基礎信息
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| 湯潔、林年豐、卞建民、楊建強、李昭陽、孫平安、王天陽、李海毅、王顯勝 |
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項目摘要
本項目以環境科學、水文水資源科學的理論為基礎,藉助於3S集成技術、GIS與PModflow耦合技術等新技術、新方法對吉林西部水資源環境進行評價和預警。成果屬於套用技術領域,其主要內容如下: 1、提出了水資源環境預警的概念,研究了預警理論和技術方法,建立了水資源環境預警的概念模型,以及預警系統的調控原理、目標和方式。將地球動力學模型與GIS技術進行耦合,採用柵格化的數據結構求出了人為活動對潛水位動態、土壤鹽鹼化的影響係數。提出了以既滿足水資源開發利用的要求,又不產生環境問題的潛水水位最佳波動範圍作為警戒線,計算出了預警警戒線的閾值,定量分析了人為作用、潛水動態變化對環境的影響程度。 2、首次將GIS技術與有限差分數值模擬軟體PModflow相耦合開展了潛水水流模擬及預報。通過模型校正和檢驗確定了研究區水文地質參數。預報結果表明,到2010年計算區潛水流場的整體形態及流動方向未發生明顯變化,水位降深值小於5.44m。在開採量較大的白城沖洪積扇區水位出現了持續下降的現象,平均年降幅為0.25米。前郭和鎮賚白沙灘等以地表水為水源的水田區,潛水位則有上升的趨勢。 3、潛水位預警結果表明,1999年全區以無警和輕警為主,到2010年警情有所加重。有警區面積占計算區面積的比例由1999年的31.43%增加到2010年的36%。建立了水質預警指標體系,根據國家各類用水水質標準,確定了水質預警的警戒線。分別進行了飲用水、工業用水和灌溉用水水質的狀態預警和趨勢預警。針對該區地下水水質高氟的特點,進行了氟離子的單因子預警。 4、將預警結果與地質、地貌以及水文地質單元等進行空間疊加分析,劃分了六個調控區,提出了調控措施,為水利工程規劃、水資源最佳化調度以及環境的持續發展提供了科學依據。採用系統動力學VENSIM軟體,建立了以可持續發展為目標的水資源最佳化配置模型,最佳化出最佳方案,指出了該區應適當削減水田面積,採取節水措施,增加生態用水量,合理開採地下水資源的水資源持續利用的方向。 本項研究成果對於乾旱、半乾旱區的生態脆弱帶水資源的合理開發利用,社會經濟的持續發展具有重大的理論意義和套用推廣價值。其成果已被吉林省國土資源廳地質環境處、吉林省地質環境監測總站、吉林省環境工程評估中心等部門套用。