博斯腾湖水矿化度趋势面分析初探

本文采用多项式作为趋势面分析数学模型,对博斯腾湖1984年湖水矿化度初步分析表明,博斯腾湖水矿化度分布主要受入湖盐分,入湖水流及湖水循环的影响。同时趋势面显示了入湖盐分及水流的运动路径和扩散情况,从而给出了它们的水文动态特征,取得了比较理想的拟合结果,这是以往传统方法难以实现的。     

青海可可西里东北部多秀湖和盐湖水化学特征研究

2016年3月系统采集了青海可可西里东北部多秀湖和盐湖的湖水及其入湖冰川融水。研究发现,两个湖泊湖水中离子含量均较高,主要阳离子含量顺序均为Na~+Mg~(2+)K~+Ca~(2+),主要阴离子含量顺序均为Cl~-SO_4~(2-)HCO_3~-CO_3~(2-);而入湖冰川融水的离子含量非常低。根据库尔纳可夫—瓦良什科水化学分类标准,多秀湖湖水属于硫酸盐型—硫酸镁亚型,盐湖湖水属于硫酸盐型—硫酸钠亚型。多秀湖和盐湖湖水Li—Mg—B的相关性均为正相关,说明两个湖泊中这3种元素的物质来源、搬运条件及富集环境具有很强的相似性。由于气候变暖导致大量矿化度低的冰川融水注入盐湖,矿化度较低的卓乃湖和库赛湖决堤湖水泄入盐湖,使得盐湖的面积较1997年扩大了5倍,湖水的矿化度降低了约10倍,而多秀湖近些年湖水矿化度变化较小。多秀湖湖水矿化度以及Li~+、Mg~(2+)和B_2O_3含量均较高,具有较好的资源潜在利用价值。     

气候变化及人类活动对乌伦古湖的影响分析

乌伦古湖是新疆北部的内陆湖。在较长的一段时间内,该湖水位急剧下降。为了分析其原因,本文对气候变化与人类活动两种影响因素作了粗略区分。通过对乌伦古河径流量的还原计算,恢复了乌伦古湖天然径流补给量,同时利用福海站实测气象资料,计算了湖面降水及湖面蒸发。最后用水量平衡式逐年递推计算恢复了天然状况下湖水位的变化过程并与实际的湖水位变化相比较。前者反映了气候变化对该湖的影响。两者的差别则反映了人类活动的影响。结果显示,天然情形下,乌伦古湖水位变化略有下降的趋势,而实际情况下,该湖水位下降剧烈。气候变化对该湖的影响不到三分之一,主要的影响因素是人类活动。     

博斯腾湖环境变化及其与焉耆盆地[2]绿洲开发关系研究

文章从自然和人类活动两方面分析了自1958年以来博斯腾湖环境变化。认为：近40年来，自然因素对湖水位变化的影响力要大于人为活动对湖水位变化的贡献，绿洲开发引起的入湖水量减少和大量的高矿化度农田排水排入湖区使博斯腾湖迅速演变为微咸湖，控制着博斯腾湖水化学类型的变化和形成。在此基础上，探讨了博斯腾湖环境变化与焉耆盆地绿洲开发和绿洲环境变化相互作用的机理，指出尽管近10几年来绿洲环境的发展是可持续的，但整个焉耆盆地环境持续发展关键在于控制绿洲开发利用规模。适宜的绿洲发展规模，可保证绿洲环境和博斯腾湖环境的可持续发展。     

博斯腾湖环境变化及其与焉耆盆地绿洲开发关系研究

章从自然和人类活动两方面分析了自1958年以来博斯腾湖环境变化。认为：近40年来，自然因素对湖水位变化的影响要大于人为活动对湖水位变化的贡献，绿洲开发引起的入湖水量减少和大量的高矿化度农田排水排入湖区使得博斯腾湖区迅速演变为微咸湖，控制着博斯腾湖水化学类型的变化和形成。在此基础上，探讨了博斯腾湖环境变化与恶焉煮盆地绿洲开发和绿洲环境变化相互作用的机理，指出尽管近10几年来绿洲环境的发展是可持续的，但整个焉耆盆地环境持续发展关键在于控制绿洲开发利用规模。适宜的绿洲发展规模，可保证绿洲环境和博斯腾湖环境的可持续发展。     

青海可可西里东部盐湖水化学及沉积特征初步研究

2008 a夏对可可西里地区东部4个新发现的盐湖,进行了卤水水化学组分、矿物组成及其石盐元素含量分析。结果表明,该区水体卤水矿化度高,湖表卤水富硼锂等组分。通过对化学组分及水化学特征系数的研究,卤水的水化学类型主要为硫酸镁亚型和硫酸钠亚型。卤水pH值随着矿化度的增加而降低。Na+、Cl-含量与总矿化度呈正相关,SO42-"与矿化度呈负相关。Li与Mg物源、迁移规律近似。本区盐类沉积物以石盐为主,石盐中Si、Al、Fe、Sr含量低,其间相关性好,物质来源可能为周围岩石风化。布查盐湖盐类沉积存在少量硬石膏、半水石膏和铁白云石,表明布查盐湖的盐类物质来源很可能与地下热水作用有关。     

乞盖淖湖湖床垂向渗透系数试验研究

地下水与湖水的转化必须要通过湖床沉积物,因此湖床渗透系数是评价湖水与地下水定量转化关系的基础。以内蒙古伊金霍洛旗乞盖淖湖为例,首先分析了湖床沉积物的颗粒组成,然后利用现场渗透试验方法进行了野外试验,计算了湖床的垂向渗透系数。湖床沉积物粒径分析结果表明,湖床沉积物以粉细沙为主。湖床垂向渗透系数计算结果表明,各测点的平均垂向渗透系数介于0．83～13．59cm／d,表明乞盖淖湖床垂向渗透性能在空间上具有非均质性。该研究为定量计算地下水与湖水的转化关系提供了基础参数。     

艾比湖水质现状及营养状态评价

通过对艾比湖天然水体化学成分的分析,确定了水化学类型及平面分布特征,湖水属高矿化度,pH偏碱,溶解氧含量低。水化学类型为氯化盐钠组Ⅱ型,水体矿化度达202.2 g/L。还采用水质综合特征模式、综合营养指数法对湖水质及营养状况进行评价,得出艾比湖以劣五类水体为主,中度富营养化的评价结论,为艾比湖水资源保护和合理利用提供科学依据。     

关于博斯腾湖对降水量的影响：与荣其瑞同志商榷

荣其瑞同志通过博斯腾湖湖南蒸发和结冰的热量平衡计算，得出湖面至２．５ｋｍ厚大气层夏季平均降温１．２℃，冬季平均增温０．１２℃；又根据博湖县科委试验站（在岸边，距湖０．１ｋｍ）资料，推测湖面降水量多于湖区陆面降水量。因缺少２．５ｋｍ高度温度比测资料，缺少湖南降水量资料，作者的结论未有验证。为促进该问题深入研究，特与荣同志公开商榷。     

基于不同盐度目标的博斯腾湖需水量研究

新疆最大的淡水湖—博斯腾湖,位于巴音郭楞蒙古自治州博斯腾湖县境内,由于人类水土开发活动和气候因素的综合影响,湖泊水质由淡水逐渐变成了微咸水,生态环境受到了破坏。以博斯腾湖矿化度作为湖水水质变化的一个重要指标参数,运用Mann-kendall趋势检验法和小波分析法,探讨了不同盐度目标设计情景下,湖泊自然状况的需水量,为流域的人类活动提供科学的指导。结果表明:理论上在多年平均情况下,两种情景下湖区的需水量分别是12.62×108m3和14.28×108m3,对应的绝对水位分别是7.25 m和7.70 m。近年来,尽管博斯腾湖年均脱盐量达30.6×104t·a-1,但是矿化度依然较高,而增加入湖淡水量、减少盐量入湖仍然是改善湖泊水质的一个有效途径。     

博斯腾湖的水环境保护与可持续利用对策

本文通过实地调查和对1999～2001年的监测资料的分析,从水环境污染物特性、水环境质量变化、排污源分布及排污量计算等方面探讨了博斯腾湖水环境问题及其成因。提出建立博斯腾湖保护区,加大管理检查和执法力度,加强对农田排污水的控制,强化重点排污口和重点城镇生活污水的排污管理,并通过湖滨湿地生态恢复工程、增源节水工程、加速湖水循环工程等措施,保护和改善博斯腾湖水环境     

近50年来人类活动对博斯腾湖水位影响的量化研究

博斯腾湖是新疆最大的湖泊,也是中国最大的内陆淡水湖,其巨大的环境、生态和经济价值一向为人们所关注。近50年来,博斯腾湖水位发生了很大变化,1958~1987年水位持续下降,1988~2002年水位又转为持续上升,目前处于50年来的最高水位。针对其水位变化,利用近50年来的实测数据分析了人类活动对水位变化的影响,定量还原了天然状况下博斯腾湖的水位。研究结果表明,自1958年以来人类活动对博斯腾湖水位变化的影响经历了弱→强→弱的变化过程,其中20世纪70~80年代人类活动对水位变化影响最为显著,90年代以后影响强度有所减弱。     

黄河源区鄂陵湖现代湖盆形态研究

鄂陵湖是黄河源区最大的淡水湖。通过基于GPS-RTK的技术定位以及测深仪的水下地形测量,结合相关历史资料和遥感数据分析,应用湖沼学理论,对鄂陵湖的湖盆形态进行定量化研究。结果发现鄂陵湖最大水深33.2 m,平均水深15.55 m,湖长37.49 km,湖面最大宽度32.3 km;平均宽度16.76 km,岸线长226.3 km,湖面面积628.47 km²,湖泊容积97.76×10⁸m³,湖盆形态为接近抛物线体形式的构造断陷湖,而不具备第四纪冰川侵蚀湖盆的地貌特征。研究结果可以对黄河源区的生态环境变化和黄河源区的水量管理提供基础信息。     

2000—2019年新疆大型湖泊湖冰物候时空变化特征

湖冰物候变化特征是全球气候变化过程的重要指示器。通过长时间序列MODIS数据、Landsat数据提取的湖泊数据集,综合分析了2000—2019年新疆大型湖泊湖冰物候的变化特征。结果表明：（1） 近20 a新疆大型湖泊的开始冻结日呈现提前和推迟2种变化趋势,开始冻结日呈现推迟趋势的湖泊分别为博斯腾湖、赛里木湖、艾比湖、吉力湖、乌伦古湖、萨利吉勒干南库勒湖和鲸鱼湖,且大部分湖泊的开始冻结日推迟趋势在0.51~1.53 d·a^-1之间;开始冻结日呈现提前趋势的湖泊有3个,分别为阿牙克库木湖（变化趋势为-1.04 d·a^-1）、阿克赛钦湖（变化趋势为-0.41 d·a^-1）、阿其克库勒湖（-0.31 d·a^-1）。（2） 湖冰完全覆盖期是重要的湖冰参数,湖冰覆盖期的延长或者缩短能够直接表示区域气候变化过程,新疆大部分湖泊湖冰覆盖期表现为缩短趋势,其中分布在新疆中北部的艾比湖、吉力湖和博斯腾湖等湖泊的湖冰覆盖期缩短较为明显,变化趋势分别为-1.76 d·a^-1、-2.13 d·a^-1和-0.81 d·a^-1;冰完全覆盖期延长的湖泊有3个,分别为阿牙克库木湖、阿其克库勒湖和鲸鱼湖,变化趋势分别为3.51 d·a^-1、1.54 d·a^-1和1.37 d·a^-1,这些湖泊均匀分布在昆仑山高原北翼。（3） 新疆大型湖泊湖冰物候变化特征是受其自身条件（湖泊形态因子、湖泊面积等）及气候变化（气温、降水量等）等多种因素共同作用的结果。本研究探讨了气候变化环境下的新疆大型湖泊湖冰物候的冻融趋势及其变化模式,同时应用不同遥感数据和研究方法识别了湖冰,证实了MODIS数据反演湖冰物候的可行性。     

近50 a博斯腾湖逐年水量收支估算与水平衡分析

据博斯腾湖流域1958-2010年期间主要河流开都河、黄水沟、清水河、孔雀河的逐年流量资料,结合焉耆盆地降水、蒸发要素的同期观测资料,对大湖区的逐年水量收支进行计算,并依据水量平衡原理对博湖大湖区残差水量进行了逐年分析。结果表明：（1）1958-2010年期间年均入湖水量14.34×10⁸ m³/a,其中入湖河水约占95%;年均输出水量13.96×10⁸ m³/a,其中大湖区输入孔雀河水量约占43%,湖面蒸发耗水量占57%;湖区年均蓄水量71.57±3.92×10⁸ m³10⁸ m³/a,湖水年均水位为1 047.01±0.94 m;（2）极端水文年度水量平衡分析指出：1986年为最枯年份,入湖河水是多年平均值的62%,而出湖河水量是多年平均值的153%,导致年内湖区水位下降0.94 m;2002年最丰年份入湖河水是多年平均值的2.6倍,致使年内水位上升0.80 m;（3）残差水量逐年“正负”变化指出,湖水与地下水之间存在互补关系,过去53 a间湖水补给地下水的年均水量为0.87×10⁸ m³/a。     

全球气候变化下新疆湿地变化特征的初步分析——以博斯腾湖为例

在全球气候变暖的大背景下,中国西北地区呈现出了由暖干向暖湿转型的变化特征,且新疆是显著转型区,温度上升,降水量、冰川消融量和径流量连续多年增加,湖泊水位显著上升。博斯腾湖水质的变化,水位的变化以及湿地芦苇资源的变化都直接或间接的受全球或区域气候的影响。总体来说,博斯腾湖环境变化受自然和人为两种因素制约。但这两种因素对水位变化的影响力在不同时期是有差异的。20世纪70年代以前人为活动对湖水位变化的影响力略大于自然因素对湖水位变化的影响力,在80年代以后湖水位变化主要受自然因素影响。总体来说,湖水位变化以自然因素影响为主,但人为活动加剧了湖水位的变化。     

基于FY3A/MERSI影像的几种常用水体提取方法的比较分析

随着遥感技术的飞速发展,利用遥感数据来进行水资源的监测、调查和分析已经成为一种必然的趋势。通过选取新疆博湖县境内中国最大的内陆淡水湖-博斯腾湖为研究区,FY3A/MERSI影像为数据源,利用监督分类法从Landsat-ETM+影像提取水体,提取结果作为FY3A/MERSI影像水体提取精度验证的底图。采用单波段阈值法、基于阈值的多波段谱间关系法和基于阈值的水体指数法从FY3A/MERSI影像提取研究区水体,基于混淆矩阵法,提取结果分别与Landsat-ETM+影像底图作对比分析,最终得出结论,基于阈值的水体指数法中的归一化差异水体指数法提取研究区水体的总体精度最高,为96.37%,Khat为0.915。     

红碱淖面积时空演变规律及保护措施成效

红碱淖是中国面积最大的沙漠淡水湖，也是全世界最大的遗鸥繁殖和栖息地，2012年被列为全国重点保护湖泊，保护工作对于当地的生态环境和重点保护鸟类繁衍都具有十分重要的意义。在遥感和观测数据的基础上，构建了1986—2018年高精度的长时间序列湖泊面积连续监测数据集，并在此基础上研究其时空演变规律以及与自然因素和人类活动的耦合关系，同时实现了针对2012年以来实施的保护措施的成效监测。结果表明：（1）1986—2018年红碱淖面积经历了波动期-萎缩期-增长期，总体呈现萎缩趋势。（2）红碱淖的萎缩原因以人为为主，自然为辅。其中人为因素主要由上游河流建设水库、工业发展用水和植被生长所需用水增加组成。（3）从水量平衡的角度分析，湖泊萎缩期自然因素贡献率为18.26%，人为因素贡献率为81.74%。湖泊面积增长期气候因素贡献16.76%，人为因素贡献83.24%。（4）2012年以来实施的保护措施，已经初步取得成效。主要体现在通过人工增雨和上游水库地面生态补水促使红碱淖面积在2016年出现了2006年以来的首次正增长。建议人工增雨和地面生态补水常态化，来有效抑制红碱淖面积的萎缩，使湿地生态得到长期持续性恢复。