新疆奎屯河流域平原区生态需水研究

新疆奎屯河流域地处我国西北干旱区,随着人口增加和经济发展,国民经济需水与生态需水已成为流域水资源开发利用和生态环境保护的主要矛盾。因此,为了实现奎屯河流域水资源的可持续利用及国民经济的可持续发展,急需对生态需水进行研究。本文以流域社会经济与生态环境协调发展为目标,分析了奎屯河流域存在的主要生态环境问题,在干旱区生态需水概念与分类的基础上,给出了奎屯河流域生态需水的界定范围。在此前提下,从流域生态环境现状及未来需求出发,采用不同的计算方法,对流域生态需水进行了计算,可为流域水资源优化配置及生态环境建设提供科学的依据。结果表明:奎屯河流域生态需水达5.65×108m3,占流域水资源总量16.98×108m3的33.3%,占径流总量15.41×108m3的36.7%。其中天然绿洲生态需水为2.41×108m3,占生态需水的43%;人工绿洲生态需水达3.24×108m3,占生态需水的57%。     

新疆呼图壁河流域水文特征分析

呼图壁河是天山北麓中段第二大河流,根据该河多年统计资料,从流域气候、径流、泥沙、水质等方面对其水文特性进行分析。得出呼图壁河径流年际变化稳定、年内分配极不均匀;洪水特征为峰高、量大且持续时间长。洪水传播时间与传播速度与洪峰流量的量级、区间来水河段特征、洪水类型及洪水特性等因素有关;河流泥沙年际变化较大,年内分配极不均匀,与径流的年内变化基本一致;受人类活动的影响,河流水质沿程有恶化的趋势。     

西北内陆盆地环境变化对水资源影响分析

本文按照西北地区内陆盆地水资源系统特征,系统分析了全球气候环境变化对山区地表径流的影响,人类活动引起的水文环境的变化对流域水资源分配、流域水资源功能等方面的影响。提出气候环境变化对出山地表径流量的影响程度取决于河流的补给类型,并分析了不同补给类型河流受气候环境变化的特征;人们过度采伐山地森林,使流域上游涵养调蓄地表径流的功能降低,人们修建水利设施改变了地下水与地表水的相互转化关系,使流域上、中、下游之间的水资源分配发生了很大变化,从而造成中游水土资源功能退化,下游生态功能减弱。     

人类活动对内陆河石羊河流域水资源转化的影响

石羊河地表水与地下水多次转化关系为流域提高水资源利用率提供了可能性。但上游盲目扩大灌溉面积,引起水资源的过度开发利用。研究表明,至1989年净灌溉面积达2.01万hm2,使进入下游的河川径流衰竭甚至断流;石羊河中下游年超采量达5×108m3以上,仅民勤盆地年超采量达4×108m3以上;下游地下水矿化度以每年0.1g/L的速度增长,下游出现了严重的生态问题。     

青海省湟水流域河川径流特征分析

采用湟水流域几个主要水文站的实测年径流序列，分析了河川径流在地区上的分布规律以及年内年际间的变化；并对洪水和枯水特征及河川径流的随机性进行了分析。这些分析有助于掌握干旱半干旱河川径流的特征，为合理开发利用水资源提供依据。     

塔里木河流域水量变化对生态环境影响分析

本文以塔里木河流域的10个水文站1961~2000年观测资料为基础,对塔里木河流域的径流变化及其对下游生态环境影响进行了分析。分析得出:(1)20世纪60年代以来,塔里木河各源流的出山口径流量增加23.82×108m3,增幅达14.97%,但是,能汇入塔里木河干流的水量并没有增加,而且比60年代减少了8.8×108m3,减幅达17.41%。(2)近40年以来,由于塔里木河干流上中游地区的耕地面积急剧扩大,用水量剧增,使下游的来水量比60年代减少7.72×108m3,减幅达76.13%。(3)由于塔里木河上中游耗水量的增加,塔里木河下游来水量逐年减少以至断流,由此造成下游生态环境出现较大的变化,主要表现有:河水盐化严重,灾害性天气出现的次数大幅增加,河道断流,地下水位下降,天然植被严重衰败,沙漠化过程加重。(4)实施塔里木河流域水资源的统一管理,统筹分配上、中、下游水量,调整大农业生产方向,完善流域节水改造配套工程,发展节水型农业,是塔里木河下游受损生态环境恢复与重建的关键。     

内蒙古河套灌区引用黄河水量分析

河套灌区水资源高效利用是灌区可持续发展和缓解黄河水资源供需矛盾的需要。应用河段差法、引排差法、最大蒸发量、作物总需水量方法计算河套灌区引用黄河水量,分别是49.3×108,49.2×108,54.4×108,49.7×108m3。方法相互佐证,引排差法计算结果,49.2×108m3是灌区实测引用黄河水量。引用黄河水量的分析为河套灌区节水改造、计划用水和节约用水管理以及黄河干流水资源分配提供依据。     

新疆玛纳斯河径流演变过程及驱动力分析

文中结合玛纳斯河肯斯瓦特(1956-2007a)、红山嘴站(1956-2004a)径流及流域内年均蒸发量、气温数据,利用Mann-Kendall非参数检验,小波分析和灰色系统理论,对其变化趋势、突变和周期进行分析。结果表明:肯斯瓦特和红山嘴径流量皆显著增加,突变分别发生在1996a和1997a;玛纳斯河径流变化与气温、蒸发量最为敏感,气温呈显著递增趋势且突变点在1989a,而蒸发量显著下降,但突变不明显;气温、蒸发量的主周期为11、22、4、7a和15、22a,而径流量为15、20和22a;红山嘴(1997-2004a)8a平均实测径流量比天然径流量增加了4.768×108m3,气候因子对红山嘴径流影响量为12.117×108m3,人类活动影响量为7.349×108m3,表明气候因子是驱动玛纳斯河红山嘴水文站以上径流量演变的主导因素。     

近50年玛纳斯河流域径流变化规律研究

玛纳斯河流域上游山区形成的径流是供给中下游平原区和玛纳斯绿洲的重要水源.文中利用玛纳斯河上游2个水文站和4个雨量站1956～2006年系列径流和降水资料,利用多种指标和小波分析法分析径流年内、年际变化特征.结果表明:玛纳斯河上游流域径流年内分配不均匀,主要集中在6～8月份,占多年平均流量的66.9%～70.3%;径流年...     

新疆奎屯河流域枯季径流频率分布选型与计算

枯水径流频率计算对于水资源评价、环境水利及工程水文分析有重要的现实意义。文中依据奎屯河流域三条主要河流1959-2006年48年径流序列资料,采用PPCC检验法对我国常用的5种水文频率分布线型进行检验,以选择适合奎屯河流域的最优线型。结果表明:奎屯河流域内三条最大的河流的代表性水文站最小月枯水序列和各时段枯水序列的枯水径流频率分布都是以P-Ⅲ型曲线最优,但流域内其它个别水文站也有以其它线型最优。最后对三条主要河流最小月和最小3个月枯水径流频率采用P-Ⅲ型曲线进行了计算,得出不同保证率的枯水径流。     

塔里木河干流上中游丰枯情景下生态水调控研究

为保护及恢复塔里木河干流受损的天然植被生态系统,利用遥感影像、水文、植被等数据,借助野外监测、地理信息技术与模型模拟相结合的手段,厘定了不同来水频率下河水的损耗量、可调生态水量及生态供水量;结合天然植被的分布特点及需水规律,制定了不同水情条件下的生态水调控方案。结果表明:(1)在10%、25%、50%、75%、90%的来水频率下,生态供水量分别为48.39×10~8m~3、38.05×10~8m~3、27.20×10~8m~3、17.41×10~8m~3和11.93×10~8m~3,对天然植被生态需水量的保障度分别达到217%、171%、122%、78%和53%。(2)在丰水年、平水年、枯水年,设定促进天然植被"恢复"及实现"基本保护"和"重点保护"3个生态目标,以3~5 a为周期、轮灌时段7—9月、持续时间15~20 d的生态水调控方案。具体而言,丰水年在重点保护区、生态敏感区和生态脆弱区实现2~3次的漫溢,平水年在重点保护区(适当情景下涵盖生态敏感区和生态脆弱区)实现1~2次漫溢,枯水年仅通过河损补给重点保护区的生态用水。以上研究可为塔里木河干流水资源的优化配置与天然植被的生态保护及恢复提供重要的科学依据和技术参考。     

近60a黄河流域地表径流变化特征及其与气候变化的关系

利用气温、降水量和NCEP/NCAR地表径流资料,运用线性趋势系数、相关系数和不规则区域网格化方法,研究了近60a来黄河流域地表径流的变化及其与气候因素的相关关系。结果表明:1951-2010年整个黄河流域均为升温趋势,北部升温幅度高于南部;降水量正趋势主要位于黄河源区,中、下游地区为负趋势;地表径流变化在黄河源区(处于青藏高原)和河套北部(阴山南麓)呈现为增加趋势,其余广大的地区呈现为减少趋势;从不同年代的地表径流来看,不论是黄河源区还是广大的中、下游地区,上世纪60年代的径流量均是最高的,而二十一世纪10年代径流量是最低的;从整个流域来看,径流量与气温和降水均有较好的相关性。在黄河源区以外的流域内,降水与径流的关系好于气温,而在黄河源区则相反,不同区域差异的原因有待进一步研究。     

酒泉盆地地下水系统水资源评价

在系统分析研究区地质及水文地质条件的基础上,确定了研究区范围和边界条件,借助GIS技术与FEFLOW建立了研究区地下水系统概念模型和数学模型及相应的地下水系统数值模型。以2001~2003年地下水动态观测井的地下水动态观测资料,对建立的模型进行了多次求解与识别,结果表明:建立的模型能够较好的反映研究区水文地质条件空间分布及组合方式,具有一定的代表性可以用来对研究区地下水资源进行定量评价与预测。运用识别后的模型评价和预测了在P=50%、75%、95%不同地表径流条件下研究区地下水系统水资源量,与其对应的补给量分别为7.7346亿m3/a、7.1663亿m3/a、6.3610亿m3/a,排泄量分别为:8.7208亿m3/a、8.3789亿m3/a、7.8477亿m3/a,总均衡分别为:-0.9862亿m3/a、-1.2126亿m3/a、-1.4867亿m3/a。结果表明在上述三种不同典型年情况下,研究区地下水系统长期处于负均衡状态,为了改善该区域脆弱的生态环境,地下水开采前应进行可开采量论证,并制定合理的地下水开采方案。     

海河流域地下水开采初期数值模拟及水量平衡分析

海河流域平原区地下水长期过度开采已引起了严重的环境问题,水资源的不断枯竭也制约着当地经济的可持续发展,成为国家一直关注的问题。作为地下水管理的方法之一,建立了地下水数值模型。对海河流域平原区地下水开采初期状态作了模拟分析,模拟结果显示:该区域地下水年补给量为156.6亿m3,其中,山前侧渗17.5亿m3,降雨入渗补给136亿m3,河道入渗3.1亿m3;地下水的排泄途径为河道基流88.5亿m3,蒸散发50.1亿m3,排泄入海15.2亿m3,黄河内滩侧渗排出1.8亿m3,总排泄量为156亿m3,地下水收支基本平衡。地下水的总体流向为自北、西、南指向渤海湾,吻合于地形坡度变化。模拟结果为水资源管理和水环境修复提供数据依据。模型也为下一步地下水大量开采状态的模拟提供初始水头条件、地质物理参数和边界条件。     

河西走廊地下水资源

本文利用已有的水文地质资料 ,广泛收集、系统整理了河西走廊地区内最新的水资源利用、水利化现状、勘探实验及水文气象资料 ,在此基础上采用基流分割法、径流模数法、大气降水入渗法、和水均衡法对河西走廊不同区段的地下水天然资源量进行了最新的计算评价。经计算 1 999年河西走廊地下水资源总量为 5 5 8395 .5 5万 m3 /a,其中祁连山 -阿尔金山2 3840 0万 m3 /a,走廊区 2 4 670 2 .74万 m3 /a(已扣除重复量 ) ,北山 -阿拉善中低山区 (包括腾格里、巴丹吉林沙漠 ) 732 92 .81万 m3 /a。     

新疆玛纳斯河径流时间变化特征及其趋势分析

依据新疆玛纳斯河肯斯瓦特水文站近46年实测月径流量资料,采用Morlet小波分析,径流集中度、轮次分析、游程检验、极差分析、气候趋势系数法等方法分析了玛纳斯河径流系列多时间尺度变化特征及其未来变化趋势。结果表明:玛纳斯河年径流系列存在7年及25年主周期;极限枯水历时达8年,平均缺水4.40m3/s;单独丰水年概率高于单独枯水年概率,发生3年及以上连枯年概率均高于连丰年,易发生持续干旱;玛纳斯河年径流和夏季径流显著增加(P=0.01),幅度分别为2.24m3/(s·10a)及7.45m3/(s·10a),夏季径流增加尤为明显;秋季和冬季径流也呈现增加趋势(P=0.05),幅度分别为0.45m3/(s·10a)及0.49m3/(s·10a)。     

内蒙古黄土高原区降水规律与集雨利用潜力分析

在黄土高原干旱少雨,地下水埋深较深的地区,通过建立水窖集雨供人畜饮用和作物补充灌溉具有重要意义。本研究利用沙圪堵镇的准格尔旗气象站1959—2000年气象资料,进行降水规律分析。结果表明,位于内蒙古黄土高原区的准格尔旗年均降水量为392.1mm,最大年降水量为635.5mm,最小降水量仅为142.5mm。年降水量在500mm以上的保证率为19%,接近五年一遇,年降水量400mm以上的保证率为44%,可基本上满足短季耐旱作物的生长之需;降水量在300mm之下的频率为21%,不能满足作物生长对水分的需求。有1/3的年份年降水量300—400mm之间,作物生长所需水分亏缺的部分,需要适当补灌。由于4—5月作物播种和苗期降水量少,存在生长障碍,如能在前一年集雨次年春天补充灌溉将有利于全苗和增产。对于10mm以上的降水,保证率80%以上的降水量仅为135mm,保证率60%的降水量为200mm。中雨雨量为达到300mm的保证率只有30%。对于大雨过程,总降水量200mm只有15%的可能性,100mm以上的保证率为60%。如果降水10mm以上才能集到雨水,100m2的集雨面,只有60%的年份产水量大于20方。不同集雨面的集流效益不同,在建立集雨水窖时,要根据水窖体积和集雨面材料的集流效率,合理确定集雨面,保证80%以上的年份达到满意的集雨效果。另外,根据降水规律可利用自然地面进行田间集雨,利用土壤库容保存降水供作物生产之用。     

额济纳绿洲生态需水及其预测研究

生态需水是当前水问题的一个研究热点,对于生态环境急剧恶化的内陆干旱区,这一研究尤为紧迫.以额济纳绿洲为例,采用潜水蒸发模型,对其生态用水进行了估算.结果表明:2000年额济纳绿洲生态需水量为5.0009×108m3;2010年绿洲生态需水量为5.8342 × 108m3;2020年绿洲生态需水量6.8768×108m3...