多方联合 携手共进 聚力打造东南沿海流域水循环全要素试验场

来源:水循环与动力学研究室 作者:王文中 邓立伟 发布时间:2023-07-21

  东南沿海地区是我国最为发达的地区之一,河流水系密布,大气降水和地表水资源丰富,具有小流域、短径流的明显特征。受原生地质条件、沉积环境和快速城镇化等人类活动影响,地下水环境问题突出,已成为当地社会经济发展的重要制约因素之一。多方联合,聚力打造我国东南沿海地区首个大规模、综合性、全要素水循环试验场,旨在探索我国东南沿海地区的水循环规律,可持续性监测流域动态变化,为该区水环境、水生态保护和可持续发展提供重要的科学依据。     

  坚持问题导向  探究“水”之奥秘 

  水是“山水林田湖草”生命共同体的基石,为解决东南沿海地区水环境、水生态保护和可持续发展中的普遍性、基础性和关键性问题,建设水循环野外全要素试验场对于查清研究区水资源“家底”数据显得尤为重要。中国地质科学院水文地质环境地质研究所联合中国地质调查局长沙自然资源综合调查中心、浙江省地质院、温州市地质环境监测中心、平阳县自然资源和规划局等多家单位,依托国家和浙江省地下水监测工程、地调局设备修购专项及水文地质调查项目,聚焦典型小流域水循环过程和动力系统研究、地下水-地表水相互作用和转化机理以及典型剖面地下水更新能力等科学问题,选取温州市鳌江流域,围绕大气降水、植被、地表河流、土壤、包气带、地下含水岩组等水循环介质,开展气象、水文、植被水分、土壤水、包气带水、地下水等全路径水循环要素监测,计划于2025年建成野外综合性水循环监测试验场。 

 

  集智攻关协作着力破解难题

 

  该区地下水埋藏较浅,含水层结构和补径排条件复杂,具有明显分带特征,从西部山前到东部沿海地区,由单一潜水含水层结构过渡到潜水-多层承压水含水层结构。在试验场的布置、选址、建模、施工等方面都有一定的困难,以往的工作经验和手段,达不到预期效果和设想,为此,几家单位专家团队共同协作,多次召开研讨会,共同研究论证,实地踏勘选址,积极探索新思路、新方法,为确定监测试验场位置及规模奠定了坚实基础。 

  最终研究确定,该试验场位于浙江省温州市平阳县,主要由气象观测系统、河流径流观测系统、植被蒸散发观测系统、包气带水分运移观测系统、地下水流场监测系统和坡面径流试验区组成。计划用5年时间,采用新设备、新技术、新方法,建立一套完整的水循环全要素监测系统,以期实现降雨、径流、蒸发、渗流等水循环节点的实时监测和数据采集。目前,已完成试验场所在的鳌江流域山区1∶100000水文地质补充调查600km2、1∶50000水文地质补充调查400km2,水文地质钻孔8眼/360m,160井点的水位统测及高程测量,抽水试验50组,渗水试验50点。建成地下水动态监测井8眼,分别针对潜水和第一承压水开展监测,部署了多要素气象监测系统、雨量站、土壤水分监测系统、地下水监测系统等。

  聚焦国家战略  服务地方需求 

  通过监测与模拟,试验场将得出流域内关键环节的水资源利用与生态保护的最佳方案,结合已有流域尺度水文地质调查评价工作成果,构建东南诸河流域水循序模式,揭示地下水-地表水循环规律,建立地下水资源、质量、生态三位一体评价方法,完善我国不同空间尺度的野外水循环监测体系,丰富地下水循环理论和地下水评价方法体系。并可根据试验结果对鳌江流域乃至东南沿海地区水资源管理提出建议。通过查明研究区地下水循环相关理论、降雨、产流、地表水-地下水相互作用与转化、地表水-地下水一体化资源评价、地下水和地表水监测及生态水文机理,对推动流域水资源合理开发利用、水资源管理和生态保护具有重要意义。

  下步,参与研究单位将持续深化交流合作,加强基础研究,集智攻关协作,加快构建服务社会的基础科研平台,力争获取一批优质成果,为研究区内统筹规划水资源配置、建立水资源保护和管理体系、推进水资源战略管理等工作提供科学基础数据支撑,为实现东南沿海地区水资源可持续利用和保障区内水安全,有效服务自然资源部履行“两统一”职责和促进当地经济社会发展贡献力量。 

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