分布式水文模型SWAT模型在新疆叶尔羌河流域的适用性研究

为定量分析SWAT模型在新疆叶尔羌流域径流模拟的适用性,以叶尔羌河卡群水文站以上集水区域为研究流域,基于卡群水文站2000-2012年水文数据,运用SWAT模型模拟了研究流域的径流量,并设定2种气候变化情景模式,定量分析不同气候变化情景模式对叶尔羌流域径流量的影响。研究结果表明:SWAT模型在叶尔羌河流域具有较好的适用性,模拟的径流深相对误差小于8%,确定性系数均达到0.75以上;在降水不变化的前提下,气温升高2℃,流域径流量增加6.28%;在气温不变前提下,降水量增加5%,流域径流量增加9.50%。研究成果对于新疆叶尔羌河流域水文模拟及预测提供参考价值。     

基于GIS叶尔羌河流域地下水防污性能评价

地下水防污性能反映地下水系统天然防护能力,可以为土地利用规划、地下水防治区划、地下水污染风险等提供科学依据。结合叶尔羌河流域的水文地质条件,对DRASTIC评价模型进行了改善,建立了符合叶尔羌河流域的DRASTIC价模型。该模型由地下水埋深、渠系入渗补给系数、含水层岩性、地下水富水性、包气带介质等5个因子组成,应用GIS技术各因子加权叠加的综合指数进行等级划分,得到叶尔羌河流域地下水防污性能评价图。该模型的评价结果客观科学,能有效的为地下水保护、治理及资源管理部门服务。     

基于MODIS数据的新疆叶尔羌河流域山区积雪特征分析

科学监测新疆叶尔羌河流域山区积雪面积及其变化特征对该区域的气候研究、雪水资源开发利用、环境灾害预报和生态环境保护等方面有重要意义. 利用2000-2012年近13 a的MOD10A2积雪产品提取研究区域内积雪,结合DEM数据分析研究区内积雪面积的动态变化特征. 结果显示：新疆叶尔羌河流域山区的积雪面积的年际变化幅度较大,其中,2005年和2009年积雪面积较大,2007年则为典型少雪年;年内变化差异显著,总体上呈现“M”型的特点,12月和3月处于高位,2月和8月处于低谷. 叶尔羌河流域山区积雪覆盖率随着海拔的上升逐渐增大,稳定积雪主要分布在海拔5 000 m以上的地区;不同坡向的积雪覆盖率差异比较明显,西北坡、东坡、东北坡的积雪覆盖率比北坡、东南坡、西坡、南坡的积雪覆盖率高,西北坡高达52.8%,南坡仅为20%. 叶尔羌河流域山区的积雪面积与气温呈负相关,与降水量呈正相关,积雪面积变化对气温因素更为敏感.     

叶尔羌河流域灌区灌溉水利用系数测算分析

对叶尔羌河流域三个典型灌区1990-2020年灌溉水利用系数进行测算。经测算,近20 a以来叶尔羌河流域灌区灌溉水利用系数总体呈现递增变化,相比于90年代,2010年代灌区水利用系数提高15.8%。由于灌区季节来水不均衡使得叶尔羌灌区属于缺水灌溉,需要对区域内农业种植结构进行调整,加大区域节水力度,有效提高灌区灌溉水利用系数。     

喀什地区地下水埋深及其动态特征浅析

随着喀什地区对地下水资源的开发利用不断增加,建立、健全地下水监测和控制体系尤为迫切。长期监测了喀什地区平原区地下水动态埋深变化,并利用ArcGIS软件对2011年全年和2012年第一季度的监测数据进行分析,评价了喀什地区地下水位动态变化状况。结果表明,喀什地区喀什噶尔流域和叶尔羌流域地下水埋深自上游至下游逐渐变小,至平原区埋深最小,大部分区域小于5m。全年内6、7、8、9月份因地下水蒸发量和开采量较大,埋深均大于6.9m。2012年与2011年同期(第一季度)相比,喀什市及其周边地区埋深增大0.2～0.4m,可能与人工开采活动有关,两河流域下游埋深亦有所增大。     

玛纳斯河流域莫索湾灌区地下水资源特征分析

玛纳斯河流域莫索湾灌区地处我国西北干旱地区。根据新疆玛纳斯河流域中下游莫索湾灌区1998~2007年共10年的地下水观测资料,分析地下水年内、年际变化情况,采用主成分分析、水量均衡法对灌区地下水动态变化规律及影响因素进行分析。结果表明:灌区地下水年际变化总体呈持续下降趋势,在人类活动与自然条件的共同作用下年内变化特征明显,地下水资源处于负均衡状态;分析主要影响因素与地下水埋深关系,得出莫索湾灌区地下水主要影响因素为灌溉用水量和蒸发量,各团场的地下水位变化驱动力不尽相同;研究莫索湾灌区地下水变化特征对区域水资源合理开发与保护具有重要指导意义。     

基于SWAT模型的新疆喀什地区地下水时空变化动态模拟研究

地下水是干旱半干旱地区地下水的重要组成部分,该区域地下水动态研究一直是热点问题,受关注程度较高。近年来,一些分布式水文模型在不同区域水文时空模拟中得到具体应用,本文结合SWAT模型对新疆喀什某区域地下水进行时空动态模拟。研究成果表明:SWAT模型可适用于新疆喀什地区的地下水动态模拟,模型计算值和区域地下水监测值之间的误差在6.20%~14.86%之间,相关系数在0.527~0.684之间;降水量偏大区域,其地下径流补给相对较大,区域地下水总体呈现南大北小的分布趋势。研究成果对于新疆地区地下水时空演变动态分析提供方法参考。     

黄淮海平原浅层地下水埋深对气候变化响应

地下水是陆地水循环的重要组成部分,它受气候条件和植被地形及人类活动的影响.地下水埋深对气候变化的响应研究是气候变化影响研究的前沿和热点之一,对于水资源管理及其相关研究与应用具有重要意义.本文利用陆面水文模型VIC驱动统计模型RTFN开展气候变化的敏感性试验,探讨黄淮海平原地区浅层地下水埋深对气候变化的响应.研究表明,地下水埋深对降水变化的敏感程度远大于温度变化,埋深较浅区比埋深较深区敏感.在温度变化2～5℃,降水变化±15%的情景下.黄淮海平原区平均地下水埋深变化范围大致为-81～96mm.由于地下水具有自记忆性,导致埋深对降水盈余响应滞后.该地区最大的埋深变化出现在8月.     

河西走廊区域地下水埋深动态影响因素研究

河西走廊地处我国西北内陆,气候干燥、降水稀少,水资源极其宝贵,由于水资源短缺导致的生态环境恶化、地下水资源的滥采滥用等不利因素严重困扰该区域的发展。以金昌绿洲为例,运用多元回归统计方法对该区域地下水埋深动态影响因素进行研究,通过探讨潜在影响因子与地下水埋深的相关分析,建立了逐步回归模型,并结合计算机特性筛选得到最佳的回归模型,结果表明:人口规模、上游来水量、地下水开采量是影响地下水埋深变化的主要因素,为该区域地下水埋深预测提供了理论依据。     

基于遗传人工神经网络的土壤盐渍化敏感性分析模型

本文以疏勒河流域的昌马灌区为例,运用遗传人工神经网络模型方法探讨各影响因子对土壤盐渍化的敏感程度。模型考虑了降水量、蒸发量、地下水埋深、地下水矿化度、地面坡度、粘土层顶板埋深、土壤质地和土地利用等因子。结果表明:地下水矿化度的变化对土壤积盐影响最大,是最灵敏的因子,其次分别是地下水埋深和蒸发量。粘土层埋深对积盐过程起到较大的作用,其影响仅次于蒸发量,降水量和地形坡度的灵敏程度基本相当。分析结果可以为灌区土壤盐渍化预测及防治提供科学依据。     

新疆叶尔羌河近59年气温及降水变化特性分析

结合叶尔羌河流域内气象和水文观测站实测降水数据,对叶尔羌河流域近59 a气温及降水变化特征进行探讨。结果表明:近59 a以来叶尔羌河流域气温呈现显著递增变化,秋季帕米尔高原气温递增最为明显。夏季降水增幅较为明显,尤其是在帕米尔高原和平原地区,春季各区域降水呈现递减变化但趋势不明显。帕米尔高原、低山带、平原区以及全流域每10 a的降水线性增长幅度分别为5. 6%、14. 3%、15. 1以及10. 2%。研究成果对于分析气候变化影响下叶尔羌河降水变化规律具有重要参考价值。     

新疆叶尔羌河流域地下水时空动态演变及影响因素研究

本文以新疆叶尔羌河某流域为研究区域,基于区域2个地下水监测点1987-2010年地下水监测数据,结合M-K突变分析方法对区域地下水时空动态演变及影响要素进行分析。分析结果表明:区域年地下水资源量呈现明显下降趋势;区域地下水埋深从1999-2000年出现较明显的突变点,M-K值在-0.5~1.0之间;区域地下水埋深从春夏之交的动态变化最大,秋季的埋深变化最小;区域地下水埋深空间分布降低逐步向外扩散;区域降水是地下水影响的主要因素,降水量每增加50 m,地下水可抬升0.4 m左右。     

新疆玛河安集海灌区给水度变化规律及试验研究

在对新疆玛纳斯河流域安集海灌区进行地表水地下水转换机理和联合调度研究及利用各类集总式、分布式水文模型进行地下水数值模拟时,给水度都是一个十分重要的输入参数。分析研究区的基本地质情况,选取比较有代表性的地块,利用给水度参数测定装置分别测定常值给水度、变值给水度,揭示该区域给水度随地下水埋深的变化规律。试验得出：在计算地下水降雨入渗补给量和灌溉入渗补给量时要用到给水度这一参数,特别是在地下水埋深不大的地区,对计算成果有比较明显的影响;在地表排水沟设计中,如果考虑了给水度随埋深而变的情况,排水沟的尺寸就会发生变化。     

长春新区地下水动态特征及差异性分析

为了进一步查明长春新区水文地质条件,掌握地下水动态规律,选取饮马河流域长春新区开展研究.利用2016~2018年地下水观测数据,通过地下水动态分析、衬度系数方差分析、相关性分析,认为长春新区地下水动态特征主要为入渗-蒸发型及入渗-开采型,地下水主要接受降水补给,水位埋深受降雨和人为开采的双重影响;地下水水位埋深具有明显的空间分异特征;地下水埋深与降水量呈明显的负相关,地下水埋深与降水量的相关具有差异性.     

非稳定边界条件下地下水开采的影响分析

对于潜水含水层平面非稳定流,边界的非稳定性集中表现为水力坡度随时间的变化。本文中,非稳定边界主要以河流为研究对象,采用数值模拟的方法,以叶尔羌河流域泽普灌区为例,从水资源转化关系、各水均衡要素的变化趋势等方面进行分析,研究在非稳定边界条件下地下水开采对非稳定边界的影响、影响原因及其区域水资源系统的影响。     

新疆克州境内近20年地下水变化趋势分析

结合新疆克州境内两个地下水观测站点的地下水数据,对近20年的地下水埋深变化趋势进行分析。结果表明:新疆克州境内的山区盆地区域从2000-2018年年平均地下水埋深总体变化较为平稳,各年度地下水埋深在3～4. 5 m之间变幅,各年代际地下水埋深的变幅为0. 8～1. 2 m之间,7月份属于地下水位较低的月份,2月份属于地下水位较高的月份;境内年地下水埋深呈现递增变化,且变化趋势不明显;夏季由于降水补给,地下水呈现递增变化,秋季和冬季地下水由于补给量有所减少,总体呈现递减变化,春季地下水无明显变化趋势。     

新疆且末县车尔臣河流域地下水水文地质条件分析

新疆且末县车尔臣河流域为内陆干旱区,农业以灌溉为主,受河流来水季节性不均匀的制约和整个塔里木河流域生态保护环境下,农业生产缺水更为突出,通过研究该流域地下水的埋藏与分布规律,地下水的补径排条件,对该流域地下水水文地质条件进行分析,并对区域富水性进行了划分,认为该区域地下水埋深较浅,机井出水量大,地下水补给充沛,透水性好,适合大规模开采,为该区域地下水的开发利用提供科学依据。     

玉龙喀什河流域地下水的时空变异规律

对面积约942km2的玉龙喀什河流域地下水埋深进行取样检测,应用地质统计学方法对取得数据进行了半方差函数分析。结果表明,该地区2005、2006年地下水埋深变异函数曲线的理论模型符合指数模型;2007、2008年地下水埋深变异函数曲线的理论模型符合球状模型。通过对2005、2006、2007及2008年水样的分析,得出该地区地下水埋深在时间与空间上皆存在明显的变异性。在空间尺度上,地下水埋深从研究区的东北向西南方向有增加的趋势。从整体上看,地下水埋深在研究区的中部大于四周边;南部大于北部。在时间尺度上,随着时间的推移研究区中部和南部的地下水位正向下降方向发展。利用软件Geopack与Serfer7．0软件绘制了地下水埋深的时空分布图,为该地区地下水资源的评价与今后的合理开发利用提供了决策依据。     

1954-2007年叶尔羌河上游山区径流和泥沙变化特征分析

1954-2007年的54 a来,在全球气候变暖的大背景下,叶尔羌河流域气温升高,降水增加,水循环加强,年径流量呈线性增加趋势,冰湖溃决洪水增加.随着径流和洪水的增加,叶尔羌河水年含沙量呈显著线性增加趋势,年输沙量也呈显著增加.21世纪以来,栏杆站的含沙量与输沙量占卡群站的比例有明显增大,但与年径流量的变化是相反的.由于冰雪径流与降水增加对流域水文过程的共同影响,使得河流水文过程变化更加复杂.     

黄河三角洲浅层地下水埋深动态与降水的时空响应关系

为探究黄河三角洲浅层地下水埋深动态对降水的时空响应关系及其驱动因素,基于2006—2010年黄河三角洲14口监测井的浅层地下水埋深数据和气象站降水量数据,利用Kendall's秩相关、交叉小波变换和小波相干方法,分析黄河三角洲地下水埋深动态和降水之间不同的时空响应模式,结合土地利用、微地貌类型和土壤质地资料,利用地理探测器方法对地下水埋深-降水响应关系进行定量归因研究。结果表明:（1）地下水埋深时间序列与降水量时间序列呈负相关关系,根据降水量对地下水埋深的影响强弱,可划分为3种空间模式:模式1强负相关（-0.45~-0.30）、模式2负相关（-0.30~-0.15）和模式3弱负相关（-0.15~-0.01）,空间差异性明显。（2）从模式1到模式3,地下水埋深对降水的响应延迟时间逐渐变小,分别为178.36 d、146.43 d和35.51 d,在所有模式中,地下水埋深对强降水的响应都很敏感。（3）土地利用、微地貌类型和土壤质地对地下水埋深-降水的响应关系都有显著的影响,解释贡献率分别为微地貌类型（0.280 7） > 土地利用（0.244 1） > 土壤质地（0.163 8）,驱动因子之间均表现出非线性增强作用,土地利用和微地貌类型的协同增强作用最大,为0.749 0。研究揭示了黄河三角洲浅层地下水埋深变化与降水之间不同的时空响应模式并对其进行定量归因,为黄河三角洲地区水循环过程研究及地下水资源管理和生态保护提供科学依据。