疏勒河流域的生态环境与沙漠化

疏勒河流域地处极度干旱的河西走廓西部，是正在兴建的农业灌溉区，随着流域新一轮水土资源的大规模开发利用，必然引起与地表水-地下水循环转化系统密切相关的生态环境条件的恶化，已出现了类似石羊河，黑河流域水土资源开发利用过程出现的植被衰亡，草场退化，泉水衰减，土地盐渍化，沙漠化等生态环境问题，本文依据20世纪90年代对疏勒河流域的实地调查资料，在对流域生态环境特点，环境变迁历史进行分析对比的基础上，着重研究生态环境与地下水的关系，并提出了流域地下水影响带内植被演化模式。     

昌马水库运行后疏勒河流域盆地地下水补给资源及其水位变化分析

通过对昌马水库运行前后不同时期疏勒河流域各盆地地下水补给量与地下水水位动态变化分析表明:流域地下水资源呈减少趋势,地下水位表现为较强的区域性下降。昌马水库运行后,中游玉门踏实盆地地下水补给量大幅减少,比上世纪60年代、90年代末分别减少了3.11亿m3、2.95亿m3,下游安西敦煌、花海盆地地下水补给量小幅增加,中游昌马洪积扇前缘泉水量与60年代比削减了53.2%。各盆地水量补给减少区水位下降,增加区水位上升,下降(上升)幅度随补给量减少(增加)而增大。     

甘肃梨园河流域地下水来源及其水化学特征

通过分析水化学与氢氧稳定同位素的关系,研究梨园河流域地下水的补给机理和水化学演化规律。地下水总溶解固体（TDS）自西南向东北递增,最大值为1 258 mg/L。沿流程方向,深层地下水的水化学类型由Ca-HCO₃→Ca-Mg-HCO₃、Mg-SO₄→Na-SO₄型。浅层地下水的水化学类型由Ca-HCO₃→Mg-HCO₃-SO₄→Mg-SO₄型。地表水的水化学类型无分异,主要为Ca-HCO₃型。深层和浅层地下水沿途均发生了水岩融滤作用。Na⁺含量沿程增大,一是地下水中Ca²⁺与岩石中Na⁺发生阳离子交换作用,二是硅酸盐矿物的风化作用产生Na+。Phreeqc软件模拟显示,深层地下水中方解石先沉淀后溶解;CO₂、石膏、白云石和岩盐溶解。浅层地下水中,方解石由不饱和逐渐变为饱和;石膏、岩盐一直溶解。地下水的δ²H和δ¹⁸O值大部分位于大气降水线上方,反应了山区现代降水或雪冰融水通过出山地表径流补给,交替更新快,且深层地下水向上补给浅层地下水和地表水。地表、地下水相互转化是该区水循环的主要特征。     

疏勒河流域不同植被类型土壤酶活性动态变化

以疏勒河流域中游玉门饮马农场不同植被类型（白刺、小麦、苜蓿、孜然和茴香）土壤为研究对象,以荒地为对照,探讨疏勒河流域绿洲荒漠过渡带不同植被类型条件下土壤酶活性季节变化特征。结果表明：不同植被类型显著提高了土壤脲酶、碱性磷酸酶、硝酸还原酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性,且0～20 cm土层高于20～40 cm土层。其中苜蓿地土壤脲酶和硝酸还原酶含量最高,其平均值比对照分别增加了77.88%和156.94%;孜然地碱性磷酸酶含量最高,平均是对照的4.43倍;小麦地脱氢酶和过氧化氢酶活性最高,其平均值比对照分别提高了112.72%和51.00%。土壤脱氢酶活性与土壤磷酸酶、过氧化氢酶之间呈显著、极显著的正相关关系。土壤酶活性受生长季节影响较大,但无明显的规律性。5种植被类型土壤酶活性存在差异,但因季节因素的影响,很难确定哪种植被类型对土壤酶活性的影响最大。     

1956—2021年疏勒河流域主要河流出山径流变化及成因分析

基于1956—2021年疏勒河、石油河和党河出山口水文站的实测径流量和托勒气象站以及再分析气象数据,采用Sen’s slope估计法、Mann-Kendall检验法,分析了3条河流径流变化特征及其成因。结果表明:(1)1956—2021年3条河流出山径流量变化均为增加趋势,其中疏勒河和党河为显著性增加趋势,石油河为非显著性增加趋势。(2)3条河流突变年份分别在1998年、2007年和1982年,突变后径流量显著增加,疏勒河变化率为60%,石油河和党河大约为20%。(3)疏勒河和石油河径流量在2000s后为研究时段丰水期,而党河在1980s后缓慢增加并在2020s初出现历史丰水值。(4)受波动性降水增加和1986年后加速上升的气温所引起冰川加速消融等原因的共同影响,3条河流出山径流量的年平均和各季节流量均为增加态势。     

新疆哈密盆地地下水水化学特征及成因分析

哈密盆地是我国西北典型的干旱内陆盆地,具有完整的补给径流排泄系统。为了阐明哈密盆地地下水水文地球化学特征及成因演化规律,采用水化学和稳定同位素D和¹⁸O相结合的方法,探讨了该地区地下水化学特征及其形成作用。研究结果表明:哈密盆地地下水化学类型较复杂,呈现出显著的分带性,沿地下水流动方向,地下水化学类型由HCO₃-Ca·Na型逐渐过渡为Cl-Na型,TDS含量由每升数百毫克增加到每升数百克,表现出显著的蒸发浓缩现象;哈密盆地地下水的补给来源主要是大气降水,排泄以蒸发为主,岩石风化、溶滤和蒸发浓缩作用对地下水化学组分的形成和演化起主导性作用。     

玛纳斯河流域地下水氚同位素研究

氚同位素作为一种理想的示踪剂被广泛用于地下水循环研究。以玛纳斯河流域为研究区,利用1953-2003年降水氚浓度恢复结果,结合活塞与全混模型得出地下水系统的平均滞留时间,并估算地下水系统的平均更新速率。结果表明:从冲洪积扇到冲洪积平原沙漠区地下水的年龄逐渐增大,滞留时间增长,更新能力变弱。不同地下水系统其更新速率差别较大,其中平原区潜水水流系统氚值最高,地下水的年龄在30年左右,更新速率在6%左右,更新速率最大,地下水更新能力最强。     

中国西北中小型盆地天然地下水水化学特征——以公婆泉盆地为例

研究分析干旱气候条件下甘肃北山公婆泉盆地天然地下水水化学成分特征,结合水文地质条件与水化学特征Piper三线图表明:研究区存在4种类型地下水,白垩系深层水中钙镁离子含量相对高于其他类型水.地下水氚同位素结合水化学特征较好地区分了水源点的水文地质属性.氢氧同位素表明,该区地下水来源于大气降水,第四系浅层水受到强烈的蒸发作用,发生了一定程度的氧漂移,并影响"混合水"的同位素组成.最后分析了地下水主要离子的来源,以及地下水形成过程中所受到的溶滤、沉积和蒸发等水文地球化学作用.     

玛纳斯河流域山前平原地下水水化学特征与补给来源

山区-山前平原地下水是干旱区重要的供水水源,以西北玛纳斯河流域为例,利用水化学和环境同位素示踪,揭示了山前平原地下水水化学特征与补给来源及其局部差异的原因.结果表明:山前平原地下水多为HCO3·SO4-Ca、HCO3·SO4-Na·Ca型水,TDS介于300mg/L左右,水化学特征的局部差异受控于不同的地下水径流条件,...     

和田河流域水文特征及区域水资源评价

1.和田河流域自然地理概况和田河流域地处我国新疆塔里木盆地中西部,东经77°40′-81°40′,北纬35°00′-40°30′。和田河水系发源于昆仑山北坡,是塔里木河水系中仅次于叶尔羌河和阿克苏河的第三大河。其上游有两源;东源玉龙喀什河;西源喀拉喀什河。两河在阔什拉什会合后,横穿塔克拉玛干沙漠腹地,在阿瓦提县肖夹克之西与叶尔羌河、阿克苏河相汇构成塔里木河,形成     

石羊河流域地下水资源及其保护战略对策研究

本文在充分分析石羊河流域地下水资源开采现状的基础上,进行了全区地下水资源评价,并根据资源现状和需求探讨了地下水资源可持续利用战略对策。研究认为该地区经济发展已经超出了水资源的承载能力,为确保经济社会的可持续发展,必须保护地下水资源,建立自然与人类和谐发展的用水机制。     

疏勒河流域水土资源开发及其环境效应分析

疏勒河项目是世行贷款的集农业开发和移民安置为一体的开发工程,计划从甘肃省南部山区移民7.5×104人,新开灌区29520hm2,工程的实施有可能对脆弱的生态环境造成影响。通过探讨工程实施对流域地下水系统和依赖于地下水的绿洲的影响。在GIS技术的支撑下,利用MODFLOW和HYDRUS建立流域土壤水、地下水耦合水流与溶质运移数值模型,预测水土资源开发利用条件下地下水水位、水质的变化趋势,并分析对生态环境的潜在影响。结果表明,规划的项目开发规模是合理的,基于GIS的耦合数值模型是流域评价研究非常有效的工具。     

锡林河流域地下水位管理阈值研究

地下水资源是维系锡林河流域社会经济发展和生态环境稳定的关键因子。立足于地下水位这一关键性指标,采用地下水可持续性评价和数值模拟模型相结合的方法,探讨地下水安全利用方式。结果表明:现状年河谷平原的地下水可持续性较强,而开采集中的城市规划区及毛登牧场可持续性一般或较差;丰沛的降水及富水性较强的含水层增强了地下水资源可持续性,但农牧业快速发展和农灌集中开采,破坏了城市规划区周边及毛登牧场的地下水均衡关系,通过设置和对比不同开采方案,限制灌溉规模成为未来解决这一危机的首要途径,即2020年应减少903.23×104m3开采量,其管理地下水位阈值为0.13~0.55 m。     

海河流域平原浅层地下水位持续下降动因与效应

本文从近几十年来海河流域降水量变化、山前拦蓄地表水和超采地下水三个方面 ,阐述了山前平原浅层地下水位持续下降的动因 ,揭示了拦蓄和超采对地下水位持续下降的主导作用和气候变化的催化作用 ,探讨了地下水位持续下降所带来的四个方面危害。在此基础上 ,提出了立足大陆尺度科学规划和利用水资源 ,并尽早开展相关基础科学研究的建议     

近50年来疏勒河月径流量影响因子分析

以疏勒河流域为研究对象,依据1957～2008年径流、温度、降水资料,采用逐步回归分析法,分析疏勒河月径流影响因子的主次程度。结果表明：在非汛期（10月～次年5月）,月径流最大影响因子是基流;在汛期（6～9月）,月径流主要影响因子是温度和降水,其中6月份月径流最大影响因子是当月降水;7月份,由于冰雪融水的增加,月径流最...     

新疆昌吉州东部平原区地下水水文地球化学演化分析

为探究新疆昌吉州东部平原区地下水水质演化过程,采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图和离子比法对昌吉州东部平原区2016年63组地下水水质取样点及54组2012-2015年地下水水质监测数据进行分析。结果表明:昌吉州东部平原区2012年地下水阳离子平均含量总体为Ca^2+> K^++Na^+> Mg^2+,阴离子平均含量总体为HCO3-> SO42-> Cl^-;从2013年开始,SO42-逐渐增大,Ca^2+逐渐减小;到2016年阳离子平均含量总体为Ca^2+>K^++Na^+> Mg^2+,阴离子平均含量总体为HCO^3-> SO4^2-> Cl^-。水化学类型由2012年HCO3-Ca·Mg(Ca·Na、Ca·Na·Mg)型向2016年HCO3·SO4-Ca·Na·Mg(Ca·Mg、Ca·Na)演化,这主要与含水介质的风化作用和蒸发浓缩作用有关,而蒸发浓缩作用更加体现在承压水区的上部潜水中。地下水中Na^+、K^+、Cl^-主要来自岩盐的溶解;Ca^2+、Mg^2+主要来自蒸发岩溶解;SO4^2-主要来自石膏(CaSO4·2H2O)和芒硝(Na2SO4·10H2O)的溶解。Cl^-、SO^2-4除来自岩盐的溶解外,还受到人类活动的影响。     

新疆伊犁河谷地下水循环演化特征

以区域地下水流理论为指导,采用水化学与同位素分析、地下水流数值模拟等方法,以南北向"1号水文地质剖面"为主要研究对象,对伊犁河谷地区地下水化学、同位素、地下水流系统进行研究,分析总结了地下水循环演化规律。结果表明:主要阴、阳离子自北向南呈现出同步的变化规律,由北向南水化学类型依次为HCO_3-Ca、HCO_3-SO_4-Ca-Mg、HCO_3-SO_4-Ca-Na。δ~2H及δ~(18)O自北向南沿途变化不大。"1号水文地质剖面"潜水为1952年以来补给的地下水。划分为3级循环系统,依次为局部、中间和区域地下水流循环系统。其循环周期依次为5~10 a、30~40 a以及20 000 a左右。与此相对应,划分为浅部强径流区、中部中等径流区和深部弱径流区,径流速率依次为0.5 m·d~(-1)、0.1~0.5 m·d~(-1)及0.1 m·d~(-1)。建议优先开发利用浅、中部循环地下水,保护好深部循环地下水。     

太原盆地地下水系统水化学-同位素特征研究

太原盆地孔隙水与周边岩溶水、砂岩裂隙水有密切的水力联系。本文应用示踪元素均衡分析的方法对盆地地下水系统之间的转化关系进行了定量研究。结果表明,太原市区以北地区主要接受岩溶水补给,其补给量占总补给量的30%以上。盆地东侧大部分地区以裂隙水补给为主,其中文水东南至平遥一带裂隙水补给量最高,占总给量的60%以上;应用环境同位素分析方法对盆地孔隙水的起源与更新能力进行了研究分析。指出含水层埋藏深度在50m以内的浅层水,主要接受大气降水和地表水的补给,更新周期在60年以下,更新能力较强;含水层埋深在50—200m之间的为混合水,是深层古水与浅层现代水混合形成,与现代水交换比例在40%以上,更新能力较强;含水层埋深在200m以下的,为深层古水,更新能力较差。