Flow and storage in groundwater systems
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2002
... 地下水资源占陆地可利用淡水资源总量(除冰川)的98%[1-2],是多种陆地生态系统的稳定水源,在生态系统功能维系、物种生存条件保障方面意义重大[1,3].地下水也是全球粮食安全维护[4-5]、饮用水安全和经济发展保障的核心资源[4,6],在人类社会生产与生活中发挥了重要的支撑作用.干旱半干旱区在全球陆地面积占比高达三分之一;由于地表水匮乏,区域内地下水的生态属性与资源属性尤其突出[7].但近50年来地下水过度开发,加上大面积使用化肥、农药造成的地下水污染,导致地下水资源在数量上短缺、质量上恶化,其可持续性受到严重威胁[8-9];部分地下水依赖型生态系统(Groundwater Dependent Ecosystems,GDEs)甚至出现了不同程度的退化,危及区域生态安全;而地下水资源可获得性降低、获取成本提高也会进一步影响到全球干旱半干旱区粮食安全和饮用水安全,影响社会经济可持续发展[2-3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
... [1,3].地下水也是全球粮食安全维护[4-5]、饮用水安全和经济发展保障的核心资源[4,6],在人类社会生产与生活中发挥了重要的支撑作用.干旱半干旱区在全球陆地面积占比高达三分之一;由于地表水匮乏,区域内地下水的生态属性与资源属性尤其突出[7].但近50年来地下水过度开发,加上大面积使用化肥、农药造成的地下水污染,导致地下水资源在数量上短缺、质量上恶化,其可持续性受到严重威胁[8-9];部分地下水依赖型生态系统(Groundwater Dependent Ecosystems,GDEs)甚至出现了不同程度的退化,危及区域生态安全;而地下水资源可获得性降低、获取成本提高也会进一步影响到全球干旱半干旱区粮食安全和饮用水安全,影响社会经济可持续发展[2-3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
Long-term groundwater variations in Northwest India from satellite gravity measurements
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2014
... 地下水资源占陆地可利用淡水资源总量(除冰川)的98%[1-2],是多种陆地生态系统的稳定水源,在生态系统功能维系、物种生存条件保障方面意义重大[1,3].地下水也是全球粮食安全维护[4-5]、饮用水安全和经济发展保障的核心资源[4,6],在人类社会生产与生活中发挥了重要的支撑作用.干旱半干旱区在全球陆地面积占比高达三分之一;由于地表水匮乏,区域内地下水的生态属性与资源属性尤其突出[7].但近50年来地下水过度开发,加上大面积使用化肥、农药造成的地下水污染,导致地下水资源在数量上短缺、质量上恶化,其可持续性受到严重威胁[8-9];部分地下水依赖型生态系统(Groundwater Dependent Ecosystems,GDEs)甚至出现了不同程度的退化,危及区域生态安全;而地下水资源可获得性降低、获取成本提高也会进一步影响到全球干旱半干旱区粮食安全和饮用水安全,影响社会经济可持续发展[2-3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
... [2-3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
Reconciling groundwater storage depletion due to pumping with sustainability
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2010
... 地下水资源占陆地可利用淡水资源总量(除冰川)的98%[1-2],是多种陆地生态系统的稳定水源,在生态系统功能维系、物种生存条件保障方面意义重大[1,3].地下水也是全球粮食安全维护[4-5]、饮用水安全和经济发展保障的核心资源[4,6],在人类社会生产与生活中发挥了重要的支撑作用.干旱半干旱区在全球陆地面积占比高达三分之一;由于地表水匮乏,区域内地下水的生态属性与资源属性尤其突出[7].但近50年来地下水过度开发,加上大面积使用化肥、农药造成的地下水污染,导致地下水资源在数量上短缺、质量上恶化,其可持续性受到严重威胁[8-9];部分地下水依赖型生态系统(Groundwater Dependent Ecosystems,GDEs)甚至出现了不同程度的退化,危及区域生态安全;而地下水资源可获得性降低、获取成本提高也会进一步影响到全球干旱半干旱区粮食安全和饮用水安全,影响社会经济可持续发展[2-3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
... -3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
Groundwater and human development: synergies and trade-offs within the context of the sustainable development goals
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2017
... 地下水资源占陆地可利用淡水资源总量(除冰川)的98%[1-2],是多种陆地生态系统的稳定水源,在生态系统功能维系、物种生存条件保障方面意义重大[1,3].地下水也是全球粮食安全维护[4-5]、饮用水安全和经济发展保障的核心资源[4,6],在人类社会生产与生活中发挥了重要的支撑作用.干旱半干旱区在全球陆地面积占比高达三分之一;由于地表水匮乏,区域内地下水的生态属性与资源属性尤其突出[7].但近50年来地下水过度开发,加上大面积使用化肥、农药造成的地下水污染,导致地下水资源在数量上短缺、质量上恶化,其可持续性受到严重威胁[8-9];部分地下水依赖型生态系统(Groundwater Dependent Ecosystems,GDEs)甚至出现了不同程度的退化,危及区域生态安全;而地下水资源可获得性降低、获取成本提高也会进一步影响到全球干旱半干旱区粮食安全和饮用水安全,影响社会经济可持续发展[2-3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
... [4,6],在人类社会生产与生活中发挥了重要的支撑作用.干旱半干旱区在全球陆地面积占比高达三分之一;由于地表水匮乏,区域内地下水的生态属性与资源属性尤其突出[7].但近50年来地下水过度开发,加上大面积使用化肥、农药造成的地下水污染,导致地下水资源在数量上短缺、质量上恶化,其可持续性受到严重威胁[8-9];部分地下水依赖型生态系统(Groundwater Dependent Ecosystems,GDEs)甚至出现了不同程度的退化,危及区域生态安全;而地下水资源可获得性降低、获取成本提高也会进一步影响到全球干旱半干旱区粮食安全和饮用水安全,影响社会经济可持续发展[2-3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
The global groundwater crisis
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2014
... 地下水资源占陆地可利用淡水资源总量(除冰川)的98%[1-2],是多种陆地生态系统的稳定水源,在生态系统功能维系、物种生存条件保障方面意义重大[1,3].地下水也是全球粮食安全维护[4-5]、饮用水安全和经济发展保障的核心资源[4,6],在人类社会生产与生活中发挥了重要的支撑作用.干旱半干旱区在全球陆地面积占比高达三分之一;由于地表水匮乏,区域内地下水的生态属性与资源属性尤其突出[7].但近50年来地下水过度开发,加上大面积使用化肥、农药造成的地下水污染,导致地下水资源在数量上短缺、质量上恶化,其可持续性受到严重威胁[8-9];部分地下水依赖型生态系统(Groundwater Dependent Ecosystems,GDEs)甚至出现了不同程度的退化,危及区域生态安全;而地下水资源可获得性降低、获取成本提高也会进一步影响到全球干旱半干旱区粮食安全和饮用水安全,影响社会经济可持续发展[2-3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
... ,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
Towards sustainable management of groundwater: a case study of semi-arid area, Iraqi Kurdistan Region
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2017
... 地下水资源占陆地可利用淡水资源总量(除冰川)的98%[1-2],是多种陆地生态系统的稳定水源,在生态系统功能维系、物种生存条件保障方面意义重大[1,3].地下水也是全球粮食安全维护[4-5]、饮用水安全和经济发展保障的核心资源[4,6],在人类社会生产与生活中发挥了重要的支撑作用.干旱半干旱区在全球陆地面积占比高达三分之一;由于地表水匮乏,区域内地下水的生态属性与资源属性尤其突出[7].但近50年来地下水过度开发,加上大面积使用化肥、农药造成的地下水污染,导致地下水资源在数量上短缺、质量上恶化,其可持续性受到严重威胁[8-9];部分地下水依赖型生态系统(Groundwater Dependent Ecosystems,GDEs)甚至出现了不同程度的退化,危及区域生态安全;而地下水资源可获得性降低、获取成本提高也会进一步影响到全球干旱半干旱区粮食安全和饮用水安全,影响社会经济可持续发展[2-3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
干旱、半干旱区地下水可持续性研究评述
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2019
... 地下水资源占陆地可利用淡水资源总量(除冰川)的98%[1-2],是多种陆地生态系统的稳定水源,在生态系统功能维系、物种生存条件保障方面意义重大[1,3].地下水也是全球粮食安全维护[4-5]、饮用水安全和经济发展保障的核心资源[4,6],在人类社会生产与生活中发挥了重要的支撑作用.干旱半干旱区在全球陆地面积占比高达三分之一;由于地表水匮乏,区域内地下水的生态属性与资源属性尤其突出[7].但近50年来地下水过度开发,加上大面积使用化肥、农药造成的地下水污染,导致地下水资源在数量上短缺、质量上恶化,其可持续性受到严重威胁[8-9];部分地下水依赖型生态系统(Groundwater Dependent Ecosystems,GDEs)甚至出现了不同程度的退化,危及区域生态安全;而地下水资源可获得性降低、获取成本提高也会进一步影响到全球干旱半干旱区粮食安全和饮用水安全,影响社会经济可持续发展[2-3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
... 可持续利用地下水的思想早在20世纪初就已出现[12],系统科学意义上的地下水可持续性概念则在1999年由Alley等[13]提出,具体指地下水系统能够被长期开发利用而不会造成严重的环境、经济后果或社会影响的能力,强调地下水要同时达到数量充足与质量良好的状态.针对干旱半干旱区地下水系统的可持续性,国内外近年来从水量与水质的角度开展了大量评估研究,涉及欧洲南部[14]、美国东部[10]、非洲北部[15]、中亚地区[16]、澳洲大陆[10],以及国内的河西走廊[17]、华北平原等地[18].全球除个别地区外,多数干旱半干旱区地下水系统的不可持续特征均非常明显[7].黄河中上游以降水补给为主,兼有地下水补给、冰川或季节性融雪补给,是黄河流域水系集中区和主要产水区[19].黄河流域甘肃段是甘肃省主要的经济带与工业聚集区[20],由于区域内地下水资源较少,且埋藏普遍较深,针对该地区开展的地下水研究工作明显偏少;加上缺乏高质量数据及时空信息综合分析,以往的研究中鲜有针对该地区地下水系统可持续性评估的结果[21]. ...
... 地下水可持续性反映地下水系统能够为生态系统和人类活动提供一定数量和质量水资源的能力[7].评估黄河流域甘肃段地下水可持续性,有助于认识此区域地下水开发利用现状,对促进地下水资源管理和保护有重要意义.本研究选取的地下水可持续性指数综合反映了地下水系统的供给能力(可靠性)、适应变化的能力(可恢复力)和遭受破坏的严重程度(脆弱性),是评估地下水系统和水管理策略可持续性的关键指标[41,43].评估结果显示各行政单元地下水可持续性指数呈现整体降低、区域增加和较高持续性区域范围缩减、中心转移的特点.许多研究也表明黄河流域地下水可持续性日益降低且甘肃段流域尤为严峻.张恩泽等[45]评估了黄淮海流域水资源可持续性,表明黄河流域水资源可持续性最低;王希栋等[30]发现2003—2021年整个黄河流域地下水储量总体呈递减态,其中,黄河流域甘肃段水资源供需矛盾突出,地下水超采、地下水位下降和可持续性水平降低现象尤为严重,致使产生区域地面沉降与塌陷、生态屏障功能受损等问题[28].而地下水储量的时空异质性变化所导致的相关问题,也增加了地下水可持续性评价的不确定性.黄河流域甘肃段地下水储量变化量1月比7月下降趋势更明显,显示出冬季比夏季更严峻的地下水资源压力[19];雨季时期,地下水储量未随降雨而增加却出现多次跳跃式下降,表明地下水储量变化驱动因素的复杂性[46].其中,人口密集区(如庆阳市)地下水储量急剧减少,而非城镇地区对地下水的依赖性较小[23],如处于半湿润区的甘南藏族自治州地广人稀、生态环境良好,地下水可恢复力、可持续性指数均较高[47].因此,该区域地下水可持续发展应以不干扰原有生态系统稳定性为前提,以加强地下水高效利用和管理为保障;在评价此区域地下水可持续性时,应关注多种因素的综合效应,使结果具有较高的参考价值,为地区地下水保护和合理利用提供有效支持. ...
GRACE groundwater drought index: evaluation of California Central Valley groundwater drought
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2017
... 地下水资源占陆地可利用淡水资源总量(除冰川)的98%[1-2],是多种陆地生态系统的稳定水源,在生态系统功能维系、物种生存条件保障方面意义重大[1,3].地下水也是全球粮食安全维护[4-5]、饮用水安全和经济发展保障的核心资源[4,6],在人类社会生产与生活中发挥了重要的支撑作用.干旱半干旱区在全球陆地面积占比高达三分之一;由于地表水匮乏,区域内地下水的生态属性与资源属性尤其突出[7].但近50年来地下水过度开发,加上大面积使用化肥、农药造成的地下水污染,导致地下水资源在数量上短缺、质量上恶化,其可持续性受到严重威胁[8-9];部分地下水依赖型生态系统(Groundwater Dependent Ecosystems,GDEs)甚至出现了不同程度的退化,危及区域生态安全;而地下水资源可获得性降低、获取成本提高也会进一步影响到全球干旱半干旱区粮食安全和饮用水安全,影响社会经济可持续发展[2-3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
Global assessment of groundwater sustainability based on storage anomalies
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2017
... 地下水资源占陆地可利用淡水资源总量(除冰川)的98%[1-2],是多种陆地生态系统的稳定水源,在生态系统功能维系、物种生存条件保障方面意义重大[1,3].地下水也是全球粮食安全维护[4-5]、饮用水安全和经济发展保障的核心资源[4,6],在人类社会生产与生活中发挥了重要的支撑作用.干旱半干旱区在全球陆地面积占比高达三分之一;由于地表水匮乏,区域内地下水的生态属性与资源属性尤其突出[7].但近50年来地下水过度开发,加上大面积使用化肥、农药造成的地下水污染,导致地下水资源在数量上短缺、质量上恶化,其可持续性受到严重威胁[8-9];部分地下水依赖型生态系统(Groundwater Dependent Ecosystems,GDEs)甚至出现了不同程度的退化,危及区域生态安全;而地下水资源可获得性降低、获取成本提高也会进一步影响到全球干旱半干旱区粮食安全和饮用水安全,影响社会经济可持续发展[2-3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
Groundwater storage changes:present status from GRACE observations
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2016
... 地下水资源占陆地可利用淡水资源总量(除冰川)的98%[1-2],是多种陆地生态系统的稳定水源,在生态系统功能维系、物种生存条件保障方面意义重大[1,3].地下水也是全球粮食安全维护[4-5]、饮用水安全和经济发展保障的核心资源[4,6],在人类社会生产与生活中发挥了重要的支撑作用.干旱半干旱区在全球陆地面积占比高达三分之一;由于地表水匮乏,区域内地下水的生态属性与资源属性尤其突出[7].但近50年来地下水过度开发,加上大面积使用化肥、农药造成的地下水污染,导致地下水资源在数量上短缺、质量上恶化,其可持续性受到严重威胁[8-9];部分地下水依赖型生态系统(Groundwater Dependent Ecosystems,GDEs)甚至出现了不同程度的退化,危及区域生态安全;而地下水资源可获得性降低、获取成本提高也会进一步影响到全球干旱半干旱区粮食安全和饮用水安全,影响社会经济可持续发展[2-3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
... 可持续利用地下水的思想早在20世纪初就已出现[12],系统科学意义上的地下水可持续性概念则在1999年由Alley等[13]提出,具体指地下水系统能够被长期开发利用而不会造成严重的环境、经济后果或社会影响的能力,强调地下水要同时达到数量充足与质量良好的状态.针对干旱半干旱区地下水系统的可持续性,国内外近年来从水量与水质的角度开展了大量评估研究,涉及欧洲南部[14]、美国东部[10]、非洲北部[15]、中亚地区[16]、澳洲大陆[10],以及国内的河西走廊[17]、华北平原等地[18].全球除个别地区外,多数干旱半干旱区地下水系统的不可持续特征均非常明显[7].黄河中上游以降水补给为主,兼有地下水补给、冰川或季节性融雪补给,是黄河流域水系集中区和主要产水区[19].黄河流域甘肃段是甘肃省主要的经济带与工业聚集区[20],由于区域内地下水资源较少,且埋藏普遍较深,针对该地区开展的地下水研究工作明显偏少;加上缺乏高质量数据及时空信息综合分析,以往的研究中鲜有针对该地区地下水系统可持续性评估的结果[21]. ...
... [10],以及国内的河西走廊[17]、华北平原等地[18].全球除个别地区外,多数干旱半干旱区地下水系统的不可持续特征均非常明显[7].黄河中上游以降水补给为主,兼有地下水补给、冰川或季节性融雪补给,是黄河流域水系集中区和主要产水区[19].黄河流域甘肃段是甘肃省主要的经济带与工业聚集区[20],由于区域内地下水资源较少,且埋藏普遍较深,针对该地区开展的地下水研究工作明显偏少;加上缺乏高质量数据及时空信息综合分析,以往的研究中鲜有针对该地区地下水系统可持续性评估的结果[21]. ...
Mining groundwater for sustained yield
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2014
... 地下水资源占陆地可利用淡水资源总量(除冰川)的98%[1-2],是多种陆地生态系统的稳定水源,在生态系统功能维系、物种生存条件保障方面意义重大[1,3].地下水也是全球粮食安全维护[4-5]、饮用水安全和经济发展保障的核心资源[4,6],在人类社会生产与生活中发挥了重要的支撑作用.干旱半干旱区在全球陆地面积占比高达三分之一;由于地表水匮乏,区域内地下水的生态属性与资源属性尤其突出[7].但近50年来地下水过度开发,加上大面积使用化肥、农药造成的地下水污染,导致地下水资源在数量上短缺、质量上恶化,其可持续性受到严重威胁[8-9];部分地下水依赖型生态系统(Groundwater Dependent Ecosystems,GDEs)甚至出现了不同程度的退化,危及区域生态安全;而地下水资源可获得性降低、获取成本提高也会进一步影响到全球干旱半干旱区粮食安全和饮用水安全,影响社会经济可持续发展[2-3,5,10].因此,可持续利用地下水关系到全球特别是干旱半干旱区的生态建设、区域发展和民生福祉[11]. ...
The determination of safe yield of underground reservoirs of the closed basin type
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1915
... 可持续利用地下水的思想早在20世纪初就已出现[12],系统科学意义上的地下水可持续性概念则在1999年由Alley等[13]提出,具体指地下水系统能够被长期开发利用而不会造成严重的环境、经济后果或社会影响的能力,强调地下水要同时达到数量充足与质量良好的状态.针对干旱半干旱区地下水系统的可持续性,国内外近年来从水量与水质的角度开展了大量评估研究,涉及欧洲南部[14]、美国东部[10]、非洲北部[15]、中亚地区[16]、澳洲大陆[10],以及国内的河西走廊[17]、华北平原等地[18].全球除个别地区外,多数干旱半干旱区地下水系统的不可持续特征均非常明显[7].黄河中上游以降水补给为主,兼有地下水补给、冰川或季节性融雪补给,是黄河流域水系集中区和主要产水区[19].黄河流域甘肃段是甘肃省主要的经济带与工业聚集区[20],由于区域内地下水资源较少,且埋藏普遍较深,针对该地区开展的地下水研究工作明显偏少;加上缺乏高质量数据及时空信息综合分析,以往的研究中鲜有针对该地区地下水系统可持续性评估的结果[21]. ...
Sustainability of Ground-Water Resources
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... 可持续利用地下水的思想早在20世纪初就已出现[12],系统科学意义上的地下水可持续性概念则在1999年由Alley等[13]提出,具体指地下水系统能够被长期开发利用而不会造成严重的环境、经济后果或社会影响的能力,强调地下水要同时达到数量充足与质量良好的状态.针对干旱半干旱区地下水系统的可持续性,国内外近年来从水量与水质的角度开展了大量评估研究,涉及欧洲南部[14]、美国东部[10]、非洲北部[15]、中亚地区[16]、澳洲大陆[10],以及国内的河西走廊[17]、华北平原等地[18].全球除个别地区外,多数干旱半干旱区地下水系统的不可持续特征均非常明显[7].黄河中上游以降水补给为主,兼有地下水补给、冰川或季节性融雪补给,是黄河流域水系集中区和主要产水区[19].黄河流域甘肃段是甘肃省主要的经济带与工业聚集区[20],由于区域内地下水资源较少,且埋藏普遍较深,针对该地区开展的地下水研究工作明显偏少;加上缺乏高质量数据及时空信息综合分析,以往的研究中鲜有针对该地区地下水系统可持续性评估的结果[21]. ...
Groundwater balance estimation and sustainability in the Sand?kl? Basin (Afyonkarahisar/Turkey)
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2015
... 可持续利用地下水的思想早在20世纪初就已出现[12],系统科学意义上的地下水可持续性概念则在1999年由Alley等[13]提出,具体指地下水系统能够被长期开发利用而不会造成严重的环境、经济后果或社会影响的能力,强调地下水要同时达到数量充足与质量良好的状态.针对干旱半干旱区地下水系统的可持续性,国内外近年来从水量与水质的角度开展了大量评估研究,涉及欧洲南部[14]、美国东部[10]、非洲北部[15]、中亚地区[16]、澳洲大陆[10],以及国内的河西走廊[17]、华北平原等地[18].全球除个别地区外,多数干旱半干旱区地下水系统的不可持续特征均非常明显[7].黄河中上游以降水补给为主,兼有地下水补给、冰川或季节性融雪补给,是黄河流域水系集中区和主要产水区[19].黄河流域甘肃段是甘肃省主要的经济带与工业聚集区[20],由于区域内地下水资源较少,且埋藏普遍较深,针对该地区开展的地下水研究工作明显偏少;加上缺乏高质量数据及时空信息综合分析,以往的研究中鲜有针对该地区地下水系统可持续性评估的结果[21]. ...
Quantifying renewable groundwater stress with GRACE
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2015
... 可持续利用地下水的思想早在20世纪初就已出现[12],系统科学意义上的地下水可持续性概念则在1999年由Alley等[13]提出,具体指地下水系统能够被长期开发利用而不会造成严重的环境、经济后果或社会影响的能力,强调地下水要同时达到数量充足与质量良好的状态.针对干旱半干旱区地下水系统的可持续性,国内外近年来从水量与水质的角度开展了大量评估研究,涉及欧洲南部[14]、美国东部[10]、非洲北部[15]、中亚地区[16]、澳洲大陆[10],以及国内的河西走廊[17]、华北平原等地[18].全球除个别地区外,多数干旱半干旱区地下水系统的不可持续特征均非常明显[7].黄河中上游以降水补给为主,兼有地下水补给、冰川或季节性融雪补给,是黄河流域水系集中区和主要产水区[19].黄河流域甘肃段是甘肃省主要的经济带与工业聚集区[20],由于区域内地下水资源较少,且埋藏普遍较深,针对该地区开展的地下水研究工作明显偏少;加上缺乏高质量数据及时空信息综合分析,以往的研究中鲜有针对该地区地下水系统可持续性评估的结果[21]. ...
Groundwater-level trends and implications for sustainable water use in the Kabul Basin,Afghanistan
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2013
... 可持续利用地下水的思想早在20世纪初就已出现[12],系统科学意义上的地下水可持续性概念则在1999年由Alley等[13]提出,具体指地下水系统能够被长期开发利用而不会造成严重的环境、经济后果或社会影响的能力,强调地下水要同时达到数量充足与质量良好的状态.针对干旱半干旱区地下水系统的可持续性,国内外近年来从水量与水质的角度开展了大量评估研究,涉及欧洲南部[14]、美国东部[10]、非洲北部[15]、中亚地区[16]、澳洲大陆[10],以及国内的河西走廊[17]、华北平原等地[18].全球除个别地区外,多数干旱半干旱区地下水系统的不可持续特征均非常明显[7].黄河中上游以降水补给为主,兼有地下水补给、冰川或季节性融雪补给,是黄河流域水系集中区和主要产水区[19].黄河流域甘肃段是甘肃省主要的经济带与工业聚集区[20],由于区域内地下水资源较少,且埋藏普遍较深,针对该地区开展的地下水研究工作明显偏少;加上缺乏高质量数据及时空信息综合分析,以往的研究中鲜有针对该地区地下水系统可持续性评估的结果[21]. ...
Evaluation of groundwater sustainability in the arid Hexi Corridor of Northwestern China, using GRACE,GLDAS and measured groundwater data products
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2020
... 可持续利用地下水的思想早在20世纪初就已出现[12],系统科学意义上的地下水可持续性概念则在1999年由Alley等[13]提出,具体指地下水系统能够被长期开发利用而不会造成严重的环境、经济后果或社会影响的能力,强调地下水要同时达到数量充足与质量良好的状态.针对干旱半干旱区地下水系统的可持续性,国内外近年来从水量与水质的角度开展了大量评估研究,涉及欧洲南部[14]、美国东部[10]、非洲北部[15]、中亚地区[16]、澳洲大陆[10],以及国内的河西走廊[17]、华北平原等地[18].全球除个别地区外,多数干旱半干旱区地下水系统的不可持续特征均非常明显[7].黄河中上游以降水补给为主,兼有地下水补给、冰川或季节性融雪补给,是黄河流域水系集中区和主要产水区[19].黄河流域甘肃段是甘肃省主要的经济带与工业聚集区[20],由于区域内地下水资源较少,且埋藏普遍较深,针对该地区开展的地下水研究工作明显偏少;加上缺乏高质量数据及时空信息综合分析,以往的研究中鲜有针对该地区地下水系统可持续性评估的结果[21]. ...
... 定量评估地下水可持续性是制定地下水资源合理开发策略、维护区域生态安全的前提[22].甘肃省位于黄河中上游,黄河流域甘肃段是黄河重要的水源涵养区、国家重要的生态安全屏障,在全省经济社会发展和生态文明建设中具有重要的战略地位[23].该地区占据甘肃43%的国土面积、44%的水资源量,但承载了70%的人口和经济总量,是全省水资源供需矛盾最突出、资源环境承载负荷最大的区域[24].黄河流域甘肃段地下水资源储量虽然相对较少,且开采难度相对偏大,但高度参与社会经济活动与工农业生产,因此针对黄河流域甘肃段开展地下水可持续性评估,有助于地区和流域高质量发展策略的制定与完善[25].重力场恢复与气候实验卫星数据(Gravity Recovery and Climate Experiment,GRACE)结合全球陆面同化系统数据(Global Land Data Assimilation System,GLDAS)为在地面测量数据缺乏地区开展地下水储量时空变化反演提供了有效手段,已在中国和全球得到了广泛使用和验证[26],其结果也被结合使用各种可持续性评价指数成功用于区域地下水可持续性评价和管理建议[17].本文结合使用GRACE-GLADS反演手段和地下水长期监测数据,从可靠性(Reliability)、可恢复力(Resilience)与脆弱性(Vulnerability)3个维度对该区域近20年来的地下水可持续性进行分析和评估,以期直观反映黄河流域甘肃段地下水资源的可持续程度,为发展更合理的区域地下水管理策略和保护措施提供科学参考. ...
... GRACE数据由美国国家航空航天局(NASA)免费提供[32].本文采用美国德克萨斯大学空间研究所(CSR)提供的第6代产品(Release 06, RL06,http://www2.csr.utexas.edu/grace/)中2002年4月至2022年12月的月平均数据,空间分辨率0.25°×0.25°[33].由该数据获取的陆地水储量逐月变化值包括地上部分(植物冠层地表水含量变化量、土壤水含量变化量和雪水当量变化量)和地下部分(即地下水储量变化量)两部分[17].仅采用GRACE数据无法分离陆地水储量变化量的不同组分,因此采用全球陆面同化系统数据GLDAS作为估算地上部分水储量变化的辅助数据,该数据是基于卫星观测、地面实测和模型输出获得的再分析数据[34],可以获取植物冠层水储量、土壤水含量(0~10、10~40、40~100、100~200 cm土层深度的土壤水含量总和)和雪水当量数据.本文使用GLDAS-v2.1驱动的NOAH陆面模型输出的数据产品(GLDAS-NOAH-v2.1,https://search.earthdata.nasa.gov/),时间分辨率为逐月,空间分辨率0.25°×0.25°,时间跨度2002年1月至2022年12月[35].采用该数据获取植物冠层地表水含量、土壤水含量(0~200 cm深度土壤水含量总和)和雪水当量数据.地下水监测数据来自甘肃省水文局在研究区布设的观测井,原始数据为5 d或10 d均值,本文使用2002年1月至2022年12月的月均值做计算,共选择其中与反演时段(2002年4月至2022年12月)有重叠的15口监测井(图1,表1).含水层给水度信息利用该区域岩性分布及其与给水度之间的经验关系获得,岩性分布信息由Glim全球岩性地图(Global Lithological Map)提取[36]. ...
... 地下水作为人类易获取的淡水资源,了解其时空动态特征有利于地下水管理策略的制定和实施[25],地下水可持续性是地下水利用程度的直观展示,对区域地下水管理具有重要的参考价值[21].本研究结合GRACE-GLADS数据反演的地下水储量变化量和可持续性指数,对黄河流域甘肃段地下水可持续性进行评估,为在类似地区开展地下水储量时空变化及相关评估提供了有效手段[17,26].评估结果显示,2002—2022年地下水可持续性年际时空变化表现为稳中波动(0~0.84),并主要表现为轻度、重度及极度不可持续性(0≤SI≤0.5),部分行政单元表现出向好发展以及较高地下水持续性区域中心转移的特征,这与水资源可持续利用管理政策的实施有关,如《甘肃省水污染防治工作方案(2015—2050年)》要求严控地下水超采[54],2016—2018年甘肃武威市压减超采范围,地下水水质和可持续性均小幅回升.自2011年起,甘肃省天水、定西两市先后与陕西宝鸡、西安等5市区试点建立了渭河流域生态补偿机制,探索建立黄河干流、泾河等水环境生态补偿机制等[55],一定程度上改善了地下水环境.因此,良好有效的地下水管理政策能缓和地下水可持续性降低的紧张态势,但在该区域地下水可持续性普遍偏低的现状下,仍需加强实施相关管理策略以防止地下水可持续性进一步恶化.对于轻度不可持续性区域,以节水保护措施为主:在农业方面,推广节水技术、加快水价改革,实现农艺和品种节水、提高引水和灌溉效率;在工业方面,加快淘汰落后产能、调整产业结构、建立节水管理模式,实现对地下水总量控制、定额管理[46];在生活方面,引导鼓励居民运用节水型器具,提升节水意识.对于重度及极度不可持续性区域,要严控地下水开采总量,完善地下水位监测信息系统,采取开源措施遏制地下水可持续性进一步下降的态势[46,56],促进黄河流域甘肃段地下水资源可持续性的逐步稳定提升. ...
Groundwater storage variations in the North China Plain from GRACE with spatial constraints
1
2017
... 可持续利用地下水的思想早在20世纪初就已出现[12],系统科学意义上的地下水可持续性概念则在1999年由Alley等[13]提出,具体指地下水系统能够被长期开发利用而不会造成严重的环境、经济后果或社会影响的能力,强调地下水要同时达到数量充足与质量良好的状态.针对干旱半干旱区地下水系统的可持续性,国内外近年来从水量与水质的角度开展了大量评估研究,涉及欧洲南部[14]、美国东部[10]、非洲北部[15]、中亚地区[16]、澳洲大陆[10],以及国内的河西走廊[17]、华北平原等地[18].全球除个别地区外,多数干旱半干旱区地下水系统的不可持续特征均非常明显[7].黄河中上游以降水补给为主,兼有地下水补给、冰川或季节性融雪补给,是黄河流域水系集中区和主要产水区[19].黄河流域甘肃段是甘肃省主要的经济带与工业聚集区[20],由于区域内地下水资源较少,且埋藏普遍较深,针对该地区开展的地下水研究工作明显偏少;加上缺乏高质量数据及时空信息综合分析,以往的研究中鲜有针对该地区地下水系统可持续性评估的结果[21]. ...
黄河流域的干旱驱动及评估预测研究
4
2021
... 可持续利用地下水的思想早在20世纪初就已出现[12],系统科学意义上的地下水可持续性概念则在1999年由Alley等[13]提出,具体指地下水系统能够被长期开发利用而不会造成严重的环境、经济后果或社会影响的能力,强调地下水要同时达到数量充足与质量良好的状态.针对干旱半干旱区地下水系统的可持续性,国内外近年来从水量与水质的角度开展了大量评估研究,涉及欧洲南部[14]、美国东部[10]、非洲北部[15]、中亚地区[16]、澳洲大陆[10],以及国内的河西走廊[17]、华北平原等地[18].全球除个别地区外,多数干旱半干旱区地下水系统的不可持续特征均非常明显[7].黄河中上游以降水补给为主,兼有地下水补给、冰川或季节性融雪补给,是黄河流域水系集中区和主要产水区[19].黄河流域甘肃段是甘肃省主要的经济带与工业聚集区[20],由于区域内地下水资源较少,且埋藏普遍较深,针对该地区开展的地下水研究工作明显偏少;加上缺乏高质量数据及时空信息综合分析,以往的研究中鲜有针对该地区地下水系统可持续性评估的结果[21]. ...
... 黄河流域甘肃段地处中温带(图1),含9个市州52个县区,面积约14.4万km2(占流域总面积的19%),拥有黄河干流(长约913 km,含支流庄浪河、大夏河、祖厉河等)、洮河、湟水、渭河、泾河、北洛河6个主要水系[23].流域属半干旱和半湿润气候,多年平均降水量463.0 mm,共有陇东黄土高原沟壑区、陇中黄土丘陵沟壑区、甘南高寒草原区三大地貌类型[19,27].其中,东部黄土高原沟壑区内,溯源侵蚀活跃、天然植被稀疏;中南部丘陵沟壑纵横,地形起伏较大、植被条件差;西南部为山地和高原,地势高耸、气候寒冷,植被以高寒草甸、灌丛和山地森林为主[28].区域内年平均自产水资源量为127.8亿m3,其中地下水资源量45.2亿m3,与地表水不重复的地下水资源量约2.63亿m3,地下水埋藏普遍较深(10~100 m)[28].地下含水层岩性以黄土和黄土状亚砂土为主[29],地下潜水以基岩裂隙水和松散岩类孔隙水为主,前者主要分布在年降水量较大的临夏、漳县、天水一线以南和湟水、庄浪河山区和六盘山系,后者主要分布在黄土残塬区和河谷1~2级阶地内[30-31]. ...
... 地下水可持续性反映地下水系统能够为生态系统和人类活动提供一定数量和质量水资源的能力[7].评估黄河流域甘肃段地下水可持续性,有助于认识此区域地下水开发利用现状,对促进地下水资源管理和保护有重要意义.本研究选取的地下水可持续性指数综合反映了地下水系统的供给能力(可靠性)、适应变化的能力(可恢复力)和遭受破坏的严重程度(脆弱性),是评估地下水系统和水管理策略可持续性的关键指标[41,43].评估结果显示各行政单元地下水可持续性指数呈现整体降低、区域增加和较高持续性区域范围缩减、中心转移的特点.许多研究也表明黄河流域地下水可持续性日益降低且甘肃段流域尤为严峻.张恩泽等[45]评估了黄淮海流域水资源可持续性,表明黄河流域水资源可持续性最低;王希栋等[30]发现2003—2021年整个黄河流域地下水储量总体呈递减态,其中,黄河流域甘肃段水资源供需矛盾突出,地下水超采、地下水位下降和可持续性水平降低现象尤为严重,致使产生区域地面沉降与塌陷、生态屏障功能受损等问题[28].而地下水储量的时空异质性变化所导致的相关问题,也增加了地下水可持续性评价的不确定性.黄河流域甘肃段地下水储量变化量1月比7月下降趋势更明显,显示出冬季比夏季更严峻的地下水资源压力[19];雨季时期,地下水储量未随降雨而增加却出现多次跳跃式下降,表明地下水储量变化驱动因素的复杂性[46].其中,人口密集区(如庆阳市)地下水储量急剧减少,而非城镇地区对地下水的依赖性较小[23],如处于半湿润区的甘南藏族自治州地广人稀、生态环境良好,地下水可恢复力、可持续性指数均较高[47].因此,该区域地下水可持续发展应以不干扰原有生态系统稳定性为前提,以加强地下水高效利用和管理为保障;在评价此区域地下水可持续性时,应关注多种因素的综合效应,使结果具有较高的参考价值,为地区地下水保护和合理利用提供有效支持. ...
... 黄河流域甘肃段地理位置重要,不仅是主要产水区也是下游泥沙来源主产区,该区域地下水储量变化和可持续性关系着整个流域的生态环境演变并受多种因素影响[19,25-26],主要包括自然和人为因素;降雨、蒸散发、土壤质地和地形地势等自然因素对地下水动态有一定影响.2002—2022年黄河流域甘肃段地下水储量变化量呈整体下降的趋势,其中黄土或黄土状亚砂土岩性为主的东部表现得最为明显,可能与黄土垂直节理发育、相比其他岩性不易储存地下水有关[48].地下水储量反演结果与月降雨量显著相关,表明降雨补充地下水,此外,河流侧渗也为地下水提供补给[30];而在雨季地下水出现跳跃式减少现象,说明地下水动态也受非自然因素的影响[46].2002—2021年甘肃省水资源公报表明,地下水开采主要用于农田灌溉,其次是居民生活和工业用水[49].2015—2021年农田灌溉用水呈现下降趋势,生活和工业用水有所增加(图6),武威、庆阳和天水等地区生活用水高度依赖地下水,白银、定西等市州生活用水对地下水的依赖度较低[49].研究区内大部分市州地表水资源紧缺,地下水的开发利用程度较高,导致地下水超采,主要为兰州市和定西市等地区[50-51];区域地下水污染问题,如武威市Pb、Cr6+超标[52],也致使地下水可持续性水平下降.近年来,甘肃省地下水超采区治理、污染防治等措施一定程度上改善了地下水环境,如韩双宝等[53]指出2019—2020年黄河上游地下水位整体稳定,这与2010年后水资源管理部门的综合统筹管理有关;国家《地下水污染防治实施方案》以及《甘肃省水污染防治条例》也为地下水污染防治提供指导,这些举措缓解了黄河流域甘肃段部分区域地下水储量和质量的下降趋势. ...
黄河上游典型干旱区水资源利用策略研究
1
2022
... 可持续利用地下水的思想早在20世纪初就已出现[12],系统科学意义上的地下水可持续性概念则在1999年由Alley等[13]提出,具体指地下水系统能够被长期开发利用而不会造成严重的环境、经济后果或社会影响的能力,强调地下水要同时达到数量充足与质量良好的状态.针对干旱半干旱区地下水系统的可持续性,国内外近年来从水量与水质的角度开展了大量评估研究,涉及欧洲南部[14]、美国东部[10]、非洲北部[15]、中亚地区[16]、澳洲大陆[10],以及国内的河西走廊[17]、华北平原等地[18].全球除个别地区外,多数干旱半干旱区地下水系统的不可持续特征均非常明显[7].黄河中上游以降水补给为主,兼有地下水补给、冰川或季节性融雪补给,是黄河流域水系集中区和主要产水区[19].黄河流域甘肃段是甘肃省主要的经济带与工业聚集区[20],由于区域内地下水资源较少,且埋藏普遍较深,针对该地区开展的地下水研究工作明显偏少;加上缺乏高质量数据及时空信息综合分析,以往的研究中鲜有针对该地区地下水系统可持续性评估的结果[21]. ...
资源环境约束下的后套平原地下水可持续性综合评价
2
2016
... 可持续利用地下水的思想早在20世纪初就已出现[12],系统科学意义上的地下水可持续性概念则在1999年由Alley等[13]提出,具体指地下水系统能够被长期开发利用而不会造成严重的环境、经济后果或社会影响的能力,强调地下水要同时达到数量充足与质量良好的状态.针对干旱半干旱区地下水系统的可持续性,国内外近年来从水量与水质的角度开展了大量评估研究,涉及欧洲南部[14]、美国东部[10]、非洲北部[15]、中亚地区[16]、澳洲大陆[10],以及国内的河西走廊[17]、华北平原等地[18].全球除个别地区外,多数干旱半干旱区地下水系统的不可持续特征均非常明显[7].黄河中上游以降水补给为主,兼有地下水补给、冰川或季节性融雪补给,是黄河流域水系集中区和主要产水区[19].黄河流域甘肃段是甘肃省主要的经济带与工业聚集区[20],由于区域内地下水资源较少,且埋藏普遍较深,针对该地区开展的地下水研究工作明显偏少;加上缺乏高质量数据及时空信息综合分析,以往的研究中鲜有针对该地区地下水系统可持续性评估的结果[21]. ...
... 地下水作为人类易获取的淡水资源,了解其时空动态特征有利于地下水管理策略的制定和实施[25],地下水可持续性是地下水利用程度的直观展示,对区域地下水管理具有重要的参考价值[21].本研究结合GRACE-GLADS数据反演的地下水储量变化量和可持续性指数,对黄河流域甘肃段地下水可持续性进行评估,为在类似地区开展地下水储量时空变化及相关评估提供了有效手段[17,26].评估结果显示,2002—2022年地下水可持续性年际时空变化表现为稳中波动(0~0.84),并主要表现为轻度、重度及极度不可持续性(0≤SI≤0.5),部分行政单元表现出向好发展以及较高地下水持续性区域中心转移的特征,这与水资源可持续利用管理政策的实施有关,如《甘肃省水污染防治工作方案(2015—2050年)》要求严控地下水超采[54],2016—2018年甘肃武威市压减超采范围,地下水水质和可持续性均小幅回升.自2011年起,甘肃省天水、定西两市先后与陕西宝鸡、西安等5市区试点建立了渭河流域生态补偿机制,探索建立黄河干流、泾河等水环境生态补偿机制等[55],一定程度上改善了地下水环境.因此,良好有效的地下水管理政策能缓和地下水可持续性降低的紧张态势,但在该区域地下水可持续性普遍偏低的现状下,仍需加强实施相关管理策略以防止地下水可持续性进一步恶化.对于轻度不可持续性区域,以节水保护措施为主:在农业方面,推广节水技术、加快水价改革,实现农艺和品种节水、提高引水和灌溉效率;在工业方面,加快淘汰落后产能、调整产业结构、建立节水管理模式,实现对地下水总量控制、定额管理[46];在生活方面,引导鼓励居民运用节水型器具,提升节水意识.对于重度及极度不可持续性区域,要严控地下水开采总量,完善地下水位监测信息系统,采取开源措施遏制地下水可持续性进一步下降的态势[46,56],促进黄河流域甘肃段地下水资源可持续性的逐步稳定提升. ...
地下水依赖型生态系统生态水文研究进展
1
2018
... 定量评估地下水可持续性是制定地下水资源合理开发策略、维护区域生态安全的前提[22].甘肃省位于黄河中上游,黄河流域甘肃段是黄河重要的水源涵养区、国家重要的生态安全屏障,在全省经济社会发展和生态文明建设中具有重要的战略地位[23].该地区占据甘肃43%的国土面积、44%的水资源量,但承载了70%的人口和经济总量,是全省水资源供需矛盾最突出、资源环境承载负荷最大的区域[24].黄河流域甘肃段地下水资源储量虽然相对较少,且开采难度相对偏大,但高度参与社会经济活动与工农业生产,因此针对黄河流域甘肃段开展地下水可持续性评估,有助于地区和流域高质量发展策略的制定与完善[25].重力场恢复与气候实验卫星数据(Gravity Recovery and Climate Experiment,GRACE)结合全球陆面同化系统数据(Global Land Data Assimilation System,GLDAS)为在地面测量数据缺乏地区开展地下水储量时空变化反演提供了有效手段,已在中国和全球得到了广泛使用和验证[26],其结果也被结合使用各种可持续性评价指数成功用于区域地下水可持续性评价和管理建议[17].本文结合使用GRACE-GLADS反演手段和地下水长期监测数据,从可靠性(Reliability)、可恢复力(Resilience)与脆弱性(Vulnerability)3个维度对该区域近20年来的地下水可持续性进行分析和评估,以期直观反映黄河流域甘肃段地下水资源的可持续程度,为发展更合理的区域地下水管理策略和保护措施提供科学参考. ...
近40 a黄河流域国土空间格局变化特征与形成机理
3
2021
... 定量评估地下水可持续性是制定地下水资源合理开发策略、维护区域生态安全的前提[22].甘肃省位于黄河中上游,黄河流域甘肃段是黄河重要的水源涵养区、国家重要的生态安全屏障,在全省经济社会发展和生态文明建设中具有重要的战略地位[23].该地区占据甘肃43%的国土面积、44%的水资源量,但承载了70%的人口和经济总量,是全省水资源供需矛盾最突出、资源环境承载负荷最大的区域[24].黄河流域甘肃段地下水资源储量虽然相对较少,且开采难度相对偏大,但高度参与社会经济活动与工农业生产,因此针对黄河流域甘肃段开展地下水可持续性评估,有助于地区和流域高质量发展策略的制定与完善[25].重力场恢复与气候实验卫星数据(Gravity Recovery and Climate Experiment,GRACE)结合全球陆面同化系统数据(Global Land Data Assimilation System,GLDAS)为在地面测量数据缺乏地区开展地下水储量时空变化反演提供了有效手段,已在中国和全球得到了广泛使用和验证[26],其结果也被结合使用各种可持续性评价指数成功用于区域地下水可持续性评价和管理建议[17].本文结合使用GRACE-GLADS反演手段和地下水长期监测数据,从可靠性(Reliability)、可恢复力(Resilience)与脆弱性(Vulnerability)3个维度对该区域近20年来的地下水可持续性进行分析和评估,以期直观反映黄河流域甘肃段地下水资源的可持续程度,为发展更合理的区域地下水管理策略和保护措施提供科学参考. ...
... 黄河流域甘肃段地处中温带(图1),含9个市州52个县区,面积约14.4万km2(占流域总面积的19%),拥有黄河干流(长约913 km,含支流庄浪河、大夏河、祖厉河等)、洮河、湟水、渭河、泾河、北洛河6个主要水系[23].流域属半干旱和半湿润气候,多年平均降水量463.0 mm,共有陇东黄土高原沟壑区、陇中黄土丘陵沟壑区、甘南高寒草原区三大地貌类型[19,27].其中,东部黄土高原沟壑区内,溯源侵蚀活跃、天然植被稀疏;中南部丘陵沟壑纵横,地形起伏较大、植被条件差;西南部为山地和高原,地势高耸、气候寒冷,植被以高寒草甸、灌丛和山地森林为主[28].区域内年平均自产水资源量为127.8亿m3,其中地下水资源量45.2亿m3,与地表水不重复的地下水资源量约2.63亿m3,地下水埋藏普遍较深(10~100 m)[28].地下含水层岩性以黄土和黄土状亚砂土为主[29],地下潜水以基岩裂隙水和松散岩类孔隙水为主,前者主要分布在年降水量较大的临夏、漳县、天水一线以南和湟水、庄浪河山区和六盘山系,后者主要分布在黄土残塬区和河谷1~2级阶地内[30-31]. ...
... 地下水可持续性反映地下水系统能够为生态系统和人类活动提供一定数量和质量水资源的能力[7].评估黄河流域甘肃段地下水可持续性,有助于认识此区域地下水开发利用现状,对促进地下水资源管理和保护有重要意义.本研究选取的地下水可持续性指数综合反映了地下水系统的供给能力(可靠性)、适应变化的能力(可恢复力)和遭受破坏的严重程度(脆弱性),是评估地下水系统和水管理策略可持续性的关键指标[41,43].评估结果显示各行政单元地下水可持续性指数呈现整体降低、区域增加和较高持续性区域范围缩减、中心转移的特点.许多研究也表明黄河流域地下水可持续性日益降低且甘肃段流域尤为严峻.张恩泽等[45]评估了黄淮海流域水资源可持续性,表明黄河流域水资源可持续性最低;王希栋等[30]发现2003—2021年整个黄河流域地下水储量总体呈递减态,其中,黄河流域甘肃段水资源供需矛盾突出,地下水超采、地下水位下降和可持续性水平降低现象尤为严重,致使产生区域地面沉降与塌陷、生态屏障功能受损等问题[28].而地下水储量的时空异质性变化所导致的相关问题,也增加了地下水可持续性评价的不确定性.黄河流域甘肃段地下水储量变化量1月比7月下降趋势更明显,显示出冬季比夏季更严峻的地下水资源压力[19];雨季时期,地下水储量未随降雨而增加却出现多次跳跃式下降,表明地下水储量变化驱动因素的复杂性[46].其中,人口密集区(如庆阳市)地下水储量急剧减少,而非城镇地区对地下水的依赖性较小[23],如处于半湿润区的甘南藏族自治州地广人稀、生态环境良好,地下水可恢复力、可持续性指数均较高[47].因此,该区域地下水可持续发展应以不干扰原有生态系统稳定性为前提,以加强地下水高效利用和管理为保障;在评价此区域地下水可持续性时,应关注多种因素的综合效应,使结果具有较高的参考价值,为地区地下水保护和合理利用提供有效支持. ...
黄河流域甘肃段高质量发展时空格局演变研究
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2022
... 定量评估地下水可持续性是制定地下水资源合理开发策略、维护区域生态安全的前提[22].甘肃省位于黄河中上游,黄河流域甘肃段是黄河重要的水源涵养区、国家重要的生态安全屏障,在全省经济社会发展和生态文明建设中具有重要的战略地位[23].该地区占据甘肃43%的国土面积、44%的水资源量,但承载了70%的人口和经济总量,是全省水资源供需矛盾最突出、资源环境承载负荷最大的区域[24].黄河流域甘肃段地下水资源储量虽然相对较少,且开采难度相对偏大,但高度参与社会经济活动与工农业生产,因此针对黄河流域甘肃段开展地下水可持续性评估,有助于地区和流域高质量发展策略的制定与完善[25].重力场恢复与气候实验卫星数据(Gravity Recovery and Climate Experiment,GRACE)结合全球陆面同化系统数据(Global Land Data Assimilation System,GLDAS)为在地面测量数据缺乏地区开展地下水储量时空变化反演提供了有效手段,已在中国和全球得到了广泛使用和验证[26],其结果也被结合使用各种可持续性评价指数成功用于区域地下水可持续性评价和管理建议[17].本文结合使用GRACE-GLADS反演手段和地下水长期监测数据,从可靠性(Reliability)、可恢复力(Resilience)与脆弱性(Vulnerability)3个维度对该区域近20年来的地下水可持续性进行分析和评估,以期直观反映黄河流域甘肃段地下水资源的可持续程度,为发展更合理的区域地下水管理策略和保护措施提供科学参考. ...
Identifying hotspots and representative monitoring area of groundwater changes with time stability analysis
3
2019
... 定量评估地下水可持续性是制定地下水资源合理开发策略、维护区域生态安全的前提[22].甘肃省位于黄河中上游,黄河流域甘肃段是黄河重要的水源涵养区、国家重要的生态安全屏障,在全省经济社会发展和生态文明建设中具有重要的战略地位[23].该地区占据甘肃43%的国土面积、44%的水资源量,但承载了70%的人口和经济总量,是全省水资源供需矛盾最突出、资源环境承载负荷最大的区域[24].黄河流域甘肃段地下水资源储量虽然相对较少,且开采难度相对偏大,但高度参与社会经济活动与工农业生产,因此针对黄河流域甘肃段开展地下水可持续性评估,有助于地区和流域高质量发展策略的制定与完善[25].重力场恢复与气候实验卫星数据(Gravity Recovery and Climate Experiment,GRACE)结合全球陆面同化系统数据(Global Land Data Assimilation System,GLDAS)为在地面测量数据缺乏地区开展地下水储量时空变化反演提供了有效手段,已在中国和全球得到了广泛使用和验证[26],其结果也被结合使用各种可持续性评价指数成功用于区域地下水可持续性评价和管理建议[17].本文结合使用GRACE-GLADS反演手段和地下水长期监测数据,从可靠性(Reliability)、可恢复力(Resilience)与脆弱性(Vulnerability)3个维度对该区域近20年来的地下水可持续性进行分析和评估,以期直观反映黄河流域甘肃段地下水资源的可持续程度,为发展更合理的区域地下水管理策略和保护措施提供科学参考. ...
... 黄河流域甘肃段地理位置重要,不仅是主要产水区也是下游泥沙来源主产区,该区域地下水储量变化和可持续性关系着整个流域的生态环境演变并受多种因素影响[19,25-26],主要包括自然和人为因素;降雨、蒸散发、土壤质地和地形地势等自然因素对地下水动态有一定影响.2002—2022年黄河流域甘肃段地下水储量变化量呈整体下降的趋势,其中黄土或黄土状亚砂土岩性为主的东部表现得最为明显,可能与黄土垂直节理发育、相比其他岩性不易储存地下水有关[48].地下水储量反演结果与月降雨量显著相关,表明降雨补充地下水,此外,河流侧渗也为地下水提供补给[30];而在雨季地下水出现跳跃式减少现象,说明地下水动态也受非自然因素的影响[46].2002—2021年甘肃省水资源公报表明,地下水开采主要用于农田灌溉,其次是居民生活和工业用水[49].2015—2021年农田灌溉用水呈现下降趋势,生活和工业用水有所增加(图6),武威、庆阳和天水等地区生活用水高度依赖地下水,白银、定西等市州生活用水对地下水的依赖度较低[49].研究区内大部分市州地表水资源紧缺,地下水的开发利用程度较高,导致地下水超采,主要为兰州市和定西市等地区[50-51];区域地下水污染问题,如武威市Pb、Cr6+超标[52],也致使地下水可持续性水平下降.近年来,甘肃省地下水超采区治理、污染防治等措施一定程度上改善了地下水环境,如韩双宝等[53]指出2019—2020年黄河上游地下水位整体稳定,这与2010年后水资源管理部门的综合统筹管理有关;国家《地下水污染防治实施方案》以及《甘肃省水污染防治条例》也为地下水污染防治提供指导,这些举措缓解了黄河流域甘肃段部分区域地下水储量和质量的下降趋势. ...
... 地下水作为人类易获取的淡水资源,了解其时空动态特征有利于地下水管理策略的制定和实施[25],地下水可持续性是地下水利用程度的直观展示,对区域地下水管理具有重要的参考价值[21].本研究结合GRACE-GLADS数据反演的地下水储量变化量和可持续性指数,对黄河流域甘肃段地下水可持续性进行评估,为在类似地区开展地下水储量时空变化及相关评估提供了有效手段[17,26].评估结果显示,2002—2022年地下水可持续性年际时空变化表现为稳中波动(0~0.84),并主要表现为轻度、重度及极度不可持续性(0≤SI≤0.5),部分行政单元表现出向好发展以及较高地下水持续性区域中心转移的特征,这与水资源可持续利用管理政策的实施有关,如《甘肃省水污染防治工作方案(2015—2050年)》要求严控地下水超采[54],2016—2018年甘肃武威市压减超采范围,地下水水质和可持续性均小幅回升.自2011年起,甘肃省天水、定西两市先后与陕西宝鸡、西安等5市区试点建立了渭河流域生态补偿机制,探索建立黄河干流、泾河等水环境生态补偿机制等[55],一定程度上改善了地下水环境.因此,良好有效的地下水管理政策能缓和地下水可持续性降低的紧张态势,但在该区域地下水可持续性普遍偏低的现状下,仍需加强实施相关管理策略以防止地下水可持续性进一步恶化.对于轻度不可持续性区域,以节水保护措施为主:在农业方面,推广节水技术、加快水价改革,实现农艺和品种节水、提高引水和灌溉效率;在工业方面,加快淘汰落后产能、调整产业结构、建立节水管理模式,实现对地下水总量控制、定额管理[46];在生活方面,引导鼓励居民运用节水型器具,提升节水意识.对于重度及极度不可持续性区域,要严控地下水开采总量,完善地下水位监测信息系统,采取开源措施遏制地下水可持续性进一步下降的态势[46,56],促进黄河流域甘肃段地下水资源可持续性的逐步稳定提升. ...
基于GRACE卫星数据的中国地下水储量监测进展
3
2020
... 定量评估地下水可持续性是制定地下水资源合理开发策略、维护区域生态安全的前提[22].甘肃省位于黄河中上游,黄河流域甘肃段是黄河重要的水源涵养区、国家重要的生态安全屏障,在全省经济社会发展和生态文明建设中具有重要的战略地位[23].该地区占据甘肃43%的国土面积、44%的水资源量,但承载了70%的人口和经济总量,是全省水资源供需矛盾最突出、资源环境承载负荷最大的区域[24].黄河流域甘肃段地下水资源储量虽然相对较少,且开采难度相对偏大,但高度参与社会经济活动与工农业生产,因此针对黄河流域甘肃段开展地下水可持续性评估,有助于地区和流域高质量发展策略的制定与完善[25].重力场恢复与气候实验卫星数据(Gravity Recovery and Climate Experiment,GRACE)结合全球陆面同化系统数据(Global Land Data Assimilation System,GLDAS)为在地面测量数据缺乏地区开展地下水储量时空变化反演提供了有效手段,已在中国和全球得到了广泛使用和验证[26],其结果也被结合使用各种可持续性评价指数成功用于区域地下水可持续性评价和管理建议[17].本文结合使用GRACE-GLADS反演手段和地下水长期监测数据,从可靠性(Reliability)、可恢复力(Resilience)与脆弱性(Vulnerability)3个维度对该区域近20年来的地下水可持续性进行分析和评估,以期直观反映黄河流域甘肃段地下水资源的可持续程度,为发展更合理的区域地下水管理策略和保护措施提供科学参考. ...
... 黄河流域甘肃段地理位置重要,不仅是主要产水区也是下游泥沙来源主产区,该区域地下水储量变化和可持续性关系着整个流域的生态环境演变并受多种因素影响[19,25-26],主要包括自然和人为因素;降雨、蒸散发、土壤质地和地形地势等自然因素对地下水动态有一定影响.2002—2022年黄河流域甘肃段地下水储量变化量呈整体下降的趋势,其中黄土或黄土状亚砂土岩性为主的东部表现得最为明显,可能与黄土垂直节理发育、相比其他岩性不易储存地下水有关[48].地下水储量反演结果与月降雨量显著相关,表明降雨补充地下水,此外,河流侧渗也为地下水提供补给[30];而在雨季地下水出现跳跃式减少现象,说明地下水动态也受非自然因素的影响[46].2002—2021年甘肃省水资源公报表明,地下水开采主要用于农田灌溉,其次是居民生活和工业用水[49].2015—2021年农田灌溉用水呈现下降趋势,生活和工业用水有所增加(图6),武威、庆阳和天水等地区生活用水高度依赖地下水,白银、定西等市州生活用水对地下水的依赖度较低[49].研究区内大部分市州地表水资源紧缺,地下水的开发利用程度较高,导致地下水超采,主要为兰州市和定西市等地区[50-51];区域地下水污染问题,如武威市Pb、Cr6+超标[52],也致使地下水可持续性水平下降.近年来,甘肃省地下水超采区治理、污染防治等措施一定程度上改善了地下水环境,如韩双宝等[53]指出2019—2020年黄河上游地下水位整体稳定,这与2010年后水资源管理部门的综合统筹管理有关;国家《地下水污染防治实施方案》以及《甘肃省水污染防治条例》也为地下水污染防治提供指导,这些举措缓解了黄河流域甘肃段部分区域地下水储量和质量的下降趋势. ...
... 地下水作为人类易获取的淡水资源,了解其时空动态特征有利于地下水管理策略的制定和实施[25],地下水可持续性是地下水利用程度的直观展示,对区域地下水管理具有重要的参考价值[21].本研究结合GRACE-GLADS数据反演的地下水储量变化量和可持续性指数,对黄河流域甘肃段地下水可持续性进行评估,为在类似地区开展地下水储量时空变化及相关评估提供了有效手段[17,26].评估结果显示,2002—2022年地下水可持续性年际时空变化表现为稳中波动(0~0.84),并主要表现为轻度、重度及极度不可持续性(0≤SI≤0.5),部分行政单元表现出向好发展以及较高地下水持续性区域中心转移的特征,这与水资源可持续利用管理政策的实施有关,如《甘肃省水污染防治工作方案(2015—2050年)》要求严控地下水超采[54],2016—2018年甘肃武威市压减超采范围,地下水水质和可持续性均小幅回升.自2011年起,甘肃省天水、定西两市先后与陕西宝鸡、西安等5市区试点建立了渭河流域生态补偿机制,探索建立黄河干流、泾河等水环境生态补偿机制等[55],一定程度上改善了地下水环境.因此,良好有效的地下水管理政策能缓和地下水可持续性降低的紧张态势,但在该区域地下水可持续性普遍偏低的现状下,仍需加强实施相关管理策略以防止地下水可持续性进一步恶化.对于轻度不可持续性区域,以节水保护措施为主:在农业方面,推广节水技术、加快水价改革,实现农艺和品种节水、提高引水和灌溉效率;在工业方面,加快淘汰落后产能、调整产业结构、建立节水管理模式,实现对地下水总量控制、定额管理[46];在生活方面,引导鼓励居民运用节水型器具,提升节水意识.对于重度及极度不可持续性区域,要严控地下水开采总量,完善地下水位监测信息系统,采取开源措施遏制地下水可持续性进一步下降的态势[46,56],促进黄河流域甘肃段地下水资源可持续性的逐步稳定提升. ...
气候变异和人类活动对黄河流域水储量变化的影响
1
2020
... 黄河流域甘肃段地处中温带(图1),含9个市州52个县区,面积约14.4万km2(占流域总面积的19%),拥有黄河干流(长约913 km,含支流庄浪河、大夏河、祖厉河等)、洮河、湟水、渭河、泾河、北洛河6个主要水系[23].流域属半干旱和半湿润气候,多年平均降水量463.0 mm,共有陇东黄土高原沟壑区、陇中黄土丘陵沟壑区、甘南高寒草原区三大地貌类型[19,27].其中,东部黄土高原沟壑区内,溯源侵蚀活跃、天然植被稀疏;中南部丘陵沟壑纵横,地形起伏较大、植被条件差;西南部为山地和高原,地势高耸、气候寒冷,植被以高寒草甸、灌丛和山地森林为主[28].区域内年平均自产水资源量为127.8亿m3,其中地下水资源量45.2亿m3,与地表水不重复的地下水资源量约2.63亿m3,地下水埋藏普遍较深(10~100 m)[28].地下含水层岩性以黄土和黄土状亚砂土为主[29],地下潜水以基岩裂隙水和松散岩类孔隙水为主,前者主要分布在年降水量较大的临夏、漳县、天水一线以南和湟水、庄浪河山区和六盘山系,后者主要分布在黄土残塬区和河谷1~2级阶地内[30-31]. ...
甘肃黄河流域水资源优化配置研究
3
2013
... 黄河流域甘肃段地处中温带(图1),含9个市州52个县区,面积约14.4万km2(占流域总面积的19%),拥有黄河干流(长约913 km,含支流庄浪河、大夏河、祖厉河等)、洮河、湟水、渭河、泾河、北洛河6个主要水系[23].流域属半干旱和半湿润气候,多年平均降水量463.0 mm,共有陇东黄土高原沟壑区、陇中黄土丘陵沟壑区、甘南高寒草原区三大地貌类型[19,27].其中,东部黄土高原沟壑区内,溯源侵蚀活跃、天然植被稀疏;中南部丘陵沟壑纵横,地形起伏较大、植被条件差;西南部为山地和高原,地势高耸、气候寒冷,植被以高寒草甸、灌丛和山地森林为主[28].区域内年平均自产水资源量为127.8亿m3,其中地下水资源量45.2亿m3,与地表水不重复的地下水资源量约2.63亿m3,地下水埋藏普遍较深(10~100 m)[28].地下含水层岩性以黄土和黄土状亚砂土为主[29],地下潜水以基岩裂隙水和松散岩类孔隙水为主,前者主要分布在年降水量较大的临夏、漳县、天水一线以南和湟水、庄浪河山区和六盘山系,后者主要分布在黄土残塬区和河谷1~2级阶地内[30-31]. ...
... [28].地下含水层岩性以黄土和黄土状亚砂土为主[29],地下潜水以基岩裂隙水和松散岩类孔隙水为主,前者主要分布在年降水量较大的临夏、漳县、天水一线以南和湟水、庄浪河山区和六盘山系,后者主要分布在黄土残塬区和河谷1~2级阶地内[30-31]. ...
... 地下水可持续性反映地下水系统能够为生态系统和人类活动提供一定数量和质量水资源的能力[7].评估黄河流域甘肃段地下水可持续性,有助于认识此区域地下水开发利用现状,对促进地下水资源管理和保护有重要意义.本研究选取的地下水可持续性指数综合反映了地下水系统的供给能力(可靠性)、适应变化的能力(可恢复力)和遭受破坏的严重程度(脆弱性),是评估地下水系统和水管理策略可持续性的关键指标[41,43].评估结果显示各行政单元地下水可持续性指数呈现整体降低、区域增加和较高持续性区域范围缩减、中心转移的特点.许多研究也表明黄河流域地下水可持续性日益降低且甘肃段流域尤为严峻.张恩泽等[45]评估了黄淮海流域水资源可持续性,表明黄河流域水资源可持续性最低;王希栋等[30]发现2003—2021年整个黄河流域地下水储量总体呈递减态,其中,黄河流域甘肃段水资源供需矛盾突出,地下水超采、地下水位下降和可持续性水平降低现象尤为严重,致使产生区域地面沉降与塌陷、生态屏障功能受损等问题[28].而地下水储量的时空异质性变化所导致的相关问题,也增加了地下水可持续性评价的不确定性.黄河流域甘肃段地下水储量变化量1月比7月下降趋势更明显,显示出冬季比夏季更严峻的地下水资源压力[19];雨季时期,地下水储量未随降雨而增加却出现多次跳跃式下降,表明地下水储量变化驱动因素的复杂性[46].其中,人口密集区(如庆阳市)地下水储量急剧减少,而非城镇地区对地下水的依赖性较小[23],如处于半湿润区的甘南藏族自治州地广人稀、生态环境良好,地下水可恢复力、可持续性指数均较高[47].因此,该区域地下水可持续发展应以不干扰原有生态系统稳定性为前提,以加强地下水高效利用和管理为保障;在评价此区域地下水可持续性时,应关注多种因素的综合效应,使结果具有较高的参考价值,为地区地下水保护和合理利用提供有效支持. ...
气候和土地利用变化下流域干旱评估-传播-驱动-预测研究
1
2018
... 黄河流域甘肃段地处中温带(图1),含9个市州52个县区,面积约14.4万km2(占流域总面积的19%),拥有黄河干流(长约913 km,含支流庄浪河、大夏河、祖厉河等)、洮河、湟水、渭河、泾河、北洛河6个主要水系[23].流域属半干旱和半湿润气候,多年平均降水量463.0 mm,共有陇东黄土高原沟壑区、陇中黄土丘陵沟壑区、甘南高寒草原区三大地貌类型[19,27].其中,东部黄土高原沟壑区内,溯源侵蚀活跃、天然植被稀疏;中南部丘陵沟壑纵横,地形起伏较大、植被条件差;西南部为山地和高原,地势高耸、气候寒冷,植被以高寒草甸、灌丛和山地森林为主[28].区域内年平均自产水资源量为127.8亿m3,其中地下水资源量45.2亿m3,与地表水不重复的地下水资源量约2.63亿m3,地下水埋藏普遍较深(10~100 m)[28].地下含水层岩性以黄土和黄土状亚砂土为主[29],地下潜水以基岩裂隙水和松散岩类孔隙水为主,前者主要分布在年降水量较大的临夏、漳县、天水一线以南和湟水、庄浪河山区和六盘山系,后者主要分布在黄土残塬区和河谷1~2级阶地内[30-31]. ...
黄河流域地下水储量变化特征及其驱动因素
3
2023
... 黄河流域甘肃段地处中温带(图1),含9个市州52个县区,面积约14.4万km2(占流域总面积的19%),拥有黄河干流(长约913 km,含支流庄浪河、大夏河、祖厉河等)、洮河、湟水、渭河、泾河、北洛河6个主要水系[23].流域属半干旱和半湿润气候,多年平均降水量463.0 mm,共有陇东黄土高原沟壑区、陇中黄土丘陵沟壑区、甘南高寒草原区三大地貌类型[19,27].其中,东部黄土高原沟壑区内,溯源侵蚀活跃、天然植被稀疏;中南部丘陵沟壑纵横,地形起伏较大、植被条件差;西南部为山地和高原,地势高耸、气候寒冷,植被以高寒草甸、灌丛和山地森林为主[28].区域内年平均自产水资源量为127.8亿m3,其中地下水资源量45.2亿m3,与地表水不重复的地下水资源量约2.63亿m3,地下水埋藏普遍较深(10~100 m)[28].地下含水层岩性以黄土和黄土状亚砂土为主[29],地下潜水以基岩裂隙水和松散岩类孔隙水为主,前者主要分布在年降水量较大的临夏、漳县、天水一线以南和湟水、庄浪河山区和六盘山系,后者主要分布在黄土残塬区和河谷1~2级阶地内[30-31]. ...
... 地下水可持续性反映地下水系统能够为生态系统和人类活动提供一定数量和质量水资源的能力[7].评估黄河流域甘肃段地下水可持续性,有助于认识此区域地下水开发利用现状,对促进地下水资源管理和保护有重要意义.本研究选取的地下水可持续性指数综合反映了地下水系统的供给能力(可靠性)、适应变化的能力(可恢复力)和遭受破坏的严重程度(脆弱性),是评估地下水系统和水管理策略可持续性的关键指标[41,43].评估结果显示各行政单元地下水可持续性指数呈现整体降低、区域增加和较高持续性区域范围缩减、中心转移的特点.许多研究也表明黄河流域地下水可持续性日益降低且甘肃段流域尤为严峻.张恩泽等[45]评估了黄淮海流域水资源可持续性,表明黄河流域水资源可持续性最低;王希栋等[30]发现2003—2021年整个黄河流域地下水储量总体呈递减态,其中,黄河流域甘肃段水资源供需矛盾突出,地下水超采、地下水位下降和可持续性水平降低现象尤为严重,致使产生区域地面沉降与塌陷、生态屏障功能受损等问题[28].而地下水储量的时空异质性变化所导致的相关问题,也增加了地下水可持续性评价的不确定性.黄河流域甘肃段地下水储量变化量1月比7月下降趋势更明显,显示出冬季比夏季更严峻的地下水资源压力[19];雨季时期,地下水储量未随降雨而增加却出现多次跳跃式下降,表明地下水储量变化驱动因素的复杂性[46].其中,人口密集区(如庆阳市)地下水储量急剧减少,而非城镇地区对地下水的依赖性较小[23],如处于半湿润区的甘南藏族自治州地广人稀、生态环境良好,地下水可恢复力、可持续性指数均较高[47].因此,该区域地下水可持续发展应以不干扰原有生态系统稳定性为前提,以加强地下水高效利用和管理为保障;在评价此区域地下水可持续性时,应关注多种因素的综合效应,使结果具有较高的参考价值,为地区地下水保护和合理利用提供有效支持. ...
... 黄河流域甘肃段地理位置重要,不仅是主要产水区也是下游泥沙来源主产区,该区域地下水储量变化和可持续性关系着整个流域的生态环境演变并受多种因素影响[19,25-26],主要包括自然和人为因素;降雨、蒸散发、土壤质地和地形地势等自然因素对地下水动态有一定影响.2002—2022年黄河流域甘肃段地下水储量变化量呈整体下降的趋势,其中黄土或黄土状亚砂土岩性为主的东部表现得最为明显,可能与黄土垂直节理发育、相比其他岩性不易储存地下水有关[48].地下水储量反演结果与月降雨量显著相关,表明降雨补充地下水,此外,河流侧渗也为地下水提供补给[30];而在雨季地下水出现跳跃式减少现象,说明地下水动态也受非自然因素的影响[46].2002—2021年甘肃省水资源公报表明,地下水开采主要用于农田灌溉,其次是居民生活和工业用水[49].2015—2021年农田灌溉用水呈现下降趋势,生活和工业用水有所增加(图6),武威、庆阳和天水等地区生活用水高度依赖地下水,白银、定西等市州生活用水对地下水的依赖度较低[49].研究区内大部分市州地表水资源紧缺,地下水的开发利用程度较高,导致地下水超采,主要为兰州市和定西市等地区[50-51];区域地下水污染问题,如武威市Pb、Cr6+超标[52],也致使地下水可持续性水平下降.近年来,甘肃省地下水超采区治理、污染防治等措施一定程度上改善了地下水环境,如韩双宝等[53]指出2019—2020年黄河上游地下水位整体稳定,这与2010年后水资源管理部门的综合统筹管理有关;国家《地下水污染防治实施方案》以及《甘肃省水污染防治条例》也为地下水污染防治提供指导,这些举措缓解了黄河流域甘肃段部分区域地下水储量和质量的下降趋势. ...
西北内陆河流域地下水循环特征与地下水资源评价
1
2021
... 黄河流域甘肃段地处中温带(图1),含9个市州52个县区,面积约14.4万km2(占流域总面积的19%),拥有黄河干流(长约913 km,含支流庄浪河、大夏河、祖厉河等)、洮河、湟水、渭河、泾河、北洛河6个主要水系[23].流域属半干旱和半湿润气候,多年平均降水量463.0 mm,共有陇东黄土高原沟壑区、陇中黄土丘陵沟壑区、甘南高寒草原区三大地貌类型[19,27].其中,东部黄土高原沟壑区内,溯源侵蚀活跃、天然植被稀疏;中南部丘陵沟壑纵横,地形起伏较大、植被条件差;西南部为山地和高原,地势高耸、气候寒冷,植被以高寒草甸、灌丛和山地森林为主[28].区域内年平均自产水资源量为127.8亿m3,其中地下水资源量45.2亿m3,与地表水不重复的地下水资源量约2.63亿m3,地下水埋藏普遍较深(10~100 m)[28].地下含水层岩性以黄土和黄土状亚砂土为主[29],地下潜水以基岩裂隙水和松散岩类孔隙水为主,前者主要分布在年降水量较大的临夏、漳县、天水一线以南和湟水、庄浪河山区和六盘山系,后者主要分布在黄土残塬区和河谷1~2级阶地内[30-31]. ...
Global analysis of spatiotemporal variability in merged total water storage changes using multiple GRACE products and global hydrological models
1
2017
... GRACE数据由美国国家航空航天局(NASA)免费提供[32].本文采用美国德克萨斯大学空间研究所(CSR)提供的第6代产品(Release 06, RL06,http://www2.csr.utexas.edu/grace/)中2002年4月至2022年12月的月平均数据,空间分辨率0.25°×0.25°[33].由该数据获取的陆地水储量逐月变化值包括地上部分(植物冠层地表水含量变化量、土壤水含量变化量和雪水当量变化量)和地下部分(即地下水储量变化量)两部分[17].仅采用GRACE数据无法分离陆地水储量变化量的不同组分,因此采用全球陆面同化系统数据GLDAS作为估算地上部分水储量变化的辅助数据,该数据是基于卫星观测、地面实测和模型输出获得的再分析数据[34],可以获取植物冠层水储量、土壤水含量(0~10、10~40、40~100、100~200 cm土层深度的土壤水含量总和)和雪水当量数据.本文使用GLDAS-v2.1驱动的NOAH陆面模型输出的数据产品(GLDAS-NOAH-v2.1,https://search.earthdata.nasa.gov/),时间分辨率为逐月,空间分辨率0.25°×0.25°,时间跨度2002年1月至2022年12月[35].采用该数据获取植物冠层地表水含量、土壤水含量(0~200 cm深度土壤水含量总和)和雪水当量数据.地下水监测数据来自甘肃省水文局在研究区布设的观测井,原始数据为5 d或10 d均值,本文使用2002年1月至2022年12月的月均值做计算,共选择其中与反演时段(2002年4月至2022年12月)有重叠的15口监测井(图1,表1).含水层给水度信息利用该区域岩性分布及其与给水度之间的经验关系获得,岩性分布信息由Glim全球岩性地图(Global Lithological Map)提取[36]. ...
High-resolution CSR GRACE RL05 mascons
1
2016
... GRACE数据由美国国家航空航天局(NASA)免费提供[32].本文采用美国德克萨斯大学空间研究所(CSR)提供的第6代产品(Release 06, RL06,http://www2.csr.utexas.edu/grace/)中2002年4月至2022年12月的月平均数据,空间分辨率0.25°×0.25°[33].由该数据获取的陆地水储量逐月变化值包括地上部分(植物冠层地表水含量变化量、土壤水含量变化量和雪水当量变化量)和地下部分(即地下水储量变化量)两部分[17].仅采用GRACE数据无法分离陆地水储量变化量的不同组分,因此采用全球陆面同化系统数据GLDAS作为估算地上部分水储量变化的辅助数据,该数据是基于卫星观测、地面实测和模型输出获得的再分析数据[34],可以获取植物冠层水储量、土壤水含量(0~10、10~40、40~100、100~200 cm土层深度的土壤水含量总和)和雪水当量数据.本文使用GLDAS-v2.1驱动的NOAH陆面模型输出的数据产品(GLDAS-NOAH-v2.1,https://search.earthdata.nasa.gov/),时间分辨率为逐月,空间分辨率0.25°×0.25°,时间跨度2002年1月至2022年12月[35].采用该数据获取植物冠层地表水含量、土壤水含量(0~200 cm深度土壤水含量总和)和雪水当量数据.地下水监测数据来自甘肃省水文局在研究区布设的观测井,原始数据为5 d或10 d均值,本文使用2002年1月至2022年12月的月均值做计算,共选择其中与反演时段(2002年4月至2022年12月)有重叠的15口监测井(图1,表1).含水层给水度信息利用该区域岩性分布及其与给水度之间的经验关系获得,岩性分布信息由Glim全球岩性地图(Global Lithological Map)提取[36]. ...
Changes of groundwater storage variation based on GRACE data at the Beishan area,Gansu Province
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2015
... GRACE数据由美国国家航空航天局(NASA)免费提供[32].本文采用美国德克萨斯大学空间研究所(CSR)提供的第6代产品(Release 06, RL06,http://www2.csr.utexas.edu/grace/)中2002年4月至2022年12月的月平均数据,空间分辨率0.25°×0.25°[33].由该数据获取的陆地水储量逐月变化值包括地上部分(植物冠层地表水含量变化量、土壤水含量变化量和雪水当量变化量)和地下部分(即地下水储量变化量)两部分[17].仅采用GRACE数据无法分离陆地水储量变化量的不同组分,因此采用全球陆面同化系统数据GLDAS作为估算地上部分水储量变化的辅助数据,该数据是基于卫星观测、地面实测和模型输出获得的再分析数据[34],可以获取植物冠层水储量、土壤水含量(0~10、10~40、40~100、100~200 cm土层深度的土壤水含量总和)和雪水当量数据.本文使用GLDAS-v2.1驱动的NOAH陆面模型输出的数据产品(GLDAS-NOAH-v2.1,https://search.earthdata.nasa.gov/),时间分辨率为逐月,空间分辨率0.25°×0.25°,时间跨度2002年1月至2022年12月[35].采用该数据获取植物冠层地表水含量、土壤水含量(0~200 cm深度土壤水含量总和)和雪水当量数据.地下水监测数据来自甘肃省水文局在研究区布设的观测井,原始数据为5 d或10 d均值,本文使用2002年1月至2022年12月的月均值做计算,共选择其中与反演时段(2002年4月至2022年12月)有重叠的15口监测井(图1,表1).含水层给水度信息利用该区域岩性分布及其与给水度之间的经验关系获得,岩性分布信息由Glim全球岩性地图(Global Lithological Map)提取[36]. ...
GLDAS Noah Land Surface Model L4 monthly 0.25×0.25 degree V2.1
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2016
... GRACE数据由美国国家航空航天局(NASA)免费提供[32].本文采用美国德克萨斯大学空间研究所(CSR)提供的第6代产品(Release 06, RL06,http://www2.csr.utexas.edu/grace/)中2002年4月至2022年12月的月平均数据,空间分辨率0.25°×0.25°[33].由该数据获取的陆地水储量逐月变化值包括地上部分(植物冠层地表水含量变化量、土壤水含量变化量和雪水当量变化量)和地下部分(即地下水储量变化量)两部分[17].仅采用GRACE数据无法分离陆地水储量变化量的不同组分,因此采用全球陆面同化系统数据GLDAS作为估算地上部分水储量变化的辅助数据,该数据是基于卫星观测、地面实测和模型输出获得的再分析数据[34],可以获取植物冠层水储量、土壤水含量(0~10、10~40、40~100、100~200 cm土层深度的土壤水含量总和)和雪水当量数据.本文使用GLDAS-v2.1驱动的NOAH陆面模型输出的数据产品(GLDAS-NOAH-v2.1,https://search.earthdata.nasa.gov/),时间分辨率为逐月,空间分辨率0.25°×0.25°,时间跨度2002年1月至2022年12月[35].采用该数据获取植物冠层地表水含量、土壤水含量(0~200 cm深度土壤水含量总和)和雪水当量数据.地下水监测数据来自甘肃省水文局在研究区布设的观测井,原始数据为5 d或10 d均值,本文使用2002年1月至2022年12月的月均值做计算,共选择其中与反演时段(2002年4月至2022年12月)有重叠的15口监测井(图1,表1).含水层给水度信息利用该区域岩性分布及其与给水度之间的经验关系获得,岩性分布信息由Glim全球岩性地图(Global Lithological Map)提取[36]. ...
The new global lithological map database GLiM:a representation of rock properties at the Earth surface
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2012
... GRACE数据由美国国家航空航天局(NASA)免费提供[32].本文采用美国德克萨斯大学空间研究所(CSR)提供的第6代产品(Release 06, RL06,http://www2.csr.utexas.edu/grace/)中2002年4月至2022年12月的月平均数据,空间分辨率0.25°×0.25°[33].由该数据获取的陆地水储量逐月变化值包括地上部分(植物冠层地表水含量变化量、土壤水含量变化量和雪水当量变化量)和地下部分(即地下水储量变化量)两部分[17].仅采用GRACE数据无法分离陆地水储量变化量的不同组分,因此采用全球陆面同化系统数据GLDAS作为估算地上部分水储量变化的辅助数据,该数据是基于卫星观测、地面实测和模型输出获得的再分析数据[34],可以获取植物冠层水储量、土壤水含量(0~10、10~40、40~100、100~200 cm土层深度的土壤水含量总和)和雪水当量数据.本文使用GLDAS-v2.1驱动的NOAH陆面模型输出的数据产品(GLDAS-NOAH-v2.1,https://search.earthdata.nasa.gov/),时间分辨率为逐月,空间分辨率0.25°×0.25°,时间跨度2002年1月至2022年12月[35].采用该数据获取植物冠层地表水含量、土壤水含量(0~200 cm深度土壤水含量总和)和雪水当量数据.地下水监测数据来自甘肃省水文局在研究区布设的观测井,原始数据为5 d或10 d均值,本文使用2002年1月至2022年12月的月均值做计算,共选择其中与反演时段(2002年4月至2022年12月)有重叠的15口监测井(图1,表1).含水层给水度信息利用该区域岩性分布及其与给水度之间的经验关系获得,岩性分布信息由Glim全球岩性地图(Global Lithological Map)提取[36]. ...
Monitoring groundwater storage changes using the gravity recovery and climate experiment (GRACE) satellite mission: a review
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2018
... GRACE数据获取的陆地水储量变化量为距平值(平均值取2004年1月至2009年12月各月均值),将GLDAS数据按照GRACE数据的处理原则进行再处理,得到各部分当量变化量,移除GLDAS部分变化量即可估算地下水储量变化量[37]: ...
Groundwater storage variability and annual recharge using well-hydrograph and GRACE satellite data
1
2011
... 为验证该反演方法在该研究区的可信度,采用地下水位波动法(WTF, Water Table Fluctuation)基于实测数据估算监测井地下水储量变化量,并对估算结果进行距平值计算(距平值算法与GRACE-GLDAS数据处理方式相同).地下水位波动法利用较易获得的地下水位数据得到地下水储量的变化趋势,适用于单口监测井月尺度和年尺度的时间序列,也可推广到整个区域[38],其主要原理是:在较长的时间间隔内,地下水储量变化量(∆GWSWTF)可通过时段内地下水埋深变化乘以给水度来计算: ...
Long-term groundwater storage variations estimated in the Songhua River Basin by using GRACE products, land surface models, and in-situ observations
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2019
... 将基于GRACE-GLDAS数据(包含一口或一口以上的监测井,图1)和基于地下水位实测数据两种数据源得到的地下水储量变化量使用皮尔逊相关系数(Pearson Correlation Coefficient)进行一致性检验,以验证反演结果的可信度[39]: ...
Pearson product-moment correlation coefficient
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2007
... 式中:r为变量与变量的相关系数,r值介于-1~1[40];为变量X的第i个测量值;为变量X的平均值;为变量Y的第i个测量值;为变量Y的平均值;n为变量X或Y的个数. ...
Quantifying trends in system sustainability
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1997
... 地下水可持续性参考Loucks[41]和Sandoval-Solis等[42]的思路计算,可持续性指数SI (Sustainability Index)由地下水系统的可靠性(Reliability,REL)、可恢复力(Resilience,RES)、脆弱性(Vulnerability,VUL)3个维度定义: ...
... 地下水可持续性反映地下水系统能够为生态系统和人类活动提供一定数量和质量水资源的能力[7].评估黄河流域甘肃段地下水可持续性,有助于认识此区域地下水开发利用现状,对促进地下水资源管理和保护有重要意义.本研究选取的地下水可持续性指数综合反映了地下水系统的供给能力(可靠性)、适应变化的能力(可恢复力)和遭受破坏的严重程度(脆弱性),是评估地下水系统和水管理策略可持续性的关键指标[41,43].评估结果显示各行政单元地下水可持续性指数呈现整体降低、区域增加和较高持续性区域范围缩减、中心转移的特点.许多研究也表明黄河流域地下水可持续性日益降低且甘肃段流域尤为严峻.张恩泽等[45]评估了黄淮海流域水资源可持续性,表明黄河流域水资源可持续性最低;王希栋等[30]发现2003—2021年整个黄河流域地下水储量总体呈递减态,其中,黄河流域甘肃段水资源供需矛盾突出,地下水超采、地下水位下降和可持续性水平降低现象尤为严重,致使产生区域地面沉降与塌陷、生态屏障功能受损等问题[28].而地下水储量的时空异质性变化所导致的相关问题,也增加了地下水可持续性评价的不确定性.黄河流域甘肃段地下水储量变化量1月比7月下降趋势更明显,显示出冬季比夏季更严峻的地下水资源压力[19];雨季时期,地下水储量未随降雨而增加却出现多次跳跃式下降,表明地下水储量变化驱动因素的复杂性[46].其中,人口密集区(如庆阳市)地下水储量急剧减少,而非城镇地区对地下水的依赖性较小[23],如处于半湿润区的甘南藏族自治州地广人稀、生态环境良好,地下水可恢复力、可持续性指数均较高[47].因此,该区域地下水可持续发展应以不干扰原有生态系统稳定性为前提,以加强地下水高效利用和管理为保障;在评价此区域地下水可持续性时,应关注多种因素的综合效应,使结果具有较高的参考价值,为地区地下水保护和合理利用提供有效支持. ...
Sustainability Index for water resources planning and management
2
2011
... 地下水可持续性参考Loucks[41]和Sandoval-Solis等[42]的思路计算,可持续性指数SI (Sustainability Index)由地下水系统的可靠性(Reliability,REL)、可恢复力(Resilience,RES)、脆弱性(Vulnerability,VUL)3个维度定义: ...
... 式中:i指第i个地下水储量变化量,取0~1的无量纲数值;0≤SI≤0.2表示极度不可持续;0.2<SI≤0.3表示重度不可持续;0.3<SI≤0.5表示轻度不可持续;0.5<SI≤0.75表示中度可持续;0.75<SI≤1表示高度可持续[43].REL可由地下水储量变化时间序列中正值出现的次数与数据总数(n)的商计算,RES可由正值紧跟着负值的次数与负值出现次数的商计算;VUL可由负值出现的次数与数据总数的商计算[42]: ...
Reliability, resiliency, and vulnerability criteria for water resource system performance evaluation
2
1982
... 式中:i指第i个地下水储量变化量,取0~1的无量纲数值;0≤SI≤0.2表示极度不可持续;0.2<SI≤0.3表示重度不可持续;0.3<SI≤0.5表示轻度不可持续;0.5<SI≤0.75表示中度可持续;0.75<SI≤1表示高度可持续[43].REL可由地下水储量变化时间序列中正值出现的次数与数据总数(n)的商计算,RES可由正值紧跟着负值的次数与负值出现次数的商计算;VUL可由负值出现的次数与数据总数的商计算[42]: ...
... 地下水可持续性反映地下水系统能够为生态系统和人类活动提供一定数量和质量水资源的能力[7].评估黄河流域甘肃段地下水可持续性,有助于认识此区域地下水开发利用现状,对促进地下水资源管理和保护有重要意义.本研究选取的地下水可持续性指数综合反映了地下水系统的供给能力(可靠性)、适应变化的能力(可恢复力)和遭受破坏的严重程度(脆弱性),是评估地下水系统和水管理策略可持续性的关键指标[41,43].评估结果显示各行政单元地下水可持续性指数呈现整体降低、区域增加和较高持续性区域范围缩减、中心转移的特点.许多研究也表明黄河流域地下水可持续性日益降低且甘肃段流域尤为严峻.张恩泽等[45]评估了黄淮海流域水资源可持续性,表明黄河流域水资源可持续性最低;王希栋等[30]发现2003—2021年整个黄河流域地下水储量总体呈递减态,其中,黄河流域甘肃段水资源供需矛盾突出,地下水超采、地下水位下降和可持续性水平降低现象尤为严重,致使产生区域地面沉降与塌陷、生态屏障功能受损等问题[28].而地下水储量的时空异质性变化所导致的相关问题,也增加了地下水可持续性评价的不确定性.黄河流域甘肃段地下水储量变化量1月比7月下降趋势更明显,显示出冬季比夏季更严峻的地下水资源压力[19];雨季时期,地下水储量未随降雨而增加却出现多次跳跃式下降,表明地下水储量变化驱动因素的复杂性[46].其中,人口密集区(如庆阳市)地下水储量急剧减少,而非城镇地区对地下水的依赖性较小[23],如处于半湿润区的甘南藏族自治州地广人稀、生态环境良好,地下水可恢复力、可持续性指数均较高[47].因此,该区域地下水可持续发展应以不干扰原有生态系统稳定性为前提,以加强地下水高效利用和管理为保障;在评价此区域地下水可持续性时,应关注多种因素的综合效应,使结果具有较高的参考价值,为地区地下水保护和合理利用提供有效支持. ...
甘肃河西地区2000-2019年水土资源耦合协调特征
1
2022
... 黄河流域甘肃段缺乏长时间尺度的地下水位观测资料,基于GRACE-GLDAS数据反演方法为该地区地下水储量变化的大规模估算提供了有效手段[44].地下水储量变化计算结果与实测数据的一致性检验,是运用此方法进行研究的前提.因此,本文首先筛选了与GRACE-GLDAS数据时空尺度重叠的15口地下水位监测井(图1,表1),计算了GRACE-GLDAS数据反演结果与通过地下水位波动法(WTF)运用实测地下水位数据计算结果之间的相关系数,以验证反演结果的可信度.选取各地下水位监测井所处的0.25°×0.25°区域网格反演平均值与实测值进行对比验证(图2),相关性分析结果表明,多数监测井地下水储量变化量与基于GRACE-GLDAS数据反演结果显著相关(P<0.01),如5号和10号井的相关系数较高(r>0.5),实测地下水位数据与反演结果变化趋势基本一致,盈亏同步性较高;3号、4号和7号井的相关性次之;11和12号井相关系数值最低(表1).总体上,验证结果表明:GRACE-GLDAS数据反演结果与实测数据具有一致性,证明GRACE-GLDAS卫星数据在研究黄河流域甘肃段长时间尺度的地下水位波动方面具有适用性,可进行进一步研究. ...
基于蓝水可持续指数的黄淮海流域水资源可持续性评价
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2020
... 地下水可持续性反映地下水系统能够为生态系统和人类活动提供一定数量和质量水资源的能力[7].评估黄河流域甘肃段地下水可持续性,有助于认识此区域地下水开发利用现状,对促进地下水资源管理和保护有重要意义.本研究选取的地下水可持续性指数综合反映了地下水系统的供给能力(可靠性)、适应变化的能力(可恢复力)和遭受破坏的严重程度(脆弱性),是评估地下水系统和水管理策略可持续性的关键指标[41,43].评估结果显示各行政单元地下水可持续性指数呈现整体降低、区域增加和较高持续性区域范围缩减、中心转移的特点.许多研究也表明黄河流域地下水可持续性日益降低且甘肃段流域尤为严峻.张恩泽等[45]评估了黄淮海流域水资源可持续性,表明黄河流域水资源可持续性最低;王希栋等[30]发现2003—2021年整个黄河流域地下水储量总体呈递减态,其中,黄河流域甘肃段水资源供需矛盾突出,地下水超采、地下水位下降和可持续性水平降低现象尤为严重,致使产生区域地面沉降与塌陷、生态屏障功能受损等问题[28].而地下水储量的时空异质性变化所导致的相关问题,也增加了地下水可持续性评价的不确定性.黄河流域甘肃段地下水储量变化量1月比7月下降趋势更明显,显示出冬季比夏季更严峻的地下水资源压力[19];雨季时期,地下水储量未随降雨而增加却出现多次跳跃式下降,表明地下水储量变化驱动因素的复杂性[46].其中,人口密集区(如庆阳市)地下水储量急剧减少,而非城镇地区对地下水的依赖性较小[23],如处于半湿润区的甘南藏族自治州地广人稀、生态环境良好,地下水可恢复力、可持续性指数均较高[47].因此,该区域地下水可持续发展应以不干扰原有生态系统稳定性为前提,以加强地下水高效利用和管理为保障;在评价此区域地下水可持续性时,应关注多种因素的综合效应,使结果具有较高的参考价值,为地区地下水保护和合理利用提供有效支持. ...
基于GRACE和GLDAS的西北干旱区地下水资源量可持续性评价
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2022
... 地下水可持续性反映地下水系统能够为生态系统和人类活动提供一定数量和质量水资源的能力[7].评估黄河流域甘肃段地下水可持续性,有助于认识此区域地下水开发利用现状,对促进地下水资源管理和保护有重要意义.本研究选取的地下水可持续性指数综合反映了地下水系统的供给能力(可靠性)、适应变化的能力(可恢复力)和遭受破坏的严重程度(脆弱性),是评估地下水系统和水管理策略可持续性的关键指标[41,43].评估结果显示各行政单元地下水可持续性指数呈现整体降低、区域增加和较高持续性区域范围缩减、中心转移的特点.许多研究也表明黄河流域地下水可持续性日益降低且甘肃段流域尤为严峻.张恩泽等[45]评估了黄淮海流域水资源可持续性,表明黄河流域水资源可持续性最低;王希栋等[30]发现2003—2021年整个黄河流域地下水储量总体呈递减态,其中,黄河流域甘肃段水资源供需矛盾突出,地下水超采、地下水位下降和可持续性水平降低现象尤为严重,致使产生区域地面沉降与塌陷、生态屏障功能受损等问题[28].而地下水储量的时空异质性变化所导致的相关问题,也增加了地下水可持续性评价的不确定性.黄河流域甘肃段地下水储量变化量1月比7月下降趋势更明显,显示出冬季比夏季更严峻的地下水资源压力[19];雨季时期,地下水储量未随降雨而增加却出现多次跳跃式下降,表明地下水储量变化驱动因素的复杂性[46].其中,人口密集区(如庆阳市)地下水储量急剧减少,而非城镇地区对地下水的依赖性较小[23],如处于半湿润区的甘南藏族自治州地广人稀、生态环境良好,地下水可恢复力、可持续性指数均较高[47].因此,该区域地下水可持续发展应以不干扰原有生态系统稳定性为前提,以加强地下水高效利用和管理为保障;在评价此区域地下水可持续性时,应关注多种因素的综合效应,使结果具有较高的参考价值,为地区地下水保护和合理利用提供有效支持. ...
... 黄河流域甘肃段地理位置重要,不仅是主要产水区也是下游泥沙来源主产区,该区域地下水储量变化和可持续性关系着整个流域的生态环境演变并受多种因素影响[19,25-26],主要包括自然和人为因素;降雨、蒸散发、土壤质地和地形地势等自然因素对地下水动态有一定影响.2002—2022年黄河流域甘肃段地下水储量变化量呈整体下降的趋势,其中黄土或黄土状亚砂土岩性为主的东部表现得最为明显,可能与黄土垂直节理发育、相比其他岩性不易储存地下水有关[48].地下水储量反演结果与月降雨量显著相关,表明降雨补充地下水,此外,河流侧渗也为地下水提供补给[30];而在雨季地下水出现跳跃式减少现象,说明地下水动态也受非自然因素的影响[46].2002—2021年甘肃省水资源公报表明,地下水开采主要用于农田灌溉,其次是居民生活和工业用水[49].2015—2021年农田灌溉用水呈现下降趋势,生活和工业用水有所增加(图6),武威、庆阳和天水等地区生活用水高度依赖地下水,白银、定西等市州生活用水对地下水的依赖度较低[49].研究区内大部分市州地表水资源紧缺,地下水的开发利用程度较高,导致地下水超采,主要为兰州市和定西市等地区[50-51];区域地下水污染问题,如武威市Pb、Cr6+超标[52],也致使地下水可持续性水平下降.近年来,甘肃省地下水超采区治理、污染防治等措施一定程度上改善了地下水环境,如韩双宝等[53]指出2019—2020年黄河上游地下水位整体稳定,这与2010年后水资源管理部门的综合统筹管理有关;国家《地下水污染防治实施方案》以及《甘肃省水污染防治条例》也为地下水污染防治提供指导,这些举措缓解了黄河流域甘肃段部分区域地下水储量和质量的下降趋势. ...
... 地下水作为人类易获取的淡水资源,了解其时空动态特征有利于地下水管理策略的制定和实施[25],地下水可持续性是地下水利用程度的直观展示,对区域地下水管理具有重要的参考价值[21].本研究结合GRACE-GLADS数据反演的地下水储量变化量和可持续性指数,对黄河流域甘肃段地下水可持续性进行评估,为在类似地区开展地下水储量时空变化及相关评估提供了有效手段[17,26].评估结果显示,2002—2022年地下水可持续性年际时空变化表现为稳中波动(0~0.84),并主要表现为轻度、重度及极度不可持续性(0≤SI≤0.5),部分行政单元表现出向好发展以及较高地下水持续性区域中心转移的特征,这与水资源可持续利用管理政策的实施有关,如《甘肃省水污染防治工作方案(2015—2050年)》要求严控地下水超采[54],2016—2018年甘肃武威市压减超采范围,地下水水质和可持续性均小幅回升.自2011年起,甘肃省天水、定西两市先后与陕西宝鸡、西安等5市区试点建立了渭河流域生态补偿机制,探索建立黄河干流、泾河等水环境生态补偿机制等[55],一定程度上改善了地下水环境.因此,良好有效的地下水管理政策能缓和地下水可持续性降低的紧张态势,但在该区域地下水可持续性普遍偏低的现状下,仍需加强实施相关管理策略以防止地下水可持续性进一步恶化.对于轻度不可持续性区域,以节水保护措施为主:在农业方面,推广节水技术、加快水价改革,实现农艺和品种节水、提高引水和灌溉效率;在工业方面,加快淘汰落后产能、调整产业结构、建立节水管理模式,实现对地下水总量控制、定额管理[46];在生活方面,引导鼓励居民运用节水型器具,提升节水意识.对于重度及极度不可持续性区域,要严控地下水开采总量,完善地下水位监测信息系统,采取开源措施遏制地下水可持续性进一步下降的态势[46,56],促进黄河流域甘肃段地下水资源可持续性的逐步稳定提升. ...
... [46,56],促进黄河流域甘肃段地下水资源可持续性的逐步稳定提升. ...
甘肃省城市地下水资源衰减与短缺现状分析
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2012
... 地下水可持续性反映地下水系统能够为生态系统和人类活动提供一定数量和质量水资源的能力[7].评估黄河流域甘肃段地下水可持续性,有助于认识此区域地下水开发利用现状,对促进地下水资源管理和保护有重要意义.本研究选取的地下水可持续性指数综合反映了地下水系统的供给能力(可靠性)、适应变化的能力(可恢复力)和遭受破坏的严重程度(脆弱性),是评估地下水系统和水管理策略可持续性的关键指标[41,43].评估结果显示各行政单元地下水可持续性指数呈现整体降低、区域增加和较高持续性区域范围缩减、中心转移的特点.许多研究也表明黄河流域地下水可持续性日益降低且甘肃段流域尤为严峻.张恩泽等[45]评估了黄淮海流域水资源可持续性,表明黄河流域水资源可持续性最低;王希栋等[30]发现2003—2021年整个黄河流域地下水储量总体呈递减态,其中,黄河流域甘肃段水资源供需矛盾突出,地下水超采、地下水位下降和可持续性水平降低现象尤为严重,致使产生区域地面沉降与塌陷、生态屏障功能受损等问题[28].而地下水储量的时空异质性变化所导致的相关问题,也增加了地下水可持续性评价的不确定性.黄河流域甘肃段地下水储量变化量1月比7月下降趋势更明显,显示出冬季比夏季更严峻的地下水资源压力[19];雨季时期,地下水储量未随降雨而增加却出现多次跳跃式下降,表明地下水储量变化驱动因素的复杂性[46].其中,人口密集区(如庆阳市)地下水储量急剧减少,而非城镇地区对地下水的依赖性较小[23],如处于半湿润区的甘南藏族自治州地广人稀、生态环境良好,地下水可恢复力、可持续性指数均较高[47].因此,该区域地下水可持续发展应以不干扰原有生态系统稳定性为前提,以加强地下水高效利用和管理为保障;在评价此区域地下水可持续性时,应关注多种因素的综合效应,使结果具有较高的参考价值,为地区地下水保护和合理利用提供有效支持. ...
The genesis, development, and evolution of original vertical joints in loess
1
2021
... 黄河流域甘肃段地理位置重要,不仅是主要产水区也是下游泥沙来源主产区,该区域地下水储量变化和可持续性关系着整个流域的生态环境演变并受多种因素影响[19,25-26],主要包括自然和人为因素;降雨、蒸散发、土壤质地和地形地势等自然因素对地下水动态有一定影响.2002—2022年黄河流域甘肃段地下水储量变化量呈整体下降的趋势,其中黄土或黄土状亚砂土岩性为主的东部表现得最为明显,可能与黄土垂直节理发育、相比其他岩性不易储存地下水有关[48].地下水储量反演结果与月降雨量显著相关,表明降雨补充地下水,此外,河流侧渗也为地下水提供补给[30];而在雨季地下水出现跳跃式减少现象,说明地下水动态也受非自然因素的影响[46].2002—2021年甘肃省水资源公报表明,地下水开采主要用于农田灌溉,其次是居民生活和工业用水[49].2015—2021年农田灌溉用水呈现下降趋势,生活和工业用水有所增加(图6),武威、庆阳和天水等地区生活用水高度依赖地下水,白银、定西等市州生活用水对地下水的依赖度较低[49].研究区内大部分市州地表水资源紧缺,地下水的开发利用程度较高,导致地下水超采,主要为兰州市和定西市等地区[50-51];区域地下水污染问题,如武威市Pb、Cr6+超标[52],也致使地下水可持续性水平下降.近年来,甘肃省地下水超采区治理、污染防治等措施一定程度上改善了地下水环境,如韩双宝等[53]指出2019—2020年黄河上游地下水位整体稳定,这与2010年后水资源管理部门的综合统筹管理有关;国家《地下水污染防治实施方案》以及《甘肃省水污染防治条例》也为地下水污染防治提供指导,这些举措缓解了黄河流域甘肃段部分区域地下水储量和质量的下降趋势. ...
甘肃省地下水资源开发利用特点分析
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2022
... 黄河流域甘肃段地理位置重要,不仅是主要产水区也是下游泥沙来源主产区,该区域地下水储量变化和可持续性关系着整个流域的生态环境演变并受多种因素影响[19,25-26],主要包括自然和人为因素;降雨、蒸散发、土壤质地和地形地势等自然因素对地下水动态有一定影响.2002—2022年黄河流域甘肃段地下水储量变化量呈整体下降的趋势,其中黄土或黄土状亚砂土岩性为主的东部表现得最为明显,可能与黄土垂直节理发育、相比其他岩性不易储存地下水有关[48].地下水储量反演结果与月降雨量显著相关,表明降雨补充地下水,此外,河流侧渗也为地下水提供补给[30];而在雨季地下水出现跳跃式减少现象,说明地下水动态也受非自然因素的影响[46].2002—2021年甘肃省水资源公报表明,地下水开采主要用于农田灌溉,其次是居民生活和工业用水[49].2015—2021年农田灌溉用水呈现下降趋势,生活和工业用水有所增加(图6),武威、庆阳和天水等地区生活用水高度依赖地下水,白银、定西等市州生活用水对地下水的依赖度较低[49].研究区内大部分市州地表水资源紧缺,地下水的开发利用程度较高,导致地下水超采,主要为兰州市和定西市等地区[50-51];区域地下水污染问题,如武威市Pb、Cr6+超标[52],也致使地下水可持续性水平下降.近年来,甘肃省地下水超采区治理、污染防治等措施一定程度上改善了地下水环境,如韩双宝等[53]指出2019—2020年黄河上游地下水位整体稳定,这与2010年后水资源管理部门的综合统筹管理有关;国家《地下水污染防治实施方案》以及《甘肃省水污染防治条例》也为地下水污染防治提供指导,这些举措缓解了黄河流域甘肃段部分区域地下水储量和质量的下降趋势. ...
... [49].研究区内大部分市州地表水资源紧缺,地下水的开发利用程度较高,导致地下水超采,主要为兰州市和定西市等地区[50-51];区域地下水污染问题,如武威市Pb、Cr6+超标[52],也致使地下水可持续性水平下降.近年来,甘肃省地下水超采区治理、污染防治等措施一定程度上改善了地下水环境,如韩双宝等[53]指出2019—2020年黄河上游地下水位整体稳定,这与2010年后水资源管理部门的综合统筹管理有关;国家《地下水污染防治实施方案》以及《甘肃省水污染防治条例》也为地下水污染防治提供指导,这些举措缓解了黄河流域甘肃段部分区域地下水储量和质量的下降趋势. ...
甘肃省地下水超采区地面沉降控制区判定方法和结果探讨
1
2019
... 黄河流域甘肃段地理位置重要,不仅是主要产水区也是下游泥沙来源主产区,该区域地下水储量变化和可持续性关系着整个流域的生态环境演变并受多种因素影响[19,25-26],主要包括自然和人为因素;降雨、蒸散发、土壤质地和地形地势等自然因素对地下水动态有一定影响.2002—2022年黄河流域甘肃段地下水储量变化量呈整体下降的趋势,其中黄土或黄土状亚砂土岩性为主的东部表现得最为明显,可能与黄土垂直节理发育、相比其他岩性不易储存地下水有关[48].地下水储量反演结果与月降雨量显著相关,表明降雨补充地下水,此外,河流侧渗也为地下水提供补给[30];而在雨季地下水出现跳跃式减少现象,说明地下水动态也受非自然因素的影响[46].2002—2021年甘肃省水资源公报表明,地下水开采主要用于农田灌溉,其次是居民生活和工业用水[49].2015—2021年农田灌溉用水呈现下降趋势,生活和工业用水有所增加(图6),武威、庆阳和天水等地区生活用水高度依赖地下水,白银、定西等市州生活用水对地下水的依赖度较低[49].研究区内大部分市州地表水资源紧缺,地下水的开发利用程度较高,导致地下水超采,主要为兰州市和定西市等地区[50-51];区域地下水污染问题,如武威市Pb、Cr6+超标[52],也致使地下水可持续性水平下降.近年来,甘肃省地下水超采区治理、污染防治等措施一定程度上改善了地下水环境,如韩双宝等[53]指出2019—2020年黄河上游地下水位整体稳定,这与2010年后水资源管理部门的综合统筹管理有关;国家《地下水污染防治实施方案》以及《甘肃省水污染防治条例》也为地下水污染防治提供指导,这些举措缓解了黄河流域甘肃段部分区域地下水储量和质量的下降趋势. ...
甘肃省地下水超采状况及治理成效探讨
1
2022
... 黄河流域甘肃段地理位置重要,不仅是主要产水区也是下游泥沙来源主产区,该区域地下水储量变化和可持续性关系着整个流域的生态环境演变并受多种因素影响[19,25-26],主要包括自然和人为因素;降雨、蒸散发、土壤质地和地形地势等自然因素对地下水动态有一定影响.2002—2022年黄河流域甘肃段地下水储量变化量呈整体下降的趋势,其中黄土或黄土状亚砂土岩性为主的东部表现得最为明显,可能与黄土垂直节理发育、相比其他岩性不易储存地下水有关[48].地下水储量反演结果与月降雨量显著相关,表明降雨补充地下水,此外,河流侧渗也为地下水提供补给[30];而在雨季地下水出现跳跃式减少现象,说明地下水动态也受非自然因素的影响[46].2002—2021年甘肃省水资源公报表明,地下水开采主要用于农田灌溉,其次是居民生活和工业用水[49].2015—2021年农田灌溉用水呈现下降趋势,生活和工业用水有所增加(图6),武威、庆阳和天水等地区生活用水高度依赖地下水,白银、定西等市州生活用水对地下水的依赖度较低[49].研究区内大部分市州地表水资源紧缺,地下水的开发利用程度较高,导致地下水超采,主要为兰州市和定西市等地区[50-51];区域地下水污染问题,如武威市Pb、Cr6+超标[52],也致使地下水可持续性水平下降.近年来,甘肃省地下水超采区治理、污染防治等措施一定程度上改善了地下水环境,如韩双宝等[53]指出2019—2020年黄河上游地下水位整体稳定,这与2010年后水资源管理部门的综合统筹管理有关;国家《地下水污染防治实施方案》以及《甘肃省水污染防治条例》也为地下水污染防治提供指导,这些举措缓解了黄河流域甘肃段部分区域地下水储量和质量的下降趋势. ...
甘肃省地下水资源衰减与短缺解决对策建议
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2012
... 黄河流域甘肃段地理位置重要,不仅是主要产水区也是下游泥沙来源主产区,该区域地下水储量变化和可持续性关系着整个流域的生态环境演变并受多种因素影响[19,25-26],主要包括自然和人为因素;降雨、蒸散发、土壤质地和地形地势等自然因素对地下水动态有一定影响.2002—2022年黄河流域甘肃段地下水储量变化量呈整体下降的趋势,其中黄土或黄土状亚砂土岩性为主的东部表现得最为明显,可能与黄土垂直节理发育、相比其他岩性不易储存地下水有关[48].地下水储量反演结果与月降雨量显著相关,表明降雨补充地下水,此外,河流侧渗也为地下水提供补给[30];而在雨季地下水出现跳跃式减少现象,说明地下水动态也受非自然因素的影响[46].2002—2021年甘肃省水资源公报表明,地下水开采主要用于农田灌溉,其次是居民生活和工业用水[49].2015—2021年农田灌溉用水呈现下降趋势,生活和工业用水有所增加(图6),武威、庆阳和天水等地区生活用水高度依赖地下水,白银、定西等市州生活用水对地下水的依赖度较低[49].研究区内大部分市州地表水资源紧缺,地下水的开发利用程度较高,导致地下水超采,主要为兰州市和定西市等地区[50-51];区域地下水污染问题,如武威市Pb、Cr6+超标[52],也致使地下水可持续性水平下降.近年来,甘肃省地下水超采区治理、污染防治等措施一定程度上改善了地下水环境,如韩双宝等[53]指出2019—2020年黄河上游地下水位整体稳定,这与2010年后水资源管理部门的综合统筹管理有关;国家《地下水污染防治实施方案》以及《甘肃省水污染防治条例》也为地下水污染防治提供指导,这些举措缓解了黄河流域甘肃段部分区域地下水储量和质量的下降趋势. ...
黄河流域地下水资源状况及其生态环境问题
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2021
... 黄河流域甘肃段地理位置重要,不仅是主要产水区也是下游泥沙来源主产区,该区域地下水储量变化和可持续性关系着整个流域的生态环境演变并受多种因素影响[19,25-26],主要包括自然和人为因素;降雨、蒸散发、土壤质地和地形地势等自然因素对地下水动态有一定影响.2002—2022年黄河流域甘肃段地下水储量变化量呈整体下降的趋势,其中黄土或黄土状亚砂土岩性为主的东部表现得最为明显,可能与黄土垂直节理发育、相比其他岩性不易储存地下水有关[48].地下水储量反演结果与月降雨量显著相关,表明降雨补充地下水,此外,河流侧渗也为地下水提供补给[30];而在雨季地下水出现跳跃式减少现象,说明地下水动态也受非自然因素的影响[46].2002—2021年甘肃省水资源公报表明,地下水开采主要用于农田灌溉,其次是居民生活和工业用水[49].2015—2021年农田灌溉用水呈现下降趋势,生活和工业用水有所增加(图6),武威、庆阳和天水等地区生活用水高度依赖地下水,白银、定西等市州生活用水对地下水的依赖度较低[49].研究区内大部分市州地表水资源紧缺,地下水的开发利用程度较高,导致地下水超采,主要为兰州市和定西市等地区[50-51];区域地下水污染问题,如武威市Pb、Cr6+超标[52],也致使地下水可持续性水平下降.近年来,甘肃省地下水超采区治理、污染防治等措施一定程度上改善了地下水环境,如韩双宝等[53]指出2019—2020年黄河上游地下水位整体稳定,这与2010年后水资源管理部门的综合统筹管理有关;国家《地下水污染防治实施方案》以及《甘肃省水污染防治条例》也为地下水污染防治提供指导,这些举措缓解了黄河流域甘肃段部分区域地下水储量和质量的下降趋势. ...
甘肃省人民政府办公厅关于印发《甘肃省2016年大气污染防治工作方案》的通知
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... 地下水作为人类易获取的淡水资源,了解其时空动态特征有利于地下水管理策略的制定和实施[25],地下水可持续性是地下水利用程度的直观展示,对区域地下水管理具有重要的参考价值[21].本研究结合GRACE-GLADS数据反演的地下水储量变化量和可持续性指数,对黄河流域甘肃段地下水可持续性进行评估,为在类似地区开展地下水储量时空变化及相关评估提供了有效手段[17,26].评估结果显示,2002—2022年地下水可持续性年际时空变化表现为稳中波动(0~0.84),并主要表现为轻度、重度及极度不可持续性(0≤SI≤0.5),部分行政单元表现出向好发展以及较高地下水持续性区域中心转移的特征,这与水资源可持续利用管理政策的实施有关,如《甘肃省水污染防治工作方案(2015—2050年)》要求严控地下水超采[54],2016—2018年甘肃武威市压减超采范围,地下水水质和可持续性均小幅回升.自2011年起,甘肃省天水、定西两市先后与陕西宝鸡、西安等5市区试点建立了渭河流域生态补偿机制,探索建立黄河干流、泾河等水环境生态补偿机制等[55],一定程度上改善了地下水环境.因此,良好有效的地下水管理政策能缓和地下水可持续性降低的紧张态势,但在该区域地下水可持续性普遍偏低的现状下,仍需加强实施相关管理策略以防止地下水可持续性进一步恶化.对于轻度不可持续性区域,以节水保护措施为主:在农业方面,推广节水技术、加快水价改革,实现农艺和品种节水、提高引水和灌溉效率;在工业方面,加快淘汰落后产能、调整产业结构、建立节水管理模式,实现对地下水总量控制、定额管理[46];在生活方面,引导鼓励居民运用节水型器具,提升节水意识.对于重度及极度不可持续性区域,要严控地下水开采总量,完善地下水位监测信息系统,采取开源措施遏制地下水可持续性进一步下降的态势[46,56],促进黄河流域甘肃段地下水资源可持续性的逐步稳定提升. ...
甘肃:担负好黄河上游生态保护重任
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... 地下水作为人类易获取的淡水资源,了解其时空动态特征有利于地下水管理策略的制定和实施[25],地下水可持续性是地下水利用程度的直观展示,对区域地下水管理具有重要的参考价值[21].本研究结合GRACE-GLADS数据反演的地下水储量变化量和可持续性指数,对黄河流域甘肃段地下水可持续性进行评估,为在类似地区开展地下水储量时空变化及相关评估提供了有效手段[17,26].评估结果显示,2002—2022年地下水可持续性年际时空变化表现为稳中波动(0~0.84),并主要表现为轻度、重度及极度不可持续性(0≤SI≤0.5),部分行政单元表现出向好发展以及较高地下水持续性区域中心转移的特征,这与水资源可持续利用管理政策的实施有关,如《甘肃省水污染防治工作方案(2015—2050年)》要求严控地下水超采[54],2016—2018年甘肃武威市压减超采范围,地下水水质和可持续性均小幅回升.自2011年起,甘肃省天水、定西两市先后与陕西宝鸡、西安等5市区试点建立了渭河流域生态补偿机制,探索建立黄河干流、泾河等水环境生态补偿机制等[55],一定程度上改善了地下水环境.因此,良好有效的地下水管理政策能缓和地下水可持续性降低的紧张态势,但在该区域地下水可持续性普遍偏低的现状下,仍需加强实施相关管理策略以防止地下水可持续性进一步恶化.对于轻度不可持续性区域,以节水保护措施为主:在农业方面,推广节水技术、加快水价改革,实现农艺和品种节水、提高引水和灌溉效率;在工业方面,加快淘汰落后产能、调整产业结构、建立节水管理模式,实现对地下水总量控制、定额管理[46];在生活方面,引导鼓励居民运用节水型器具,提升节水意识.对于重度及极度不可持续性区域,要严控地下水开采总量,完善地下水位监测信息系统,采取开源措施遏制地下水可持续性进一步下降的态势[46,56],促进黄河流域甘肃段地下水资源可持续性的逐步稳定提升. ...
甘肃省黄河流域地下水资源评价及开发利用的探讨
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2001
... 地下水作为人类易获取的淡水资源,了解其时空动态特征有利于地下水管理策略的制定和实施[25],地下水可持续性是地下水利用程度的直观展示,对区域地下水管理具有重要的参考价值[21].本研究结合GRACE-GLADS数据反演的地下水储量变化量和可持续性指数,对黄河流域甘肃段地下水可持续性进行评估,为在类似地区开展地下水储量时空变化及相关评估提供了有效手段[17,26].评估结果显示,2002—2022年地下水可持续性年际时空变化表现为稳中波动(0~0.84),并主要表现为轻度、重度及极度不可持续性(0≤SI≤0.5),部分行政单元表现出向好发展以及较高地下水持续性区域中心转移的特征,这与水资源可持续利用管理政策的实施有关,如《甘肃省水污染防治工作方案(2015—2050年)》要求严控地下水超采[54],2016—2018年甘肃武威市压减超采范围,地下水水质和可持续性均小幅回升.自2011年起,甘肃省天水、定西两市先后与陕西宝鸡、西安等5市区试点建立了渭河流域生态补偿机制,探索建立黄河干流、泾河等水环境生态补偿机制等[55],一定程度上改善了地下水环境.因此,良好有效的地下水管理政策能缓和地下水可持续性降低的紧张态势,但在该区域地下水可持续性普遍偏低的现状下,仍需加强实施相关管理策略以防止地下水可持续性进一步恶化.对于轻度不可持续性区域,以节水保护措施为主:在农业方面,推广节水技术、加快水价改革,实现农艺和品种节水、提高引水和灌溉效率;在工业方面,加快淘汰落后产能、调整产业结构、建立节水管理模式,实现对地下水总量控制、定额管理[46];在生活方面,引导鼓励居民运用节水型器具,提升节水意识.对于重度及极度不可持续性区域,要严控地下水开采总量,完善地下水位监测信息系统,采取开源措施遏制地下水可持续性进一步下降的态势[46,56],促进黄河流域甘肃段地下水资源可持续性的逐步稳定提升. ...