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国产精品 束龙仓教授指导王哲博士在Science of the Total Environment...

2022-10-17 299
地下水资源是我国干旱-半干旱地区人民赖以生存的重要水源。为解决地下水位不断下降的问题，利用现有含水层进行地下水人工回灌已得到广泛应用。然而，土地利用变化对地下水库库容的影响，尤其是对地下水库剩余可调蓄库容的影响尚未得到充分探讨。洮儿河冲洪积扇是中国干旱-半干旱地区大量开发利用地下水的典型代表。地下水是该地区农业和其他用途的主要水资源。而近几十年来，在人类活动和气候变化日益加剧的压力下，该地区面临河流干涸、湿地萎缩、次生盐碱化和水污染等一系列问题，严重制约了当地的可持续发展。

针对以往研究不足，2022年8月，国产精品 束龙仓教授（第二作者、通讯作者，第一通讯单位）指导王哲博士在环境科学领域Top期刊Science of the Total Environment（中科院二区）发表题为Influence of land use changes on the remaining available aquifer storage (RAAS): A case study of the Taoerhe alluvial-proluvial fan的论文。

论文以洮儿河扇形地为例，定量评估了该地区土地利用变化对地下水库剩余可调蓄库容的影响。在计算地下水库剩余可调蓄库容的基础上，采用ICA法分别确定了受降水和地下水开采影响的地下水库剩余可调蓄库容，建立了土地利用类型面积和受降水、地下水开采影响的剩余可调蓄库容的回归方程。并基于FLUS模型与Markov-chain模型的集成模型预测了研究区未来三种土地利用变化情景，评估了未来土地利用变化对受降水、地下水开采量影响的地下水库剩余可调蓄库容的影响。结果表明，合理的土地利用变化对地下水库剩余可调蓄库容有着重要的影响。对研究区内林地采取相应的保护措施，可以将地下水位维持在一个稳定水平，以保证地下水库剩余可调蓄库容的稳定。该情景最有发展前景，有利于该地区地下水的开发利用。研究结果量化了时间尺度下土地利用变化对受降水和地下水开采影响的地下水库剩余可调蓄库容的影响，为干旱-半干旱地区使用地下水库进行地下水人工补给及土地利用变化对地下水库库容的影响研究提供参考。

论文链接：[1] Wang Z., Shu L., Xu P., Yin X., Lu C., Liu B., Li Y. (2022). Influence of land use changes on the remaining available aquifer storage (RAAS): A case study of the Taoerhe alluvial-proluvial fan. Science of the Total Environment, 849, 157848. //doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.157848


图1  地下水库剩余可调蓄库容示意图


图2  (a) 2000-2018年地下水库剩余可调蓄库容、(b)归一化的降水和IC1、(c)归一化的地下水开采和IC2的变化曲线


图3  不同土地利用类型面积与受(a)降水和(b)地下水开采影响的地下水库剩余可调蓄库容之间的全子集回归模型


图4  研究区2000-2018年土地利用观测及模拟结果，(a) 2000年实际土地利用观测结果，(b) 2018年实际土地利用观测结果，(c) 2018年集成模型模拟土地利用结果