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     

叶尔羌河流域平原区高氟地下水成因分析

以2014年新疆叶尔羌河流域平原区地下水水质样品分析结果为基础数据,对其浅层地下水(井深≤100m)运用统计分析法、Gibbs图、氯碱指数图等方法对该区地下水中氟的分布特征及影响因素进行分析。结果表明:2014年地下水水样中氟浓度超过我国饮用水标准(1.0mg/L)的比例为47.8%。Ⅰ型(F^-<1.0mg/L)低氟地下水主要分布于河流补给较大的山前平原区;Ⅱ型(1.0mg/L≤F^-<2.0mg/L)和Ⅲ型(F^-≥2.0mg/L)高氟地下水广泛分布于河流补给小而潜水蒸发较强的承压水区。地下水氟浓度与各水化学指标具有一定的关系,高氟地下水一般具有较高的TDS,在HCO^-₃浓度较高的弱碱性环境中,能促进含水介质中的CaF₂溶解,使地下水F^-浓度升高。矿物饱和指数和氯碱指数以及Gibbs图反映了地下水主要受矿物溶解沉淀作用、阳离子交替吸附作用以及水岩作用和蒸发浓缩作用影响,而大气降水影响有限。     

和田河流域生态保护红线划定初探

生态保护红线的划定对保障干旱区内陆河流域可持续发展具有重要意义,以探讨适宜于该区域的生态保护红线划定方案为目标,选取和田河流域为研究区,在分析该区天然植被分布特征的基础上将其划分为两个不同等级的生态保护红线区,同时采用潜水蒸发法及基流比例法计算从而划定了该区天然植被生态需水红线,生态流量保护红线及地下水保护红线。结果表明:(1)流域天然植被被划分为重点生态功能区和生态敏感区/脆弱区;(2)下游重点生态功能区和生态敏感区/脆弱区主要分布在距河道5~8 km和8~15 km范围内;(3)天然植被生态需水红线为8.85×10~8m~3;(4)在丰、平、枯水年,生态流量保护红线分别为13.79×10~8m~3、12.14×10~8m~3、10.68×10~8m~3;(5)天然和人工绿洲区地下水位红线分别为2.0~4.0 m和2.0~2.5 m,地下水开采量红线为6.07×10~8m~3。本研究不仅为和田河流域"社会—经济—生态"协调发展提供科学指导,也为干旱区相似流域生态保护红线划定提供借鉴。     

乌鲁木齐河流域灌溉绿洲的形成与演变

自然绿洲到灌溉绿洲的演变是人类对绿洲可调控性增强的过程。人类对水源的控制方式以"以人就水"—引水导水工程—引、导、蓄、输水系统工程为必然趋势。乌鲁木齐河流域灌溉绿洲的形成分三个阶段:18世纪中叶到1911年奠定基础阶段;1912年至1949年发展阶段;1949年之后形成与继续发展阶段。     

塔克拉玛干沙漠和田河流域沙漠沙物质来源初探

塔克拉玛干沙漠是世界第二大流动沙漠。该沙漠的形成、演变、危害及防治,吸引着中国和世界许多学者的关注与研究。中国科委和日本科技厅签订的《中日沙漠合作研究》项目矿物组(由中科院新疆生物土壤沙漠研究所同日本地质调查所组成),1990年10月对塔克拉玛干沙漠西南缘、和田河流域进行了实地考察。本文通过研究对比该流域主要岩石和沙物质矿物成分,讨论了沙漠沙的可能来源。     

和田地区地下水中氟的分布特征及形成过程

和田地区位于新疆西南部,气候干燥,降水稀少,地下水是和田地区重要的饮用水源,查明和田地区地下水中氟的分布及成因对人体健康具有重要意义.基于新疆和田地区2002-2018年217组浅层地下水水质检测结果,运用GIS技术、数理统计法、Gibbs图及水文地球化学模拟等方法研究和田地区浅层地下水中氟的时空分布特征及形成过程.结...     

新疆玛纳斯河流域地下水砷氟分布及共富集成因

砷(As)、氟(F)污染水体及其共存问题是环境领域的热点问题,长期暴露其中对公众的身体健康存在巨大威胁。以新疆玛纳斯河流域为研究区,分析高As、高F地下水的水化学及空间分布特征,结合地质条件、赋存环境和人类活动的影响进一步阐明地下水As和F的来源、迁移与富集的水文地球化学过程。结果表明：研究区地下水整体为弱碱性、还原环境的淡水,地下水As、F质量浓度变化范围分别为1.13～41.35μg·L^-1、0.06～8.02 mg·L^-1,高As、高F地下水水样占总水样的62.9%、45.7%,砷氟共富集占总水样的37.1%。砷氟共富集地下水主要分布在平原区北部靠近沙漠边缘,水化学类型主要为HCO₃·Cl型和HCO₃·SO₄·Cl型。研究区南部山区高As、高F岩层是地下水As、F的原生来源,区域地质构造与水文地质条件是影响地下水砷氟富集的重要因素。玛纳斯河流域高As地下水具有高pH值、低γSO₄^2-/γCl^-比、低Eh等特...     

和田河流域半世纪来气温、降水突变分析

利用和田河流域和田市气象站1954-2007年逐月气温及降水资料,采用Mann-Kendall、滑动t和Yamamoto法联合检测半世纪来和田河流域气温、降水年及四季突变事实,结果发现:半世纪来,和田河流域气温发生了以变暖为主的显著突变,春、夏、秋三季和年突变点在90年代中期1996～1997年,冬季在1984～1985年;除秋季外,年和春、夏、冬三季都有降水突变,年、春、夏季以突变增加为主,年、春季突变点在1986、2001～2002年,夏季在1985年,冬季以突变减少为主,出现在1978、1994年;气温、降水突变互有影响,1996年春、夏季出现的显著暖突变直接导致同年年气温的显著暖突变,1986年春季降水的突变增加直接导致同年降水的突变增加,1996年气温的显著暖突变引起同年年降水的显著减少突变;不同突变检测方法灵敏性不同,应将多种方法结合使用,以增加突变检测点的可信度和确定性。     

和田河流域土地利用变化及其生态环境效应分析

基于遥感和GIS技术及数理统计学方法,利用1990年、1999年、2002年和2005年和田河流域各县市统计资料及遥感影像解译得到的4期土地利用数据,对和田河流域1990-2005年土地利用数量、变化幅度、年变化率、动态度、优势度等进行了定量的分析研究。结果表明,在15年尺度上土地利用总的动态特征是:耕地、林地和城乡建设用地面积增加,草地、水域和未利用地面积减少;综合土地利用动态度是1.28%;优势度没有发生明显的变化,未利用地一直最高;土地利用变化改变了流域内水量平衡、水盐平衡关系,加上对植被的不合理利用,生态平衡遭受到一定程度的破坏。     

和田绿洲洛浦灌区地下水动态变化规律分析与模拟

分析了塔里木盆地南缘和田绿洲洛浦灌区地下水位较高的成因,研究了灌区地下水位年内的动态变化规律,利用小波分析的多分辨率功能和人工神经网络的非线性逼近功能,建立了基于小波变换和BP神经网络的地下水埋深动态预测小波神经网络模型。结果表明:灌区地下水位变化具有周期性、季节性的特点,并且可以被小波神经网络模型准确地模拟,模型预测洛浦灌区在未来几年内地下水位会持续上升,年平均升幅为0.1 m左右,因此当地应加强地下水的科学管理。     

Hydrochemical characteristics and evolution of groundwater in the dried-up river oasis of the Tarim Basin,Central Asia

Intense human activities in arid areas have great impacts on groundwater hydrochemical cycling by causing groundwater salinization. The spatiotemporal distributions of groundwater hydrochemistry are crucial for studying groundwater salt migration, and also vital to understand hydrological and hydrogeochemical processes of groundwater in arid inland oasis areas. However, due to constraints posed by the paucity of observation data and intense human activities, these processes are not well known in the dried-up river oases of arid areas. Here, we examined spatiotemporal variations and evolution of groundwater hydrochemistry using data from 199 water samples collected in the Wei-Ku Oasis, a typical arid inland oasis in Tarim Basin of Central Asia. As findings, groundwater hydrochemistry showed a spatiotemporal dynamic, while its spatial distribution was complex. TDS and δ¹⁸O of river water in the upstream increased from west to east, whereas ion concentrations of shallow groundwater increased from northwest to southeast. Higher TDS was detected in spring for shallow groundwater and in summer for middle groundwater. Pronounced spatiotemporal heterogeneity demonstrated the impacts of geogenic, climatic, and anthropogenic conditions. For that, hydrochemical evolution of phreatic groundwater was primarily controlled by rock dominance and evaporation-crystallization process. Agricultural irrigation and drainage, land cover change, and groundwater extraction reshaped the spatiotemporal patterns of groundwater hydrochemistry. Groundwater overexploitation altered the leaking direction between the aquifers, causing the interaction between saltwater and freshwater and the deterioration of groundwater environment. These findings could provide an insight into groundwater salt migration under human activities, and hence be significant in groundwater quality management in arid inland oasis areas.     

基于昼夜水位波动法估算地下水蒸散发量的研究——以河西走廊典型绿洲为例

使用多种昼夜水位波动法(White法、Hays法、Loheide法),计算了黑河中游荒漠绿洲过渡带地下水浅埋区生长季典型时段地下水蒸散发(ETg),并将估算结果同彭曼方法获得的潜在蒸散发(PET)、E-601测量的水面蒸发(ET0)和Φ20测量的水面蒸发(ET1)进行相关性分析.结果表明:在几种算法中,Hays法精度最...     

窟野河地区基于小流域尺度的土地利用动态变化研究

在3S技术的支持下,以内蒙古伊克昭盟窟野河流域2002和2006年的LandsatTM影像为信息源,对比分析2002~2006年窟野河流域中的高皂依小流域,奎洞小流域(非沙区水土保持治理区)以及泊尔洞小流域,圪丑沟小流域(沙区水土保持治理区)水土保持治理前后的土地利用变化及其差异。结果表明:二者5年的土地利用均发生了不同程度的变化:1)从土地利用结构的总体变化趋势来看:前者主要表现为低覆盖度草地显著减少,中、高覆盖度草地面积增加;后者主要表现为沙地的大幅度下降,中覆盖度草地增加,高覆盖度草地及有林地面积增加。2)从土地利用类型转化速度来看:前者以中覆盖度草地及耕地这两种土地利用类型变化速度最小,高覆盖度草地和疏林地变化速度最大;后者以沙地变化速度最快,呈急剧下降态势,中覆盖度草地增加速率较其它类型快。3)从土地利用类型之间的转化来看:前者以中、低覆盖度草地转化为有林地,中、低覆盖度草地之间的相互转化为主。后者以沙地向低覆盖度草地、疏林地和中覆盖度草地转化为主。研究区土地利用动态变化情况表明在该区实施的各项水土保持工程效果良好。     

河西走廊平原区地下水中氟的富集规律及成因探讨

河西走廊平原区北部及部分山前地段浅层地下水氟含量高,以该水为饮用水源的当地居民氟中毒病较为严重。平原区地下水氟含量在平面上由南到北呈现出从低氟水到高氟水的区域性水平分带规律;在垂向上,细土平原高氟水带浅层水氟含量较高,下部分布质与量均佳的中低氟承压水,呈现为上高下低的规律。平原区周围含氟矿物与氟矿物及深层循环地下水为氟的主要物质来源,地下水的补给、径流与排泄条件,干旱气候,封闭的北部低洼地形及水化学环境等综合因素促成了氟的富集。     

渭干河-库车河三角洲绿洲主要作物气候生产潜力分析

采用作物生长动态统计模型,对渭干河-库车河三角洲绿洲冬小麦、夏玉米和棉花种植的光合、光温、光温水、光温土和光温水土生产潜力进行计算和分析。分析结果显示:研究区冬小麦、夏玉米和棉花种植的光温生产潜力远大于实际生产力,分别实际生产力的161.06%,134.15%和196.71%,光热资源丰富;光温土生产潜力与实际生产力较接近,分别为冬小麦、夏玉米和棉花实际生产力的80.40%、66.97%和98.20%,土壤肥力限制因子很大;光温水和光温水土生产潜力都远小于实际生产力,分别为冬小麦、夏玉米和棉花实际生产力的10.36%和5.17%、8.63%和4.31%、12.68%和6.31%%,水是制约作物气候生产潜力的最关键因子,没有灌溉,颗粒无收。渭干河-库车河三角洲绿洲光热资源是作物气候生产力最突出的优势,土壤水肥条件是限制作物气候生产力的主要可控因子,改善土壤水肥条件是实现作物气候生产潜力的有效途径。     

关中盆地地下水资源评价与解析

陕西关中盆地是西部经济最活跃的地区,而水资源不足成为经济进一步发展的制约因素.以地质和水文地质条件为依据,从影响地下水形成的诸因素出发,对关中地下水资源进行评价和解析.结果表明:受自然因素和人类活动的影响,区内天然资源量和可采资源量发生了变化,其中天然资源量和可采资源量分别减少了5.39×108 m3/a和4.53×108 m3/a.渭河以北地区地下水资源形成中,降水补给和灌溉补给占主导地位,二者占83.9%;渭河以南地区,降水补给和河水渗漏补给是地下水资源形成的主要因素,二者占94.2%.在此基础上,提出了水资源合理开发利用的对策和措施,以期实现水资源的永续利用和生态环境良性循环.     

基于地统计的额济纳绿洲地下水位埋深空间异质性研究

利用地统计学方法定量研究了额济纳绿洲地下水位埋深的空间异质性.结果表明:额济纳绿洲地下水位埋深分布有较大的空间异质性,地下水位埋深的理论模型为球体模型;额济纳绿洲地下水位埋深主要受结构性因子的影响;地下水位埋深的变程在22.6km左右.地下水位埋深的空间分布总体上表现为从南到北,从西向东逐渐增大的分布格局.局部分布上,...     

玛纳斯河流域绿洲农田土壤盐分反演及空间分布特征

土壤盐分的准确监测是干旱、半干旱地区农业可持续发展的前提,气候变化、不合理灌溉等因素使土壤盐渍化问题逐渐显现.文中以新疆玛纳斯河流域为例,采用多光谱遥感影像和野外实测土壤盐分数据相结合的方法,选取对土壤盐渍化影响较大的归一化差异水体指数及其它具有代表性的多光谱遥感指数与土壤盐分构建反演模型,探讨研究区内土壤盐渍化的空间...     

沙漠腹地达理雅博依绿洲浅层地下水水化学特征分析

为了评价塔克拉玛干沙漠腹地达理雅博依绿洲地下水水化学特征与演化规律及对当地生态环境的影响.在研究区的生态井位观测点采集了19组地下水样品进行检测.综合运用数理统计、相关性分析、Piper三线图、Gibbs模型、Schoeller图和离子比等方法,分析地下水水化学特征和克里雅河尾闾绿洲的水化学演化规律.研究表明:研究区地...