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基于FEFLOW和GIS技术的矿区地下水动态模拟及预测被引量：18: 2015年; 矿区地下水动态研究是山西亟待解决的重大需求问题。针对山西矿区水资源短缺与水环境恶化等现状,通过分析气象、水文、地质地貌、开采现状等监测数据资料,以FEFLOW模型和GIS技术为平台,构建山西矿区三维地下水数值模型,进行地下水动态研究,模拟并预测了4种不同情境下矿区地下水动态过程,从而定量分析采矿活动对地下水动态的影响,揭示矿区开采对地下水系统的作用机制。结果表明:当矿区开采强度提高10%、30%、50%时,地下水整体流场和运动趋势没有大的变化,但在矿区南部地下水流场发生突变,等值线形变,且在东南部形成一个水位变化剧烈的低水位带,迫使地下水流向发生偏转。水位分析表明采矿活动会造成地下水位整体下降,下降幅度与开采强度呈正相关关系。地下水系统均衡分析表明,当开采强度保持现状或提高10%,地下水系统仍然处于正均衡,补给量大于排泄量,当开采强度提高30%、50%时,系统转为负均衡状态,补给量小于排泄量,地下水水量大幅度减少。研究成果可为矿区制定合理的开采方案,保护矿区地下水资源提供参考依据,为有效遏制矿区水环境恶化、确保矿区水安全提供科技支撑。; 李彩梅杨永刚秦作栋邹松兵李晋昌; 关键词：地下水流场

景观带尺度高寒区水文特征时空变化规律研究被引量：10: 2013年; 目前高寒区景观带尺度水文规律的研究还非常薄弱.同位素技术被用来甄别高寒区不同景观带冰川、积雪、冻土、地表水、地下水和降雨等对径流的贡献组合及其时空变化规律,旨在揭示各景观带的水文规律.结果表明马粪沟流域雨季降雨量大,温度效应显著,易发生再次蒸发,致使各水体δ18O和δD较高.干季气温低,降水多为固态,蒸发弱,不易受到再次蒸发和周围水汽交换影响,致使各水体δ18O和δD相对偏负.降雨和各水体在雨季富集重D和18O,干季较贫重同位素,存在季节效应.降雨存在高程效应,δ18O=-0.005 2 H-8.951,R=-0.917 2;δD=-0.018 5 H-34.873,R=-0.876 3.流域各景观带各水体在雨季和干季均不存在高程效应,是因为出山径流均非以降雨直接补给为主,受冰川、积雪和冻土等冻融过程影响,降水、融水、地表水与地下水等相互转化,导致同位素特征发生变化,混合和蒸发效应是其同位素变化的主要控制因素.; 杨永刚胡晋飞肖洪浪邹松兵尹振良; 关键词：同位素水文过程

基于主成分分析的晋西北水生态承载力评价被引量：6: 2015年; 水生态承载力的研究是解决生态环境与社会经济可持续发展问题的有效手段。为了研究晋西北水生态承载力状况,选取晋西北右玉县17个指标建立评价指标体系,运用主成分分析法确定3个主成分,对右玉县水生态承载力进行评价研究,并计算出2003—2011年水生态承载力的综合得分。结果表明,影响右玉县水生态承载力的因子主要包括人口、社会经济发展状况及水资源的开发利用水平。右玉县2003—2007年水生态承载力存在明显的波动;2008—2011年水生态承载力总体呈现增长态势,虽然人口和经济规模不断扩大,但总用水量相比于前5 a明显减小,说明随着社会经济和科学技术的发展,水资源开发利用率大大增加。; 胡晋飞杨永刚秦作栋李晋昌孟志龙; 关键词：水生态承载力主成分分析评价指标

汾河上游土地利用变化及其水文响应研究被引量：12: 2014年; 以河岔水文站以上的汾河流域为研究区,采用土地利用转移矩阵和SWAT模型模拟方法,就汾河上游土地利用变化对水文过程的影响进行研究.流域从1995-2000年,以耕地向林地和草地转变为主;从2000-2010年,城市建设用地不断增加,主要是对耕地的占用.结果显示,在相同气候背景、不同土地利用情景(1995、2000年2010年)下,流域1992-2000年多年平均产水量微弱增加(分别为85.69 mm、85.75 mm和85.82 mm),主要因为耕地持续减少,草地和城市建设用地不断增加.但是各年产水量的大小关系不完全一致,枯水年和平水年与丰水年存在差异,而土壤水分呈现一致的减少状况.子流域水平上,降水条件同样影响水文过程对土地利用变化的响应程度.以上结果表明,汾河流域在退耕还林还草政策等影响下,土地利用发生变化并且直接影响流域的水文过程,但是流域水文过程对土地利用变化的响应还受到降水的影响.; 陆志翔杨永刚邹松兵肖洪浪尹振良谢家丽; 关键词：汾河上游 SWAT模型土地利用变化产水

汾河源区不同景观带水文过程研究被引量：9: 2014年; 目前水源区景观带尺度水文过程机制研究还非常薄弱.针对山西汾河流域水环境恶化,迫切需要解决的水问题.应用同位素示踪、水文地质勘察、水化学信号等研究方法,揭示汾河源区景观带尺度水文过程机制.结果表明,汾河水源区亚高山草甸带与中高山森林带是汾河源区主要径流形成区,而疏林灌丛带与山地草原带在时间上滞后了雨季降水的汇集.源区径流主要由降雨、地下水、积雪和冻土融水混合补给.流域内降水很少直接产生地表径流补给河流,而是经过各景观带下渗,转换成壤中流、孔/裂隙水或地下径流,最终汇入河道,完成"补径排"水文过程.这一研究可为汾河流域水环境恶化的遏制提供科学依据与参考,以期实现山西清水复流和生态环境的全面修复.; 杨永刚李彩梅秦作栋邹松兵; 关键词：同位素水文过程景观带水化学

Research advances in eco-hydrological process and function: 2014年; Present studies on the coupling relationship and hydrology mechanism between basin ecosystem and hydrological process has become an international research frontier in hydrology.This paper investigates this coupling relationship,and also summarizes research and presents a method of combining isotopic technology with hydro-chemical methods,for the study of eco-hydrological process and function in different landscape zones.We then examine research trends for future direction and development of this field.; YongGang YangHongLang XiaoZuoDong QinNa KangCaiMei Li; 关键词：生态水文过程流域生态系统同位素技术

汾河水库上游流域水土侵蚀过程研究: 2012年; 为了解决汾河水库泥沙淤积严重问题,以汾河水库上游为研究对象,基于水土侵蚀原理,结合DEM数据、土地利用/覆被变化数据,构建汾河水库上游分布式水文模型,应用SUFI2法和手动调参相结合的方法对模型参数进行率定和验证,进行汾河水库上游水土侵蚀模拟研究。结果表明,汾河水库上游水土侵蚀量随年径流量减少而减少,随着年径流量增大而加剧。; 王博; 关键词：水土侵蚀水库泥沙汾河水库

采矿对山西水资源破坏过程的同位素示踪研究被引量：6: 2013年; 综合应用水文地质勘察、同位素示踪、水化学信号等研究方法,揭示采矿活动对山西水资源的破坏过程机理.结果表明:山西矿区矿坑水为Na-Ca-SO4型水,δ18O和δD为-9.34×10-3--9.78×10-3,-66.14×10-3--68.91×10-3,矿区矿坑水、孔隙水、河水和浅层岩溶水聚集,存在显著的补给排泄关系,矿坑水主要由浅层岩溶水、孔隙裂隙水和河水混合补给形成.采矿活动对浅层岩溶水、孔隙裂隙水以及河水的破坏甚为严重,而对深层岩溶水与水库水影响甚微,以上示踪得出结论与实际情况及物探结论基本吻合,研究可为类似矿区水资源安全利用等提供参考.; 杨永刚孟志龙秦作栋邹松兵; 关键词：采矿同位素岩溶水矿坑水

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国家自然科学基金(41201043)

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