游5个关键断面(S213桥、G312桥、铁路桥、高崖、平川桥)1979-2013年日平均流量与水位,进行数值模拟,揭示了河流输水条件下地表水、土壤水和地下水相互作用规律及其对河岸植被的影响机理。该项目还将拟三维地下水模型、人类取水用水方案,与陆面过程模式CLM4.5耦合,建立了综合考虑地下水侧向流动与人类取水用水影响的陆面过程模式,为研究干旱区人类用水活动对生态水文过程的影响提供流域生态水文模式平台;利用所构建的陆面过程模型以及所重建的地表地下水灌溉量估计针对黑河流域进行数值模拟,揭示了人类取水用水与河流输水对流域生态水文过程的影响及机理。

项目成果

期刊论文数量(28)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Changes of Terrestrial Water Storage in River Basins of China Projected by RegCM4
RegCM4预测的中国流域陆地水储量变化
  • DOI:
    10.3878/j.issn.1674-2834.13.0011
  • 发表时间:
    2013-01
  • 期刊:
    Atmospheric and Oceanic Science Letters
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Zou Jing;Xie Zhenghui;QIin Peihua;Ma Qian
  • 通讯作者:
    Ma Qian
The Long-Term Field Experiment Observatory and Preliminary Analysis of Land-Atmosphere Interaction over Hilly Zone in the Subtropical Monsoon Region of Southern China
华南副热带季风区丘陵地带地气相互作用长期野外实验观测及初步分析
  • DOI:
    10.3878/j.issn.1674-2834.13.0112
  • 发表时间:
    2013-01
  • 期刊:
    Atmospheric and Oceanic Science Letters
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Xie Zhenghui;Jia Binghao;Tian Xiangjun;Xie Zhipeng
  • 通讯作者:
    Xie Zhipeng
Effects of anthropogenic groundwater exploitation on land surface processes: A case study of the Haihe River Basin, northern China
人为地下水开采对地表过程的影响:以中国北方海河流域为例
  • DOI:
    10.1016/j.jhydrol.2015.03.026
  • 发表时间:
    2014-12
  • 期刊:
    Journal of Hydrology
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Qin Peihua;Sun Qin;Jia Binghao;Xia Jun
  • 通讯作者:
    Xia Jun
RegCM4中陆面过程参数化方案对东亚区域气候模拟的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    气象学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邹靖;谢正辉
  • 通讯作者:
    谢正辉
Impacts of modified Richards equation on RegCM4 regional climate modeling over East Asia
修正Richards方程对RegCM4东亚区域气候模拟的影响
  • DOI:
    10.1002/2014jd021872
  • 发表时间:
    2014-11
  • 期刊:
    J. Geophys. Res. Atmos.
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yu Yan;Xie Zhenghui;Zeng Xubin
  • 通讯作者:
    Zeng Xubin
共 21 条
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  • 通讯作者:
    李锐超
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    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
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    --
  • 作者:
    罗振东;陈静;谢正辉;安静;孙萍
  • 通讯作者:
    孙萍
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张生雷;谢正辉;田向军;师春香
  • 通讯作者:
    师春香
一种求解贝叶斯模型平均的新方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    中国科学:地球科学
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    --
  • 作者:
    田向军;谢正辉;王爱慧;杨晓春
  • 通讯作者:
    杨晓春
气候变化对南水北调中线工程水源区与受水区降水丰枯遭遇的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    气候与环境研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈锋;谢正辉
  • 通讯作者:
    谢正辉
共 14 条
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