“百人计划”研究工作总结报告

百 人 计 划 研 究 工 作 总 结 报 告 研 究 项 目 名 称 : 西 北 典 型 内 陆 盆 地 水 土 资 源 利 用 对 地 下 水 更 新 性 影 响 机 制 受 资 助 人 : 聂 振 龙 所 在 单 位 : 中 国 地 质 科 学 院 水 文 地 质 环 境 地 质 研 究 所 起 止 时 间 : 2007 年 12 月 2010 年 12 月 国 土 资 源 部 二 一 一 年 八 月

一 研 究 领 域 及 资 助 研 究 项 目 概 况 1. 研 究 领 域 本 项 研 究 所 属 领 域 为 资 源 环 境 领 域, 主 要 研 究 方 向 为 地 下 水 循 环 与 更 新 2. 项 目 概 况 项 目 名 称 : 西 北 典 型 内 陆 盆 地 水 土 资 源 利 用 对 地 下 水 更 新 性 影 响 机 制 起 止 时 间 :2007 年 12 月 2010 年 12 月 资 助 经 费 : 百 人 计 划 资 助 5 万 元, 依 托 单 位 匹 配 30 万 元 研 究 目 标 : 以 西 北 内 陆 黑 河 中 游 盆 地 为 典 型 研 究 区, 综 合 运 用 包 气 带 实 验 地 下 水 同 位 素 示 踪 地 下 水 数 值 模 拟 等 技 术 手 段, 通 过 不 同 地 带 地 下 水 补 给 速 率 地 下 水 更 新 速 率 和 数 值 模 型 研 究, 揭 示 水 土 资 源 利 用 对 地 下 水 更 新 性 的 影 响 机 制, 为 水 土 资 源 合 理 利 用 提 供 科 学 依 据 主 要 研 究 内 容 :1 典 型 水 土 资 源 利 用 活 动 对 地 下 水 补 给 影 响 机 理 ;2 地 下 水 更 新 速 率 变 化 研 究 ;3 区 域 地 下 水 数 值 模 拟 ;4 地 下 水 更 新 性 时 空 变 化 与 水 土 资 源 利 用 关 系 主 要 研 究 方 案 : 通 过 典 型 点 ( 裸 地 灌 区 天 然 植 被 覆 盖 区 等 ) 包 气 带 实 验, 研 究 不 同 土 地 利 用 区 地 下 水 补 给 机 制 及 补 给 速 率 ; 充 分 利 用 前 期 项 目 在 研 究 区 地 下 水 同 位 素 测 试 结 果, 利 用 同 位 素 模 型 研 究 地 下 水 更 新 速 率 的 变 化 规 律 ; 建 立 地 下 水 流 数 值 模 拟 模 型 ; 通 过 地 下 水 更 新 性 时 空 变 化 与 水 土 资 源 利 用 之 间 的 关 系, 揭 示 水 土 资 源 利 用 对 地 下 水 更 新 性 的 影 响 机 制 二 研 究 领 域 国 内 外 发 展 趋 势 和 前 沿 1. 地 下 水 更 新 性 研 究 对 地 下 水 更 新 性 研 究 一 直 是 水 文 地 质 学 研 究 中 的 基 础 科 学 问 题 反 映 地 下 水 更 新 性 的 主 要 指 标 有 : 地 下 水 周 转 时 间 ( 定 性 或 半 定 量 ) 地 下 水 更 新 速 率 ( 定 量 ) 地 下 水 周 转 时 间 反 映 了 地 下 水 从 进 入 到 排 出 地 下 水 系 统 之 间 的 时 间, 通 常 以 地 下 水 年 龄 表 示 (Clark,1997) 该 指 标 可 以 从 周 转 时 间 的 角 度 衡 量 地 下 水 更 新 速 率 的 快 慢 ( 马 致 远 等,2005), 但 难 以 满 足 定 量 化 要 求 地 下 水 更 新 速 率 是 衡 量 地 下 水 更 新 性 的 主 要 定 量 指 标, 目 前, 地 下 水 补 给 速 1

率 研 究 方 法 大 致 可 分 为 三 类 : 水 均 衡 法 包 气 带 试 验 数 值 模 型 地 下 水 同 位 素 示 踪 (Kinzelbach,2002) 水 均 衡 法 是 目 前 区 域 地 下 水 资 源 评 价 中 估 算 地 下 水 补 给 的 常 规 方 法, 但 是, 由 于 均 衡 项 的 估 计 误 差 难 以 控 制, 导 致 该 类 方 法 精 度 较 低 (Scanlon,2002) 相 对 而 言, 包 气 带 实 验 的 评 价 精 度 较 高 因 此, 近 十 几 年 来 该 方 法 在 国 内 外 得 到 了 广 泛 应 用 (Subyani,2004;Weaver,2005; 张 之 淦 等,1990;Lin Ruifen, 2001), 最 具 代 表 性 的 研 究 成 果 是 国 际 原 子 能 机 构 先 后 在 亚 欧 非 相 关 国 家 的 缺 水 地 区, 开 展 了 地 下 水 更 新 速 率 研 究 (IAEA,2001) 然 而, 由 于 受 地 形 地 貌 土 壤 类 型 植 被 覆 盖 度 等 影 响, 该 类 方 法 取 得 的 数 据 仅 在 试 验 点 或 特 定 试 验 条 件 下 有 效, 很 难 推 广 到 区 域 尺 度 的 应 用 中 数 值 模 型 法 虽 然 可 以 定 量 反 映 补 给 速 率 的 区 域 变 化, 但 由 于 模 型 涉 及 的 未 知 参 数 较 多, 在 模 型 识 别 和 检 验 过 程 中 确 定 的 参 数 存 在 多 解 性, 而 模 型 中 地 下 水 补 给 速 率 又 与 模 型 参 数 密 切 相 关, 因 此, 这 种 多 解 性 导 致 了 模 型 计 算 的 地 下 水 补 给 速 率 的 不 确 定 性 (Kinzelbach,2002) Le Gal La Salle 等 (2001) 介 绍 了 两 个 同 位 素 模 型 直 接 利 用 地 下 水 中 的 同 位 素 信 息 ( 3 H 和 14 C) 评 估 地 下 水 更 新 速 率 该 方 法 具 有 以 下 优 点 : 可 以 利 用 不 同 地 带 地 下 水 中 的 同 位 素 信 息, 直 接 获 得 地 下 水 平 均 更 新 速 率 的 空 间 分 布 ; 通 过 简 单 换 算 就 可 以 得 到 地 下 水 的 补 给 速 率, 直 接 为 地 下 水 资 源 评 价 提 供 量 化 数 据 但 是, 该 两 个 模 型 反 映 了 地 下 水 系 统 的 两 种 极 端 理 想 条 件, 事 实 上, 由 于 地 下 水 系 统 的 复 杂 性, 往 往 呈 现 出 两 种 水 流 的 混 合 特 征, 直 接 利 用 该 两 个 模 型 计 算, 存 在 较 大 的 不 确 定 性 正 是 由 于 不 同 方 法 存 在 各 自 的 优 缺 点, 在 地 下 水 补 给 和 更 新 评 价 中, 联 合 应 用 多 种 方 法 是 提 高 评 价 精 度 的 有 效 方 法 (Scanlon,2002;2006) 2. 人 类 活 动 对 地 下 水 补 给 更 新 影 响 研 究 随 着 人 类 活 动 强 度 的 增 大, 科 学 界 愈 来 愈 重 视 人 类 活 动 对 地 下 水 影 响 研 究, 在 该 领 域, 目 前 的 研 究 多 集 中 于 土 地 利 用 变 化 对 地 下 水 循 环 更 新 的 影 响 方 面 国 外 如, 美 国 (Arnold,2000;Scanlon,2005;Tabidian,2006) 澳 大 利 亚 (Walker, 2002;Bari,2003) 泰 国 (Hall,2002) 津 巴 布 韦 (Mangore,2004) 葡 萄 牙 (Cabral,2004) 等 国 家 均 不 同 程 度 地 开 展 了 土 地 利 用 对 地 下 水 补 给 和 地 下 水 质 2

量 的 影 响 研 究 ; 国 内 如, 马 兴 旺 等 (2002) 李 小 玉 等 (2005) 在 石 羊 河 流 域 开 展 了 土 地 利 用 对 地 下 水 影 响 的 数 值 模 拟 和 水 土 资 源 时 空 变 化 的 定 量 研 究 ; 闫 金 凤 等 (2006) 利 用 RS GIS 和 地 学 统 计 方 法 在 新 疆 三 工 河 流 域 开 展 了 地 下 水 位 时 空 变 异 对 土 地 覆 被 变 化 的 响 应 研 究 ; 张 勃 等 (2005) 王 根 绪 等 (2005) 孟 宝 等 (2006) 在 黑 河 流 域 开 展 了 土 地 利 用 变 化 对 地 下 水 的 影 响 研 究 ;Moiwo Juana PAUL(2006) 在 吉 林 西 部 利 用 地 下 水 数 值 模 拟 技 术 开 展 了 土 地 利 用 模 式 对 地 下 水 补 给 和 排 泄 分 布 的 影 响 研 究 纵 观 国 内 外 研 究 进 展 可 见, 地 下 水 补 给 和 更 新 性 研 究 是 地 下 水 及 其 相 关 的 生 态 科 学 研 究 中 的 基 础 问 题, 而 人 类 活 动 对 地 下 水 补 给 更 新 的 影 响 研 究 日 益 受 到 重 视, 多 学 科 交 叉 和 多 种 方 法 的 综 合 应 用 是 该 研 究 领 域 的 发 展 趋 势 3. 黑 河 流 域 地 下 水 及 水 土 利 用 研 究 进 展 自 20 世 纪 80 年 代 以 来, 国 家 科 技 部 国 家 自 然 基 金 委 员 会 以 及 地 质 部 门 水 利 部 门 中 科 院 系 统, 在 黑 河 流 域 投 入 了 大 量 的 科 研 工 作, 这 些 研 究 分 别 采 用 物 探 数 值 模 拟 环 境 同 位 素 示 踪 等 技 术 手 段, 从 不 同 角 度 对 黑 河 流 域 水 文 地 质 条 件 地 下 水 补 给 径 流 排 泄 以 及 地 下 水 与 地 表 水 的 相 互 转 化 规 律 进 行 了 不 同 程 度 的 研 究 代 表 性 的 工 作 有 : 甘 肃 省 地 质 研 究 所 范 锡 朋 教 授 主 笔 的 甘 肃 省 河 西 走 廊 地 下 水 分 布 规 律 与 合 理 开 发 利 用 报 告 (1983 年 ); 地 质 矿 产 部 七 五 科 技 攻 关 项 目 西 北 地 区 地 下 水 资 源 评 价 及 合 理 开 发 利 用 开 展 的 黑 河 中 下 游 两 水 转 化 及 水 资 源 综 合 开 发 利 用 ; 九 五 国 家 攻 关 项 目 西 北 地 区 水 资 源 合 理 开 发 利 用 与 生 态 环 境 保 护 在 黑 河 流 域 开 展 的 河 西 走 廊 黑 河 流 域 山 区 水 资 源 变 化 和 山 前 水 资 源 转 化 监 测 研 究 ; 国 土 资 源 部 科 技 专 项 计 划 西 北 地 区 水 资 源 与 可 持 续 利 用 在 黑 河 流 域 开 展 了 西 北 典 型 内 流 盆 地 水 循 环 规 律 与 地 下 水 资 源 形 成 演 化 模 式 西 北 典 型 内 流 盆 地 地 下 水 资 源 开 发 对 生 态 环 境 影 响 研 究 西 北 典 型 内 流 盆 地 水 资 源 调 控 与 水 资 源 优 化 利 用 模 式 黑 河 流 域 水 土 资 源 合 理 配 置 与 生 态 整 治 模 式 研 究 西 北 地 区 水 资 源 演 化 与 水 土 资 源 可 持 续 利 用 这 些 研 究 极 大 地 提 高 了 对 黑 河 流 域 水 文 地 质 条 件 和 水 土 资 源 状 况 的 认 识 深 度, 为 后 人 开 展 深 入 研 究 奠 定 了 科 学 基 础 在 土 地 利 用 对 地 下 水 影 响 研 究 方 面, 张 勃 (2005) 王 根 绪 (2005) 孟 宝 (2006) 等 先 后 在 黑 河 流 域 开 展 了 土 地 利 用 变 化 对 地 下 水 的 影 响 研 究 这 些 研 究 的 共 同 特 3

点 是 采 用 水 均 衡 法 估 算 土 地 利 用 变 化 对 地 下 水 补 给 储 存 排 泄 的 影 响, 进 而 分 析 地 下 水 资 源 的 变 化, 研 究 成 果 对 于 深 入 认 识 人 类 活 动 对 地 下 水 的 影 响 发 挥 了 开 拓 性 地 作 用, 为 今 后 的 深 入 研 究 奠 定 了 基 础 但 是, 目 前 的 研 究 还 存 在 以 下 的 不 足 :(1) 不 同 水 土 资 源 利 用 对 地 下 补 给 影 响 的 机 制 尚 不 十 分 清 楚 ;(2) 对 地 下 水 更 新 性 的 时 空 变 化 与 水 土 资 源 利 用 之 间 内 在 关 系 还 缺 乏 详 细 的 了 解 三 研 究 工 作 总 结 1. 合 同 计 划 实 施 情 况 本 项 研 究 基 本 按 项 目 合 同 书 的 内 容 开 展 工 作, 基 本 实 现 了 预 定 目 标 2008 年 : 完 成 了 野 外 调 查 和 采 样 工 作, 初 步 构 建 地 下 水 数 值 模 拟 模 型 在 研 究 区 选 取 了 裸 地 多 年 农 灌 区 和 风 沙 覆 盖 区 三 种 典 型 区 ( 图 1), 完 成 了 3 个 包 气 带 剖 面 的 取 样 工 作 ( 图 2), 共 采 集 土 样 120 组, 完 成 了 土 壤 天 然 密 度 现 场 测 试 包 气 带 土 样 物 理 性 质 室 内 分 析 土 壤 水 样 提 取 和 土 壤 水 化 学 和 同 位 素 分 析 工 作 ( 表 1) 本 年 度 参 加 国 内 学 术 交 流 会 3 人 次, 分 会 报 告 1 人 次, 撰 写 学 术 论 文 1 篇 图 1 包 气 带 采 样 点 位 置 图 2009 年 : 完 成 典 型 点 地 下 水 补 给 速 率 包 气 带 试 验 研 究 和 典 型 剖 面 地 下 水 更 新 速 率 研 究 本 年 度 参 加 学 术 交 流 会 议 4 人 次, 分 会 报 告 2 人 次, 撰 写 学 术 论 文 1 篇 2010 年 : 完 成 水 土 资 源 利 用 对 地 下 水 更 新 性 影 响 的 区 域 数 值 模 型 模 拟 研 究 ; 揭 示 水 土 资 源 利 用 对 地 下 水 更 新 性 的 影 响 机 制 参 加 学 术 交 流 2 次, 做 学 术 报 告 2 次, 撰 写 学 术 论 文 2 篇 4

ZK1 剖 面 ZK2 剖 面 ZK3 剖 面 包 气 带 剖 面 剖 面 岩 性 及 深 度 包 气 带 剖 面 剖 面 岩 性 及 深 度 包 气 带 剖 面 剖 面 岩 性 及 深 度 浅 黄 色 风 积 沙 35cm 作 物 根 系 层 10cm 土 黄 色 粉 土 褐 色 粉 土, 含 砂 褐 色 粉 质 粘 土 140cm 220cm 褐 色 粉 质 粘 土 含 粉 砂 240cm 褐 色 粉 质 粘 土 260cm 褐 色 粉 质 粘 土 褐 色 粉 土 夹 粘 土 230cm 褐 色 粉 质 粘 土 褐 色 粉 土, 含 砂 褐 色 粉 砂 褐 色 粉 土 170cm 190cm 220cm 240cm 褐 色 含 砂 粉 土 夹 薄 层 细 砂 土 黄 色 粉 土 褐 色 粉 质 粘 土 320cm 360cm 红 褐 色 粉 质 粘 土 土 黄 色 粉 细 砂 红 褐 色 粉 质 粘 土 土 黄 色 粉 细 砂 280cm 310cm 330cm 370cm 380cm 褐 色 粉 质 粘 土 褐 色 粉 砂 330cm 380cm 土 黄 色 粉 土 420cm 450cm 褐 色 粉 土 夹 粉 质 粘 土 含 钙 质 结 核 土 黄 色 粉 细 砂 450cm 460cm 褐 色 粉 质 粘 土 褐 色 粉 土 430cm 褐 色 粉 土 510cm 红 褐 色 粉 质 粘 土 粉 砂 夹 薄 层 粉 土 在 5.5-5.6 和 5.8-5.9m 处 夹 两 层 褐 色 粉 土 540cm 褐 色 粉 砂 褐 色 粉 土 560cm 590cm 地 下 水 位 620cm 630cm 褐 色 粉 土 630cm 650cm 褐 色 粉 细 砂 褐 色 粉 土 650cm 670cm 剖 面 编 号 ZK1 ZK2 ZK3 红 褐 色 粉 质 粘 土 褐 色 粉 细 砂 剖 面 位 置 地 表 状 况 采 样 数 量 N:39 01'59'' N:39 06'27'' E:100 21'10'' E:100 19'53'' 沙 丘 覆 盖 长 期 裸 地 N:39 06'07'' E:100 19'26'' 农 田 灌 溉 28 组 45 组 46 组 褐 色 粉 土 地 下 水 位 780cm 820cm 860cm 褐 色 粉 土 褐 色 粉 砂 780cm 840cm 880cm 土 黄 色 -- 红 褐 色 粉 质 粘 土 930cm 图 2 采 样 点 包 气 带 剖 面 岩 性 表 1 工 作 量 完 成 情 况 工 作 内 容 设 计 工 作 量 完 成 工 作 量 包 气 带 采 样 剖 面 3 个 3 个 包 气 带 岩 土 参 数 测 试 ( 密 度 含 水 量 ) 120 组 237 组 包 气 带 土 壤 含 盐 量 120 个 120 个 包 气 带 土 壤 水 样 90 个 110 个 土 壤 水 同 位 素 测 试 ( 氚 氘 氧 ) 90 个 110 个 降 水 氯 离 子 浓 度 监 测 24 个 24 个 5

2. 主 要 成 果 和 创 新 点 (1) 主 要 进 展 与 认 识 1 采 用 包 气 带 环 境 示 踪 剂 识 别 了 细 土 平 原 地 下 水 补 给 来 源, 评 估 了 垂 向 补 给 速 率, 讨 论 了 水 土 资 源 利 用 对 地 下 水 垂 向 补 给 更 新 的 影 响 在 细 土 平 原 不 同 地 表 覆 盖 区 采 用 包 气 带 环 境 示 踪 剂 ( 图 3 4 5) 识 别 了 包 气 带 水 分 来 源 和 地 下 水 补 给 来 源 评 估 了 地 下 水 垂 向 补 给 速 率 ( 表 2) 表 2 不 同 剖 面 垂 直 入 渗 速 率 计 算 结 果 统 计 表 参 数 ZK1 ZK2 ZK3 土 地 类 型 沙 丘 裸 地 农 田 亚 粘 土 + 粘 土 厚 度 比 例 (%) 73 35 24 亚 砂 + 砂 层 厚 度 比 例 (%) 27 65 76 水 位 埋 深 (m) 6.3 8.6 >10 平 均 降 水 量 (mm/a) 129.6 灌 水 厚 度 (mm/a) 0 0 590 补 给 速 率 (mm/a) 13.3 14.4 16.8 18.4 113.6 114.9 入 渗 系 数 0.10 0.11 0.13 0.14 0.16 0.17 图 3 ZK1 孔 含 水 率 Cl - δ 18 O δd 和 NO 3 - 剖 面 分 布 图 图 4 ZK2 孔 含 水 率 Cl - δ 18 O δd 和 NO 3 - 剖 面 分 布 图 6

图 5 ZK3 孔 含 水 率 Cl - δ 18 - O δd 和 NO 3 剖 面 分 布 图 主 要 认 识 :⑴ 同 位 素 和 水 化 学 信 息 显 示, 细 土 平 原 区, 无 人 类 活 动 地 带 包 气 带 水 份 来 源 于 大 气 降 水 入 渗 补 给 ( 图 6), 农 灌 区 包 气 带 水 份 来 源 于 灌 溉 水 和 大 气 降 水 补 给 ( 图 7), 从 土 壤 水 氢 氧 稳 定 同 位 素 看, 包 气 带 蒸 发 影 响 深 度 在 3m 左 右 ⑵ 同 位 素 和 水 化 学 信 息 显 示, 细 土 平 原 带 地 下 水 补 给 来 源 包 括 垂 向 降 水 灌 溉 水 入 渗 和 侧 向 径 流 ⑶ 从 长 时 间 尺 度 看 (>30 年 ), 地 下 水 位 埋 深 >5m 的 地 带, 降 水 依 然 对 地 下 水 产 生 补 给, 弥 补 了 以 往 对 大 气 降 水 入 渗 补 给 认 识 的 不 足 以 往 地 下 水 资 源 评 价 和 地 下 水 模 拟 中, 普 遍 认 为 地 下 水 埋 深 大 于 5m 的 地 带 降 水 不 产 生 补 给 ( 吉 喜 斌 等,2005; 张 荷 生 等 ;2008), 该 数 值 主 要 根 据 地 渗 仪 数 据 获 得, 监 测 时 间 一 般 不 超 过 5 年 氯 质 量 平 衡 法 结 果 显 示, 在 沙 丘 覆 盖 区, 当 地 下 水 位 埋 深 为 6.3m 时, 降 水 入 渗 补 给 速 率 为 13.3~14.4mm/a, 降 水 入 渗 系 数 为 0.10~0.11; 荒 漠 区 地 下 水 位 埋 深 为 8.6m 时, 降 水 入 渗 补 给 速 率 为 16.8~18.4mm/a, 降 水 入 渗 系 数 为 0.13~0.14 ⑷ 降 水 入 渗 速 率 还 受 包 气 带 岩 性 的 控 制, 岩 性 颗 粒 愈 粗, 入 渗 速 率 愈 大, 由 表 2 可 见, 尽 管 ZK2 包 气 带 厚 度 大 于 ZK1, 但 ZK2 的 降 水 入 渗 速 率 却 高 于 ZK1, 这 与 包 气 带 岩 性 相 关 ZK1 亚 粘 土 粘 土 层 厚 度 为 4.55m, 占 包 气 带 总 厚 度 的 73%; 亚 砂 土 砂 层 厚 度 1.65m, 占 包 气 带 厚 度 的 27% ZK2 亚 粘 土 粘 土 厚 度 2.90m, 占 包 气 带 厚 度 的 35%; 亚 砂 土 砂 层 厚 度 5.30m, 占 包 气 带 厚 度 的 65% ⑸ 人 类 灌 溉 活 动 对 浅 层 地 下 水 更 新 影 响 较 大, 氯 质 量 平 衡 法 结 果 显 示, 在 多 年 农 灌 区, 地 下 水 位 埋 深 10~13m 时, 垂 向 入 渗 补 给 速 率 为 113.6~114.9mm/a, 是 非 灌 区 的 8~9 倍, 灌 溉 水 入 渗 系 数 0.16~0.17( 表 2) 7

20 0 0-20 当 地 降 水 线 (IAEA) δd=6.87. δ 18 O+3.54-20 当 地 大 气 降 水 线 (IAEA) δd=6.87δ 18 O+3.54 δd/ -40 δd/ -40-60 蒸 发 线 斜 率 2.83 张 掖 降 水 加 权 平 均 -80 ZK1 剖 面 土 壤 水 ZK2 剖 面 土 壤 水 -100-16 -14-12 -10-8 -6-4 -2 0 2 δ 18 O/ 图 6 ZK1 ZK2 土 壤 水 δd δ 18 O 关 系 图 -60 ZK3 包 气 带 水 样 点 张 掖 降 水 加 权 平 均 灌 溉 用 水 平 均 -80-10 -8-6 -4-2 δ 18 O/ 图 7 ZK3 土 壤 水 δd δ 18 O 关 系 图 2 采 用 地 下 水 氚 同 位 素 模 型, 评 估 了 盆 地 浅 层 地 下 水 更 新 速 率, 阐 述 了 地 下 水 更 新 速 率 空 间 分 布 特 征 以 大 气 降 水 氚 恢 复 数 据 为 基 础 ( 图 8), 利 用 地 下 水 氚 同 位 素 模 型, 求 解 出 采 样 年 (2007) 地 下 水 氚 浓 度 理 论 值, 理 论 曲 线 如 图 9 所 示 可 见, 理 论 上, 最 大 氚 输 出 浓 度 为 30TU 左 右, 而 有 许 多 地 下 水 实 测 值 大 于 30TU, 认 为 这 些 地 下 水 为 核 爆 期 (1963-1964 年 ) 补 给 的 地 下 水, 根 据 更 新 速 率 的 定 义 可 知, 其 更 新 速 率 为 年 龄 的 倒 数, 即 为 2.3% a -1 ; 其 它 采 样 点 的 更 新 速 率 根 据 采 样 点 实 测 氚 浓 度 值 在 理 论 曲 线 上 求 取, 结 果 如 图 10 所 示 3 H(TU) 年 份 图 8 张 掖 地 区 大 气 降 水 氚 浓 度 恢 复 曲 线 8

氚 浓 度 /TU 更 新 速 率 /% a -1 图 9 张 掖 盆 地 浅 层 地 下 水 更 新 速 率 与 氚 浓 度 曲 线 IV III II I 图 10 张 掖 盆 地 浅 层 地 下 水 更 新 速 率 盆 地 地 下 水 更 新 速 率 在 空 间 分 布 上 大 致 可 划 分 为 四 个 分 区 :I 区 为 民 乐 山 前 区, 地 下 水 更 新 速 率 在 0.01-4.2% a -1 之 间, 且 呈 现 由 山 前 向 下 游 更 新 速 率 减 小 的 趋 势, 这 与 隐 伏 断 层 阻 水 作 用 相 关 ;II 区 为 龙 首 山 山 前 区, 地 下 水 更 新 速 率 小, 在 0.01-0.12% a -1 之 间, 这 与 补 给 来 源 有 关 ;III 区 为 张 掖 - 临 泽 绿 9

洲 区, 地 下 水 更 新 速 率 在 0.16-2.3% a -1 之 间, 且 由 山 前 冲 洪 积 扇 到 细 土 平 原 地 下 水 更 新 速 率 变 化 不 大, 这 主 要 与 绿 洲 灌 溉 有 关 ;IV 区 为 高 台 - 南 华 区, 地 下 水 更 新 速 率 在 0.05-1.9% a -1 之 间, 地 下 水 更 新 速 率 普 遍 较 小, 是 由 于 该 区 存 在 隐 伏 隆 起, 排 泄 不 畅, 为 盆 地 地 下 水 滞 留 排 泄 区 3 采 用 地 下 水 数 值 模 型, 模 拟 了 不 同 河 道 过 水 和 引 水 灌 溉 条 件 对 盆 地 地 下 水 补 给 的 影 响 在 详 细 分 析 盆 地 水 文 地 质 条 件 的 基 础 上, 建 立 了 盆 地 地 下 水 流 模 拟 模 型 ( 图 11) 为 了 解 黑 河 引 水 和 灌 溉 对 地 下 水 的 影 响, 本 次 研 究 主 要 针 对 张 掖 - 临 泽 灌 区 及 黑 河 河 道 带 开 展 模 拟, 涉 及 的 灌 区 主 要 为 引 黑 河 灌 区, 包 括 : 上 三 大 满 盈 科 西 浚 沙 河 5 个 灌 区 模 拟 条 件 设 定 : 将 张 掖 - 临 泽 绿 洲 区 的 灌 溉 用 水 减 为 零, 将 溢 出 带 以 上 黑 河 所 有 引 水 量 还 原 到 黑 河 河 道, 模 拟 地 下 水 补 给 和 水 位 变 化 I 1 II 2 II 1 3 II 2 4 II 3 5 6 7 8 1. 单 一 结 构 地 下 水 系 统 2. 多 层 结 构 地 下 水 系 统 3. 潜 水 子 系 统 4. 第 一 承 压 水 子 系 统 5. 第 一 承 压 水 子 系 统 6. 虚 拟 隔 水 层 7. 第 二 类 边 界 8. 地 下 水 流 向 图 11 盆 地 地 下 水 系 统 概 念 模 型 示 意 图 模 拟 结 果 显 示, 将 黑 河 引 水 还 原 道 河 道 后, 莺 落 峡 至 张 掖 段 河 道 渗 漏 补 给 量 增 加 0.55 10 8 m 3 (2 年 ), 而 灌 溉 和 渠 系 渗 漏 量 减 少 了 5.74 10 8 m 3 也 就 是 说,2002~2003 年 绿 洲 区 的 引 水 灌 溉 活 动 始 地 下 水 补 给 净 增 了 5.19 10 8 m 3 从 这 个 角 度 说, 灌 溉 活 动 对 盆 地 地 下 水 补 给 有 利, 恰 好 可 以 说 明 张 掖 10

- 临 泽 绿 洲 区 地 下 水 更 新 速 率 普 遍 较 大 的 原 因 图 12 为 河 道 还 原 后 2003 年 末 与 河 道 还 原 前 浅 层 地 下 水 水 位 变 幅 图, 正 值 为 上 升 区, 负 值 为 下 降 区 可 见, 黑 河 引 水 还 原 为 河 道 过 水 后, 对 河 道 带 地 下 水 位 影 响 不 大, 过 水 量 年 后 中 心 带 水 位 上 升 值 小 于 1m, 沿 河 道 两 侧 的 影 响 范 围 在 4.5km 左 右 而 引 水 灌 溉 对 灌 区 地 下 水 位 影 响 明 显, 影 响 带 主 要 分 布 于 张 掖 市 东 北 部 的 大 满 灌 区 和 盈 科 灌 区 以 及 临 泽 县 城 东 部 的 西 浚 灌 区, 停 灌 两 年 张 掖 大 满 灌 区 和 盈 科 灌 区 地 下 水 位 降 幅 在 0.5~5m 范 围 内, 西 浚 灌 区 地 下 水 位 降 幅 在 0.5~3m 范 围 内 图 12 河 道 还 原 灌 区 停 灌 两 年 后 地 下 水 位 变 幅 图 (2002-2003) 4 分 析 了 地 下 水 更 新 速 率 空 间 分 布 与 土 地 利 用 之 间 的 关 系, 阐 明 了 造 成 更 新 速 率 差 异 性 的 主 要 影 响 因 素 图 13 为 浅 层 地 下 水 地 下 水 更 新 速 率 与 土 地 利 用 分 布 图, 可 见 浅 层 地 下 水 更 新 速 率 和 土 地 利 用 分 布 大 致 可 以 划 分 为 4 个 区 : 民 乐 山 前 区 龙 首 山 山 前 区 张 掖 - 临 泽 绿 洲 区 高 台 - 南 华 区 11

IV III II I 图 13 盆 地 浅 层 地 下 水 更 新 速 率 与 土 地 用 分 布 图 民 乐 山 前 区 (I 区 ): 地 下 水 更 新 速 率 总 体 沿 地 下 水 流 向 由 山 前 向 下 游 减 小 的 趋 势, 这 与 山 前 存 在 数 条 隐 伏 断 层 有 关 ( 图 13) 前 人 利 用 物 探 钻 探 ( 刘 心 春 等,2000; 赵 聚 林 等,2005) 和 同 位 素 ( 聂 振 龙 等,2010) 资 料 先 后 论 证 了 隐 伏 断 层 的 存 在 及 其 阻 水 性, 认 为 由 于 受 断 层 阻 隔, 地 下 水 存 在 数 次 跌 水 距 民 乐 县 城 的 距 离 /km 海 拔 高 程 /m 更 新 速 率 /% a -1 距 民 乐 县 城 的 距 离 /km 图 14 民 乐 山 前 地 质 剖 面 及 地 下 水 更 新 速 率 变 化 12

如 图 14 所 示, 沿 地 下 水 径 流 方 向, 地 下 水 更 新 速 率 由 4.2% a -1 (34 号 采 样 点 ), 到 下 游 的 18 号 采 样 点 减 小 到 0.01% a -1, 其 间 跨 越 两 条 近 东 西 向 断 层 65 号 井 为 徐 家 寨 村 的 饮 水 供 水 井, 紧 临 一 隐 伏 断 层 ( 图 14), 多 年 来 地 下 水 位 持 续 下 降 ( 图 15), 自 成 井 开 始 (1985 年 ) 到 2007 年 水 位 下 降 了 近 22m, 反 映 了 断 层 阻 水 的 影 响 1820 1815 1810 年 均 水 位 /m 1805 1800 1795 1790 1785 1780 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 年 份 1999 2001 2003 2005 2007 图 15 民 乐 65 号 井 地 下 水 位 动 态 曲 线 龙 首 山 山 前 区 (II 区 ): 东 乐 - 山 丹 河 以 北 地 带 为 龙 首 山 山 前 洪 积 扇 戈 壁 带, 由 于 地 下 水 主 要 接 受 雨 季 北 山 短 暂 而 少 量 的 洪 水 入 渗 补 给, 地 下 水 更 新 速 率 普 遍 较 小, 在 0.01~0.12% a -1 之 间 张 掖 - 临 泽 绿 洲 区 (III 区 ): 张 掖 - 临 泽 绿 洲 区 是 盆 地 人 类 水 土 资 源 利 用 活 动 强 度 最 大 的 地 区, 地 下 水 更 新 速 率 普 遍 较 大, 且 没 有 分 带 性, 地 下 水 平 均 更 新 速 率 为 2.3% a -1 在 祁 连 山 山 前 冲 洪 积 扇, 一 方 面 地 下 水 接 受 河 道 和 区 系 渗 漏 补 给 量 大, 另 一 方 面 含 水 介 质 颗 粒 粗 大 渗 透 性 能 好, 因 此, 更 新 性 好 在 细 土 平 原 带, 尽 管 含 水 介 质 渗 透 性 变 差, 但 地 下 水 更 新 速 率 并 没 有 明 显 减 小, 其 原 因 于 水 土 资 源 利 用 有 关 一 方 面, 绿 洲 区 均 为 灌 溉 农 业, 如 前 所 述, 灌 溉 条 件 下 地 下 水 入 渗 量 为 非 灌 溉 区 的 8~9 倍, 因 此, 每 年 有 大 量 的 灌 溉 水 入 渗 补 给 ; 另 一 方 面, 又 存 在 大 量 的 人 工 开 采, 据 张 掖 市 水 利 年 报, 现 有 机 井 3300 多 眼, 年 开 采 量 2.2 10 8 m 3, 占 全 区 总 开 采 量 的 一 半 以 上 也 就 是 说, 地 表 灌 溉 人 为 地 增 大 了 补 给, 开 采 有 加 快 了 径 流 速 度, 因 此, 地 下 水 更 新 速 率 大 在 该 区 人 类 活 动 影 响 地 下 水 更 新 性 还 体 现 在 对 河 道 渗 漏 的 影 响 前 人 研 13

究 表 明, 在 天 然 条 件 下 70~80% 的 出 山 河 水 在 山 前 河 道 带 渗 漏 补 给 地 下 水, 而 随 着 灌 溉 农 业 的 发 展 和 水 利 工 程 的 日 趋 完 善, 几 乎 每 条 河 流 出 山 口 都 修 建 了 水 库 或 水 利 枢 纽, 控 制 了 80% 以 上 的 出 山 径 流, 大 量 河 水 在 一 出 山 就 通 过 高 衬 砌 的 渠 道 直 接 引 入 下 游 灌 区, 除 黑 河 和 梨 园 河 外, 其 它 小 型 河 流 基 本 断 流, 因 此, 导 致 了 山 前 地 下 水 补 给 大 量 减 少, 地 下 水 位 普 遍 下 降, 如 图 16 所 示,1990~2000 年, 地 下 水 位 降 深 在 山 前 最 大, 细 土 平 原 最 小, 反 映 了 引 水 灌 溉 活 动 的 影 响 由 于 补 给 量 减 少 导 致 了 地 下 水 更 新 速 率 减 小, 表 3 是 根 据 山 前 的 29 和 22 号 采 样 点 不 同 时 期 地 下 水 更 新 速 率 可 见, 在 上 世 纪 80 年 代 人 类 活 动 影 响 相 对 较 小 时, 祁 连 山 山 前 地 下 水 更 新 速 率 较 大, 平 均 为 4.6% a -1, 随 着 出 山 引 水 量 的 增 大, 地 下 水 更 新 速 率 减 小, 到 本 世 纪 初 平 均 为 2.6% a -1 表 3 不 同 时 期 地 下 水 更 新 速 率 评 估 结 果 29 号 采 样 点 22 号 采 样 点 采 样 时 间 3 H/TU 更 新 速 率 /% a -1 3 H/TU 更 新 速 率 /% a -1 1985 / / 490 4.7 1986 195 4.5 / / 2001 66 2.7 / / 2004 / / 48 2.5 注 :1985 和 1986 年 地 下 水 氚 数 据 来 源 于 黑 河 中 下 游 两 水 转 化 及 水 资 源 综 合 开 发 利 用, 甘 肃 省 第 二 水 文 地 质 工 程 地 质 大 队,1990.3 2001 和 2004 年 地 下 水 氚 数 据 为 笔 者 前 期 项 目 工 作 的 测 试 成 果 100 00' 101 00' 100 00' 101 00' 39 20' 正 义 峡 合 1990~2000 年 黎 山 高 台 县 龙 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 39 20' 39 20' 正 义 峡 合 黎 高 台 县 2000~2009 年 山 龙 5 4 3 2 1 0-1 39-2 20' -3 图 祁 例 连 临 泽 县 首 张 掖 市 山 -8-9 -10-11 -12 图 祁 例 连 临 泽 县 首 张 掖 市 山 -4-5 -6-7 基 岩 山 区 行 政 边 界 基 岩 山 区 行 政 边 界 38 40' 沙 漠 区 河 流 泉 水 溢 出 带 莺 落 峡 山 38 40' 38 40' 沙 漠 区 河 流 莺 落 峡 山 38 40' 0 10 20km 区 民 乐 县 0 10 20km 区 民 乐 县 100 00' 101 00' 100 00' 101 00' 图 16 不 同 时 段 张 掖 盆 地 地 下 水 降 深 分 布 图 中 游 盆 地 大 量 用 水 导 致 下 游 断 面 河 流 量 大 幅 衰 减, 为 保 证 下 游 ( 额 济 纳 14

旗 盆 地 ) 生 态 安 全, 自 2000 年 后, 随 着 国 务 院 黑 河 分 水 方 案 的 实 施 和 上 游 来 水 量 的 增 加, 张 掖 盆 地 黑 河 河 道 过 水 量 增 加, 河 流 影 响 带 范 围 内 的 地 下 水 位 出 现 了 不 同 程 度 的 回 升 ( 图 16) 可 见, 地 下 水 位 回 升 区 主 要 分 布 于 溢 出 带 以 上 的 黑 河 河 道 两 侧, 是 黑 河 河 道 渗 漏 补 给 地 下 水 的 主 要 地 段, 随 着 远 离 河 道, 地 下 水 位 回 升 幅 度 减 小, 反 映 了 黑 河 过 水 量 增 大 的 影 响 高 台 - 南 华 区 (IV 区 ): 该 区 为 张 掖 盆 地 地 下 水 汇 水 区, 地 下 水 径 流 在 高 台 隐 伏 隆 起 处 受 到 阻 隔, 并 导 致 大 量 地 下 水 在 高 崖 - 平 川 一 带 向 黑 河 河 道 排 泄 ( 图 16), 因 此, 高 台 一 带 成 为 地 下 水 滞 留 区, 更 新 性 差, 地 下 水 年 均 更 新 速 率 在 0.07~ 1.9% a -1 由 于 排 泄 不 畅, 水 土 资 源 利 用 对 地 下 水 更 新 速 率 影 响 不 大 1 图 16 黑 河 河 床 单 长 溢 出 量 实 测 曲 线 5 揭 示 了 水 土 资 源 利 用 对 盆 地 浅 层 地 下 水 更 新 速 率 影 响 的 三 种 机 制 综 上 所 述, 民 乐 山 前 区 地 下 水 更 新 速 率 虽 然 也 受 水 土 资 源 利 用 活 动 的 影 响, 但 主 要 受 隐 伏 构 造 控 制 北 山 山 前 地 下 水 更 新 速 率 主 要 受 补 给 源 控 制, 而 高 台 一 带 地 下 水 更 新 速 率 主 要 受 构 造 和 地 下 水 排 泄 的 控 制, 水 土 资 源 利 用 影 响 不 明 显 水 土 资 源 利 用 对 地 下 水 更 新 速 率 影 响 最 大 的 地 带 主 要 位 于 张 掖 - 临 泽 一 带, 该 区 为 黑 河 和 梨 园 河 的 主 要 影 响 区, 也 是 盆 地 绿 洲 集 中 分 布 的 地 区, 人 类 水 土 资 源 利 用 活 动 强 度 最 大 地 下 水 更 新 速 率 是 地 下 水 补 给 径 流 排 泄 条 件 的 综 合 反 映, 水 土 资 源 利 用 活 动 主 要 通 过 改 变 地 下 水 补 给 排 泄 条 件 而 对 盆 地 浅 层 地 下 水 更 新 速 率 的 产 生 影 响, 存 在 如 下 影 响 机 制 : 一 是 导 致 盆 地 地 下 水 补 给 的 空 间 和 方 式 发 生 变 化, 由 原 来 以 溢 出 带 以 上 河 道 渗 漏 线 状 补 给 为 主 转 变 为 以 渠 系 和 田 间 灌 溉 入 渗 的 面 状 补 1 黑 河 中 下 游 两 水 转 化 及 水 资 源 综 合 开 发 利 用, 甘 肃 省 第 二 水 文 地 质 工 程 地 质 大 队,1990.3 15

给 为 主 二 是 在 冲 洪 积 扇 河 道 带 导 致 补 给 量 发 生 变 化, 使 得 地 下 水 更 新 速 率 减 小, 黑 河 出 山 后 大 量 河 水 经 由 渠 道 直 接 引 入 灌 区, 导 致 山 前 洪 积 扇 河 道 过 水 量 大 幅 减 少, 地 下 水 补 给 量 减 少, 更 新 速 率 随 之 减 小, 与 上 世 纪 80 年 代 相 比,21 世 纪 初 地 下 水 更 新 速 率 减 小 2% a -1 ; 三 是 在 绿 洲 区 导 致 地 下 水 补 给 和 排 泄 条 件 发 生 变 化, 使 得 细 土 平 原 区 地 下 水 循 环 更 新 速 率 增 大, 一 方 面, 大 量 地 下 水 开 采 使 得 细 土 平 原 区 地 下 水 排 泄 速 度 加 快, 另 一 方 面, 大 量 的 引 水 灌 溉 增 加 了 地 下 水 的 垂 向 入 渗 补 给 量, 二 者 结 合 加 快 了 地 下 水 循 环 更 新 速 率 (2) 创 新 点 及 其 意 义 1 采 用 包 气 带 环 境 示 踪 剂 方 法, 证 明 地 下 水 位 埋 深 >5m 的 地 带 仍 然 存 在 降 水 入 渗 补 给, 为 地 下 水 资 源 评 价 和 数 值 模 拟 提 供 了 新 的 基 础 参 数 2 同 位 素 模 型 和 数 值 模 型 相 结 合, 揭 示 了 地 下 水 更 新 速 率 的 空 间 差 异 特 征 及 其 主 控 因 素, 阐 明 了 水 土 资 源 利 用 对 地 下 水 更 新 速 率 的 影 响 机 制, 为 干 旱 区 地 下 水 更 新 性 研 究 提 供 了 方 法 论 和 认 识 论 基 础, 也 为 研 究 区 地 下 水 合 理 利 用 提 供 了 科 学 依 据 (3) 发 表 论 文 论 著 情 况, 取 得 专 利 情 况, 完 成 的 研 究 报 告 或 工 作 报 告 情 况 1 论 文 聂 振 龙, 陈 宗 宇, 张 光 辉, 等. 黑 河 流 域 民 乐 山 前 隐 伏 构 造 带 地 下 水 补 给 与 更 新. 水 文 地 质 工 程 地 质, 2010, 37(2): 6-9. 聂 振 龙, 连 英 立, 段 宝 谦, 等. 利 用 包 气 带 环 境 示 踪 剂 评 估 张 掖 盆 地 降 水 入 渗 速 率. 地 球 学 报, 2011, 32(1): 117-122. - 聂 振 龙. 西 北 黑 河 流 域 中 游 盆 地 浅 层 地 下 水 NO 3 污 染 及 其 成 因 分 析. 第 四 届 海 峡 两 岸 土 壤 及 地 下 水 污 染 与 整 治 研 讨 会 论 文 集, 西 安, 2008, P351. 聂 振 龙. 利 用 包 气 带 环 境 示 踪 剂 识 别 张 掖 盆 地 沙 丘 区 地 下 水 更 新 速 率. 中 国 地 质 学 会 2009 年 学 术 年 会 论 文 集, 北 京, 2009, P246-247. 连 英 立, 张 光 辉, 聂 振 龙, 等. 西 北 内 陆 盆 地 地 下 水 温 度 变 化 特 征 及 其 指 示 意 义. 地 球 学 报, 2011, 32(2): 195-203. 连 英 立, 张 光 辉, 聂 振 龙, 等. 河 西 走 廊 张 掖 盆 地 地 下 水 温 度 变 化 影 响 因 素 的 灰 16

色 关 联 度 分 析 [J]. 干 旱 区 地 理. 2011, 34(3):. 聂 振 龙, 张 光 辉, 申 建 梅, 等. 西 北 典 型 内 陆 盆 地 地 下 水 功 能 特 征 及 地 下 水 可 持 续 利 用. 干 旱 区 资 源 环 境 ( 已 收 录, 待 刊 ) 2 软 件 著 作 权 地 下 水 功 能 评 价 处 理 计 算 系 统 [ 简 称 GFS]V1.0, 中 华 人 民 共 和 国 国 家 版 权 局, 2009. 登 记 号 : 2009SR053897. 3 专 著 张 光 辉, 聂 振 龙, 申 建 梅, 等. 区 域 地 下 水 功 能 可 持 续 性 评 价 理 论 与 方 法 研 究. 北 京 : 地 质 出 版 社, 2009. 陈 宗 宇, 张 兆 吉, 齐 继 祥, 聂 振 龙, 等. 同 位 素 技 术 在 中 国 干 旱 半 干 旱 区 地 下 水 更 新 研 究 中 的 应 用. 北 京 : 科 学 出 版 社, 2010. 4 研 究 报 告 工 作 报 告 国 土 资 源 部 地 下 水 科 学 与 工 程 重 点 实 验 室 工 作 报 告 ( 主 笔 ), 2009. 国 土 资 源 部 重 点 实 验 室 十 二 五 发 展 规 划 报 告 ( 主 笔 ), 2010. 西 北 内 陆 干 旱 区 地 下 水 更 新 性 及 同 位 素 模 型 耦 合 研 究 ( 主 笔 ), 2010. 京 津 唐 地 下 水 合 理 利 用 模 式 与 区 域 发 展 ( 主 笔 ), 2011. 张 掖 盆 地 地 下 水 对 气 候 变 化 响 应 特 征 与 机 制 研 究 ( 博 士 学 位 论 文, 指 导 教 师 : 张 光 辉, 聂 振 龙 ), 2011. (4) 获 奖 励 情 况 2008 年, 因 参 加 四 川 抗 震 救 灾 地 质 灾 害 应 急 排 查 工 作, 受 到 国 土 资 源 部 表 彰 2010 年, 获 国 土 资 源 系 统 抗 旱 打 井 找 水 工 作 先 进 个 人 2010 年, 获 中 国 地 质 调 查 局 优 秀 青 年 称 号 (5) 资 助 期 间 负 责 或 参 与 的 科 研 项 目 1 国 家 自 然 基 金 / 青 年 基 金 项 目 西 北 内 陆 干 旱 区 地 下 水 更 新 性 及 同 位 素 模 型 耦 合 研 究 (2007-2009), 项 目 负 责,25 万 元 2 国 土 资 源 部 十 一 五 重 大 科 技 创 新 项 目 课 题 京 津 唐 地 区 地 下 水 合 理 利 用 模 式 与 区 域 发 展 (2007-2010), 课 题 负 责, 课 题 经 费 111 万 元 3 国 家 973 项 目 专 题 地 下 水 资 源 承 载 力 评 价 指 标 体 系 与 模 式 (2010-2014), 专 题 负 责, 专 题 经 费 121 万 元 17

4 公 益 性 行 业 科 研 专 项 项 目 华 北 平 原 典 型 地 区 水 资 源 约 束 下 的 土 地 合 理 利 用 与 管 制 技 术 研 究 (2008-2010), 技 术 骨 干,295 万 元 5 中 国 地 质 调 查 局 应 急 找 水 项 目 西 南 严 重 缺 水 地 区 地 下 水 勘 查 ( 水 环 所 ) (2010 年 ), 技 术 骨 干,180 万 元 6 中 国 地 质 调 查 局 应 急 找 水 项 目 华 北 西 北 严 重 缺 水 地 区 地 下 水 勘 查 (2011 年 ), 行 唐 片 负 责 人, 经 费 150 万 元 四 所 在 单 位 审 核 意 见 1. 单 位 对 受 资 助 者 给 予 的 支 持 单 位 在 经 费 人 员 设 备 测 试 等 多 方 面 为 该 课 题 研 究 提 供 了 大 力 支 持 在 经 费 方 面 为 该 课 题 匹 配 研 究 经 费 30 万 元 ; 在 人 员 方 面 为 该 课 题 配 备 研 究 员 1 人 作 为 技 术 指 导, 并 配 备 副 研 究 员 2 人, 助 理 研 究 员 3 人 ; 在 设 备 和 测 试 方 面, 为 该 课 题 野 外 采 样 工 作 配 备 了 专 用 现 场 测 试 仪 器, 同 位 素 实 验 室 在 样 品 室 内 测 试 方 面 给 予 了 大 力 支 持 2. 单 位 学 术 委 员 会 对 受 资 助 者 研 究 成 果 的 评 价 该 项 目 选 择 西 北 内 陆 人 类 活 动 干 扰 较 强 烈 的 张 掖 盆 地 作 为 重 点 研 究 区, 开 展 了 水 土 资 源 利 用 对 地 下 水 补 给 与 更 新 的 影 响 机 制 研 究, 对 当 地 水 资 源 合 理 利 用 具 有 重 要 意 义 项 目 选 择 沙 丘 区 荒 漠 区 和 农 灌 区 分 别 开 展 了 包 气 带 剖 面 采 样 和 调 查 工 作, 并 利 用 55 组 区 域 地 下 水 同 位 素 测 试 成 果, 基 础 资 料 扎 实 ; 综 合 运 用 包 气 带 环 境 示 踪 剂 地 下 水 更 新 速 率 同 位 素 模 型 和 地 下 水 数 值 模 拟 等 先 进 方 法, 研 究 了 地 下 水 补 给 与 更 新 变 化 规 律, 获 得 了 不 同 水 土 利 用 区 地 下 水 垂 向 补 给 的 新 认 识 和 新 参 数, 对 于 今 后 研 究 区 地 下 水 资 源 评 价 具 有 重 要 意 义 ; 由 点 及 面, 阐 明 了 水 土 资 源 利 用 对 地 下 水 补 给 和 更 新 的 影 响 特 征 与 机 制, 取 得 了 新 的 认 识, 对 当 地 地 下 水 资 源 合 理 利 用 具 有 指 导 意 义 总 之, 该 项 目 基 础 资 料 扎 实, 方 法 先 进, 较 好 地 完 成 了 合 同 书 的 目 标 任 务, 在 地 下 水 更 新 速 率 定 量 评 估 和 水 土 资 源 利 用 对 地 下 水 更 新 速 率 影 响 机 制 方 面, 取 得 了 新 进 展 和 新 认 识 同 意 结 题, 并 提 交 上 级 主 管 部 门 验 收 中 国 地 质 科 学 院 水 文 地 质 环 境 地 质 研 究 所 2011 年 8 月 12 日 18

3. 对 受 资 助 人 员 资 助 期 间 总 体 工 作 情 况 评 价 在 国 土 资 源 部 百 人 计 划 资 助 的 3 年 期 间, 聂 振 龙 同 志 工 作 努 力, 勤 奋 钻 研, 学 风 优 良, 在 学 术 方 面 得 到 了 快 速 成 长, 并 成 为 我 所 承 担 的 国 家 973 项 目 中 的 青 年 学 术 骨 干 ; 能 够 学 以 致 用, 主 动 以 专 业 知 识 服 务 于 社 会, 积 极 参 加 了 2008 年 的 四 川 抗 震 救 灾 2010 年 的 西 南 抗 旱 找 水 工 作,2011 年 负 责 完 成 了 华 北 地 区 行 唐 县 的 抗 旱 打 井 工 作, 发 挥 了 专 业 技 术 人 员 的 应 有 作 用, 受 到 部 局 所 的 多 次 表 彰 ; 该 同 志 于 2009 年 竞 聘 为 国 土 资 源 部 地 下 水 科 学 与 工 程 重 点 实 验 室 副 主 任, 在 日 常 工 作 中, 认 真 负 责, 团 结 同 志 总 之, 经 过 多 年 的 培 养, 该 同 志 已 逐 步 成 长 为 我 所 优 秀 的 青 年 学 术 带 头 人 中 国 地 质 科 学 院 水 文 地 质 环 境 地 质 研 究 所 2011 年 8 月 12 日 19