察汗淖尔流域土壤盐渍化与地下水位埋深关系研究

来源 :河北地质大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mkkkj2009
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土壤盐渍化导致的地表积盐是产生坝上高原盐尘暴的主要物质来源,干涸湖区土壤盐渍化防控对于京津冀地区空气质量安全具有重要意义。本次研究以坝上高原察汗淖尔干涸湖区为例,探究地下水位埋深与土壤盐渍化的关系,确定土壤盐渍化的地下水位防控阈值,为地表土壤盐渍化治理提供依据。野外调查地下水位埋深,收集研究区NDVI(归一化植被指数)、蒸发量、降雨量资料并采集土壤样品、地下水样品;室内实验获取研究区土壤含盐量、土壤砂粒含量、土壤粘粒含量、地下水TDS及其他包括p H值、总硬度等13项地下水化学成分含量数据。利用ACRGIS软件,以反距离权重法对各指标进行插值,得到各指标的研究区空间分布现状,对研究区的各因素分布有了一个直观了解。利用皮尔逊相关系数法及协方差分析法选取线性相关性较小的土壤含盐量影响因素:地下水位埋深及地下水TDS,二者可在一定程度上反映其他影响因素。选取二者,以地下水TDS进行分区,绘制地下水位与土壤含盐量的回归曲线进行拟合分析;按行政区划将研究区分为河北范围和内蒙范围两部分,绘制地下水位埋深与土壤含盐量回归曲线进行拟合分析;对除地下水位埋深外的19项影响因素在归一化后进行主成分分析,得到8项主成分指标,与地下水位埋深一并作为BP神经网络输入值,以土壤含盐量为输出进行分析。研究结果表明:1)TDS值为0~1000mg/L、1000~3000mg/L、3000~6000mg/L、6000~23000mg/L及0~23000mg/L时,土壤发生盐渍化的阈值分别为4.08m、5.47m、6.84m、7.94m、7.37m;2)研究区内蒙范围土壤含盐量及地下水位埋深情况相对于河北范围较好,在研究区内蒙范围及河北范围内,土壤发生盐渍化的阈值分别为3.91m、7.57m;土壤盐化阈值分别为2.23m、3.14m;3)BP神经网络模型可用于探究不同条件下地下水位埋深与土壤含盐量的关系,训练样本输出值在数值上与真值的相似系数为0.88,在对土壤盐渍化程度进行判别时的准确率为89%。
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