干旱区地下水文过程及表生生态效应研究

发布时间:2022-02-24
  项目来源:陕西省创新能力支撑计划—科技创新团队

  一、研究方向

  陕北能源化工基地是国家级的能源基地。近年来随着水资源的需求日益增加,区内河流出现流量减少、湖泊萎缩等现象,协调生态环境保护与地下水开发利用的关系是本区的重要科学命题。本团队今后三年将以“剖面精研、典型流域解剖一地下水形成演化机理一 地下水生态功能形成退化机制一地下水合理开发利用与保护”为研究主线,研究地下水的形成演化与表生生态效应,形成面向生态的地下水资源评价、合理开发利用和保护的技术体系。

  二、研究内容

  选取陕北地区的海流兔河流域为示范区,开展地下水文过程与机理研究,查明地下水开发对植被生态的影响,制定基于生态环境保护的地下水合理开发利用方案。

  1、巨厚碎屑岩含水层多级嵌套水流系统定量刻画选取代表骨干水文地质剖面,识别不同尺度含水系统非均质性,定量刻画不同级次地下水流系统的水平发育规模、垂向循环深度和不同级别水流系统对区域水循环的贡献量。采用多要素(水动力、年龄等)耦合模拟,定量刻画不同级次地下水流系统水动力、年龄、温度和水化学分布特征,并以此确定地下水资源量计算评价单元,探索不同深度地下水资源分层评价理论与方法。

  2、地下水开发对植被生态的影响

  依托国土资源部榆林地下水与生态野外观测站,通过人为控制地1Q水位变化,研究植被耗水响应机理,揭示地下水开采对植被生态的影响。在此基础上,利用现场试验、数值模拟等技术,定量分析生态环境要素对地下水位、水质变化的响应,厘定地下水对生态环境的贡献量。最终形成地下水生态功能退化的多维临界指标与阈值体系。.

  3、面向生态的地下水资源分层评价与开发利用

  据不同深度或不同级别的水流系统径流量比重,建立流域尺度地下水循环与可更新能力的划分指标体系,形成分层评价技术方法。以不同深度地下水开发利用为出发点,构建流域尺度的地下水水文过程一地下水开发利用-生态功能保护的指标体系,提出地下水合理开发利用与保护技术方案。

  三、创新点

  1、揭示旱区地下水的形成演化的动力学机制

  2、基于生态环境保护的地下水分层探测、评价与开发