2003年玛纳斯河汛期水情特征及其成因

玛纳斯河的水量在20世纪90年代以来持续增加的背景上,在2003年出现了历史上罕见的汛期枯水现象。导致该现象的原因可能是频繁的天气过程导致高空温度不能稳步攀升,高山地区气温偏低使冰川和积雪不能大量消融。     

河流地貌对构造活动的响应

以前人的研究工作为例,讨论了河流地貌对构造活动的响应.对河流阶地、河流冲洪积扇、河谷形态、水系格式与河道变迁等对构造活动响应的模式、机理进行了分析.这对于我们通过河流地貌研究活动构造有重要意义,同时对河流演化的研究,水土保持研究也有积极的意义.     

新疆玛纳斯河水量波动与气候变化之间的关系

玛纳斯河发源于北天山中段,消失于准噶尔盆地西缘,是天山北麓流量最大的内流河.分析1954～2001年红山嘴水文站的流量资料及1986～2001年的石河子市降水资料、温度资料,得出近46年来玛纳斯河流量的变化规律;同时可以发现在一般情况下,玛纳斯河的降水与流量之间正相关,但在相对冷的年份,降水与流量的关系比较复杂,这是由于相对冷的年份,冰雪消融量减小,而抵消了降水引起的流量的增加;夏季温度的变化对玛纳斯河的流量影响作用较大.     

60年玛纳斯河红山嘴径流规律特征分析

基于玛纳斯河红山嘴水文站60a的径流资料,综合运用R/S分析、Morlet小波、Mann-Kendall非参数检验以及集中度和集中期等多种分析方法对红山嘴站径流进行年际和年内的规律特征分析。结果表明:玛纳斯河红山嘴断面60a径流年际变化不大,长期有上升趋势,径流序列有较强的长期持续性;年径流存在14~35a、6~13a和3~5a周期,第一主周期为21a,然后是28a及13a;径流周期在1980年以前变化频繁,且变化幅度小,1980年以后周期变长,变化幅度增大;丰枯水周期按照平、枯、丰的顺序变化;1994年为径流突变点。径流年内分配不均匀,集中程度高,主要集中在7月底;大部分月径流表现出显著上升趋势,月径流突变年份基本都在1990年以后。     

近50年来玛纳斯河泥沙变化及影响因素分析

河流泥沙对水利工程具有巨大的危害性,泥沙淤积直接造成水库和湖泊容积损失,河道河床抬高,间接影响防洪、供水、发电、灌溉等效益的正常发挥.分析了玛纳斯河1960-2005年40余年不同季节河流泥沙变化特征,并分析了影响河流泥沙变化的原因.分析结果表明:玛纳斯河泥沙年内分布具有极大的集中性,93%的输沙量都集中在夏季3个月.玛纳斯河各个季节的泥沙输移量表现为递增的趋势.玛纳斯河肯斯瓦特水文站以上侵蚀发生区侵蚀模数由20世纪60年代的802.78t/(km²·a)上升到21世纪初期的2056.82t/(km²·a),比20世纪60年代上升了156%.侵蚀等级由20世纪60年代的微度上升到21世纪初期的轻度.山区日益扩张的放牧活动以及森林采伐行为,是河流泥沙输沙量增加的驱动因素.输沙量的增加对河流电站和下游平原水库的正常运行造成巨大影响.加强流域管理,严格限制超载,禁止采伐天然林,对山地水源地进行养护,是控制河流泥沙的重要举措.     

玛纳斯河流域中下游平原地区水化学特征及其影响因素

通过Piper三线图示法、系统聚类等方法对玛纳斯河中下游28个地表水样品离子化学成分进行了分析,研究了玛纳斯河流域冲积平原的水化学分布特征及影响因素。结果表明:1)研究区水体样品pH值差异较小,但矿化度和各离子组成的差别明显,从淡水到高盐矿化度水均有分布。阳离子浓度Na+Ca2+Mg2+K+;阴离子浓度SO42-Cl-HCO3-。水样中K+和HCO3-的变异系数相对较小,Cl-和Na+变异系数最大。2)玛纳斯河流域冲积平原地区水化学类型主要有Ca2+-HCO3-,Na+-SO42-,Ca2+-SO42-,Na+-Cl-四种。其中Ca2+-HCO3-型占总水样的78.6%,其中仅有3个样品为Na+-SO42-型,2个样品为Ca2+-SO42-型,1个样品为Na+-Cl-型。聚类分析的结果表明玛纳斯河流域地表水化学特征表现出较为明显的空间分异性。总体来看,玛纳斯流域地表水中部分水样的水化学类型改变,主要是由于水体蒸发强度的差异以及玛纳斯河流域土壤中盐分离子被淋洗,增加了水体中的盐分离子含量从而导致水化学类型呈现出差异性。     

玛纳斯河1996年和1999年洪水事件的环境背景

进入20世纪90年代以来,在1996年7月和1999年8月玛纳斯河发生了两次历史上罕见的洪水事件.这两次洪水持续时间长,经济损失严重,研究这两次洪水的异同点对于今后开展水文预报和监测具有一定的意义.对1996年和1999年两年全年的情况进行了系统的分析,总结了发生洪水年的环境背景,为今后的洪水预报及水文监测工作提供了一定的依据.     

浅析玛纳斯河流域水资源现存的问题与保护措施

理顺玛纳斯河流域管理体制,强化流域内的水资源的统一规划和管理,实现水资源的综合治理、合理开发、高效利用、优化配置、全面节约、有效保护。     

基于遥感的径流丰枯与高山区积雪关系分析——以天山玛纳斯河流域为例

山区降水和高山冰雪融水是玛纳斯河流域径流的重要补给来源。利用MODIS陆表遥感数据MOD10A2提取2001-2007年1-12月流域积雪覆盖数据。用肯斯瓦特水文站1957-2007年径流资料为样本分析年径流丰枯演变规律。选择径流丰水年和枯水年,重点分析融雪期4-7月径流量与1-5月流域积雪面积和高山区气温-降雨的关系。结果表明:①流域内积雪分布年内变化特征显著:8月中旬至次年1月上旬为积雪增长期;1月中旬至8月上旬为积雪衰减期;②流域流量20世纪90年代以来持续增加,但2002年、2003年出现丰水和枯水现象;③在春季,流域水资源主要以融雪径流方式为主,春季随着气温的升高,积雪面积逐渐变小,流量逐渐增加;④冬季山区积雪面积越大,以固态形式存储的水量亦越大,春夏季随着气温的升高,积雪消融速率越大,河流来水量就越丰富。     

玛纳斯河流域植被覆盖度随地形因子的变化特征

基于2000-2016年MODIS NDVI数据,利用像元二分模型和ArcGIS空间分析功能对玛纳斯河流域植被覆盖度分布格局及动态变化特征进行研究,并分析植被覆盖度变化在高程、坡度和坡向上的空间分布差异。结果表明：（1）玛纳斯河流域以低等级植被覆盖为主,高等级植被覆盖面积显著增加,其它各等级面积波动较小,研究期内植被覆盖改善的面积比例（31.17%）远大于退化的面积比例（16.1%）,研究区总体植被覆盖度增加,生态环境有所好转。（2）在海拔<800m,坡度<8°区域内,植被覆盖度明显改善,植被显著退化区主要分布在海拔1300-3400m,坡度>25°区域内,植被覆盖度未发生变化的区域主要集中在海拔>3600m范围内。（3）当海拔>2100m时,植被覆盖度随海拔增加呈现持续减少的趋势,海拔低于2100m的地带,植被覆盖度随海拔增加波动较大。（4）随着坡度的增加,植被覆盖度呈逐渐减小的趋势,全流域0?5°坡度范围内植被覆盖度最大（42.69%）。（5）在各坡向上,植被覆盖度差异不明显。流域内平地上的植被覆盖度最大（44.21%）;阴坡的植被覆盖度优于阳坡,植被变化趋势除在平地区域较显著外,其余坡向间差异不大。     

新疆玛河流域绿洲土壤特性空间分异与合理开发模式

水土资源是干旱区内陆河流域地域分异及绿洲发育的主要物质基础。以玛纳斯河流域为案例,重点分析沿流域纬度梯度土壤特性的变化。研究表明:从山地到沙漠,土壤养分表现为由高到低,具有波动性,其中有机质含量呈现明显下降趋势。土壤盐分空间变化规律明显:在前山区地带,土壤含盐量低;在冲积扇、冲积扇缘及冲积平原上部绿洲区,土壤耕层总盐高、表聚性强;从冲积平原中下部到干三角洲绿洲,耕层盐分含量依次降低,但剖面盐分含量呈现依次增加趋势,形成盐分聚集的漏斗效应,尤其进入沙漠边缘区,这种趋势更加明显。农业开发应该遵循这种分异规律,并进一步提出绿洲土壤资源合理开发利用对策与建议。     

Impact of Implementation of Large-Scale Drip Irrigation in Arid and Semi-arid Areas: Case Study of Manas River Valley

With the large-scale application of drip irrigation under mulching, drip-irrigated areas have experienced significant changes in the past 10 years in the Manas River valley. Based on long-term monitoring data of soil salt content and groundwater depth and the investigation of shelter forest growth and seedling emergence, this article analyzed the distribution characteristics of soil salt content in different drip-irrigated soil layers and their effect on the environment. The main conclusions are as follows: (1) Two obvious soil layers of salt accumulation are 40–80 cm deep after drip irrigation and 0–5 cm deep before drip irrigation. (2) Salt accumulated in different soil layers after drip irrigation for several years: 0–40 cm and 40–100 cm deep after drip irrigation for 3 and 7 years respectively. (3) Extension of the drip-irrigated area has caused a number of environmental problems in the study area, and countermeasures for agricultural development in arid and semi-arid areas are proposed.     

玛纳斯河流域景观格局变化与地形控制分析

以1990年、2000年、2005年、2010年四个时期的土地利用覆盖数据,玛河流域DEM为基础数据来源,在ArcGIS软件和Fragstats 3.4的支持下,采用景观单元类型转移矩阵、主要景观演化类型的地形梯度分析和空间数据叠加等方法分析了玛纳斯河流域的景观格局现状和演变特征,以及这种变化的影响因素。研究结果表明:玛纳斯河流域1990—2010年土地利用类型变化显著,荒漠、草地、水域以及林地面积都出现了不同程度的减少,耕地面积不断增加;玛纳斯河流域斑块形状总体趋向规则与简单的发展趋势;景观单元演变的地形梯度特征显著,表现为在各高程梯度、坡向梯度以及坡度梯度分布存在明显的地域分异规律,尤其与高程和坡度因子密切相关。说明玛纳斯河流域在经济快速发展的同时土地利用越来越丰富,规模和强度也在增大,但影响了景观稳定性和抗干扰性能。     

新疆玛纳斯河流域节水农作制发展模式

发展节水农作制是实现干旱内陆区水资源安全的一种有效途径。该文以新疆玛纳斯河流域为案例,采用收集资料、实地调查及理论分析研究相结合的方法,重点对该区域特殊的自然条件和农业用水发展现状及存在的问题进行了分析,提出了区域节水农作制发展的思路,并依据玛纳斯河流域地形地貌特征和水资源条件,提出了7种适宜不同类型区的节水农作制发展模式,包括低山丘陵区旱农旱牧农作制模式、冲积洪积扇中上部果蔬特色种植农作制模式、冲积扇缘带牧草咸水灌溉农作制模式、泉水溢出带水旱轮作制模式、冲积平原区现代棉作制模式、干三角洲区复套种多熟农作制模式、古湖滨平原区高效农林生态型农作制模式。该研究为推动新疆干旱区节水农业的发展和水资源的优化配置提供了科学依据。     

白龙江中游泥石流冲积扇坡耕地开发潜力分析

泥石流冲积扇是山区难能可贵的相对平坦土地资源,对其进行开发利用对山区农业经济的发展具有重要意义。以白龙江中游泥石流冲积扇坡耕地为研究对象,通过野外考察,结合室内Quick Bird 10m分辨率卫星影像解译,选取冲积扇面积、灌溉水源、泥石流频率、防治措施、已开发比例5个评价因子,对白龙江中游泥石流冲积扇坡耕地的分布、开发利用现状、开发潜力进行了分析和评价。结果表明:一是白龙江中游172个泥石流冲积扇总面积约为30.0km2,占河谷平坦地面积的52.07%;二是泥石流冲积扇在白龙江干热河谷所占的面积相当大,开发潜力高的泥石流冲积扇坡耕地有90个,占总数的52.3%。由此可见,整个白龙江中游区泥石流冲积扇具有很好的开发潜力,其中以沙湾-固水子段的开发潜力最高。     

玛纳斯河流域景观格局演变特征与驱动机制分析

干旱区景观格局演变特征与驱动机制分析对区域水土资源可持续利用具有重要意义,选择了西北干旱区水土开发的典型区域玛纳斯河流域,基于GIS/RS技术对研究区的1990,2000,2005,2010年TM影像数据进行土地利用分类处理,运用景观生态学的原理分别从类型水平和景观水平上计算出8个景观指数,探讨景观格局变化以及其驱动力。结果表明:（1）研究区草地和未利用土地的优势逐渐减小,耕地的优势逐渐上升,景观多样性升高,优势度下降,趋于分离、破碎化方向发展。（2）人类活动使草地和未利用土地转为耕地,类型转化逐渐由双向转化逐渐趋向于单向转化,草地面积的变化和聚集度指数成线性关系,草地面积每减少1%,聚集度作出减少0.66的响应。（3）降水与气温都有明显的增长,前十年的永久冰川雪地的最大斑块指数和聚集度下降的幅度,均大于后十年,响应了M-K趋势分析“降雨、气温和径流的突变点都集中在1995年左右”。最后提出需要合理规划流域土地利用模式和水资源配置方案,不能挤占生态用水,要实现水土资源的合理开发。     

新疆玛纳斯河流域不同地貌类型土壤盐分累积变化

为详细分析干旱荒漠区土壤盐分长期累积变化的区域差异，以玛纳斯河流域为例，选择冲积洪积扇、冲积平原和干三角洲3种主要地貌类型，通过取样、典型调查等方法讨论其土壤盐分变化情况，结果表明：位于山前冲洪积扇缘以上部位是最稳定的地区，地下水位低，基本不存在盐碱化问题。相比之下，冲积洪积扇缘部分地区由于普遍较高的地下水位和地下水矿化度，短期内仍将处于持续积盐状态。冲积平原部位表土虽明显脱盐，但由于底土含盐量高，且部分地段地下潜水埋深上升至临界深度以下，仍处于脱盐不稳定或脱盐积盐反复型状态。干三角洲部位经过多年的开垦，地下水位出现上升，随着深层盐分上移，也将导致土壤盐渍化发生。分析认为冲洪积扇缘、冲积平原和干三角洲部位部分地区将来土壤盐渍化威胁依然很大。该研究将为区域土壤盐渍化治理提供依据。     

玛纳斯河流域冰川变化及水资源研究进展

玛纳斯河流域地处西北内陆干旱区,由于水资源制约社会经济发展和生态环境建设,近年来也取得了很多高水平的研究成果。按流域上游产流区和中下游消耗区对以往研究进行总结,以期对流域冰川变化及水资源方面有更清晰的认知,主要从冰雪覆盖变化、河川径流变化特征及其对气候变化的响应、径流变化的模拟预测、地下水、同位素、水资源的开发利用等方面综合概述了研究区水资源的研究进展。近半个世纪以来,玛河流域上游区开展了一些冰川野外考察工作,对流域冰川的形成、作用有了初步的认识,但缺少冰川变化方面的实测数据。在全球变暖的影响下,研究区冰川面积出现了不同程度的缩减,并导致冰川生态系统服务功能价值下降;近60年来研究区气温和降水都呈递增趋势,流域年径流变化受水文年降水量、夏季温度、永久性冰川雪地面积变化等综合影响,其中径流量波动上升与气温和降水呈正相关,流域主要依赖冰雪消融和地下水补给;流域水资源承载力呈现良性发展的态势,能够维持生态系统的正常功能。但研究区由于资源性缺水和生产生活用水不断加剧,水资源日益成为区域经济社会发展的制约因素,众多学者从不同层面提出了水资源开发利用和管理方面的对策和建议。但目前的研究中仍存在一些问题和不足,重点可以在流域冰川水资源的系统研究、建立冰川变化的定位观测体系和开展详细的流域冰川模拟预测研究,要在中下游区加强社会经济用水和生态用水的科学调配等方面展开进一步研究。     

玛纳斯河流域表层土壤盐分空间变异特征研究

<正>玛纳斯河流域作为新疆开垦面积最大的人工绿洲,是自治区重要的粮、棉糖生产基地。该流域受区域母质、气候、地形、水文等因素影响,分布着不同类型的盐渍土[1],加之不完善的农业基础设施以及传统的灌溉方式使各灌区地下水位日益升高,造成土壤严重次生盐渍化,严重影响着该区农业的