1961～2006年塔里木河流域冰川融水变化及其对径流的影响

以国家气象台站的月降水与月气温资料为驱动数据、90m分辨率的数字高程模型(DEM)和第一次冰川编目的冰川分布矢量数据为基础,利用月尺度的度日模型重建了塔里木河流域各水系冰川物质平衡、融水径流序列,并应用冰川物质平衡、融水径流和平衡线高度等资料对模型进行了对比验证,表明模拟结果具有较高的可信度.对冰川物质平衡和融水径流的特征、变化趋势以及其对河流径流的贡献进行的分析表明,塔里木河流域1961～2006年平均冰川物质平衡为?139.2mm·a?1,46a冰川物质一直在加剧亏损,同期升温对冰川的影响超过降水增加的影响.塔里木河冰川融水径流的年际变化主要受控于流域内冰川的物质平衡波动,46a冰川融水径流的持续增加主要是由温度升高引起的.1961～2006年整个塔里木河流域年平均冰川融水径流量为144.16×108m3,冰川融水对河流径流的平均补给率为41.5%,并且与多年平均值相比冰川融水对河流径流的贡献在1990年之后明显增大.塔里木河流域出山径流年际变化与冰川融水径流年际变化过程基本一致,总体上呈上升趋势,并且河流径流量的增加约3/4以上源于冰川退缩的贡献.     

气候背景下冰川在博斯腾湖水量平衡中的作用

基于博斯腾湖水量平衡关系,对博斯腾湖水量变化做了分析,认为博斯腾湖近年水位的显著变化与占其入湖水量85%的开都河流量变化有直接关系．冰川作为开都河上游重要的水资源形势,造就了开都河稳定的基流．部分冰川在近20年全球和区域气候变化影响下发生了较大退缩,消退的冰雪直接补给了开都河径流,对开都河连年丰水起了重要作用．随着相对海拔较低的中小冰川的退缩,冰益变薄雪线升高,冰雪储量减少,冰川对气温升高的敏感性开始降低,融水补给量可能随之减少,气候变暖所带来的融水补给效应将减弱,最终影响到博斯腾湖的入流补给．     

2000年以来青藏高原湖泊面积变化与气候要素的响应关系

青藏高原星罗密布的湖泊对气候变化十分敏感,在自然界水循环和水平衡中发挥着重要作用.以MODIS MOD09A1和SRTM DEM为数据源,提取了2000-2016年青藏高原丰水期面积大于50 km²的湖泊边界,从内外流分区、湖泊主要补给来源和湖水矿化度三个方面对2000年以来湖泊面积变化进行分析,并结合青藏高原近36年气象数据,根据气象要素变化趋势分区,初步探讨青藏高原湖泊面积变化与气候要素的关系.结果表明：青藏高原面积大于50 km²的138个湖泊整体扩张趋势显著,总面积增加2340.67 km²,增长率为235.52 km²/a.其中,扩张型湖泊占67.39%,萎缩型湖泊占12.32%,稳定型湖泊占20.29%.内流湖扩张趋势显著,外流湖扩张趋势较明显;以冰雪融水为主要补给来源的湖泊整体扩张趋势明显,以地表径流和河流补给为主要补给源的湖泊也呈扩张趋势;盐湖和咸水湖以扩张为主,淡水湖的扩张、萎缩和稳定三种类型较均衡.在青藏高原气候暖湿化方向发展背景下,湖泊面积变化与气候要素具有显著的区域相关性.气温和降水变化趋势分区结果表明,气温增加、降水增加强趋势的高原Ⅰ区湖泊扩张程度（78.18%）依次大于气温降低、降水量呈增加趋势的Ⅴ区（66.67%）,气温、降水量呈增加趋势的Ⅱ区（60.78%）,气温呈降低、降水量呈增加强趋势的Ⅳ区（58.83%）和气温呈增加、降水量呈减少趋势的Ⅲ区（50.00%）.湖泊面积变化对气候变化响应研究表明,升温引起的冰雪融水补给对Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区湖泊面积扩张的影响显著,加之降水量的增加,湖泊扩张速率明显;Ⅳ区和Ⅴ区湖泊面积扩张主要受降水量增加影响显著.整体而言,气温主要影响以冰雪融水为主要补给来源的湖泊,降水量主要影响以降水和地表径流为主要补给来源的湖泊.     

太湖上游水源区河流水质对景观格局变化的响应关系——以东苕溪上游为例

景观格局演变作为人类活动的综合表征,通过改变水文过程和径流路径,从而影响非点源污染物的发生位置、迁移路径和转化过程,进而对流域水环境产生深刻影响.苕溪作为太湖的主要入湖河流之一,对太湖水环境有着关键的影响作用.本文以发源于杭州市临安区太湖源镇的东苕溪上游区域作为研究对象,在对河流水质进行两个时期监测的基础上,运用相关性分析、冗余分析和逐步回归分析等方法,综合景观组分指数和景观空间配置指数,在子流域尺度上量化景观指数对河流不同水质指标的解释能力,探讨河流水质对流域景观格局的响应规律.结果表明:1)东苕溪上游大部分监测点总氮浓度远超地表水V类水质标准限值,但氨氮和总磷浓度整体较低,部分监测点可达Ⅰ类水质标准.2)在汛期,景观组成中流域的"源"景观比例是影响水质的重要因素,农业用地占比与硝态氮、总氮浓度呈显著正相关,建设用地占比对氨氮、总磷浓度影响显著;而在非汛期,景观配置因子,特别是表征斑块形状的周长—面积分形维数(PAFRAC)对河流水质的影响极显著.3)无论是汛期还是非汛期,林地和草地对河流中污染物均具有显著的削减作用,是流域河流污染防治的关键"汇"景观.4)从整体上来看,河流氮、磷污染与人类活动强度密切相关,增加景观连通性、降低自然景观的破碎化程度可有效改善河流水环境.     

塔里木河流域12kaBP以来沙漠演化与气候变化研究

通过对塔里木河流域 1 2kaBP以来地层沉积相特征研究和气候环境代用指标的测试分析 ,从时空的角度讨论了该流域沙漠演化过程、发育模式与气候变迁的关系 .认为从 1 2kaBP以来随着全球气温的回升 ,在 1 2～ 1 0kaBP期间 ,气候温凉偏干旱、泛洪堆积明显、风沙活动弱 ;1 0～ 8kaBP期间 ,气候干冷、风沙活动强烈 ,是沙漠大规模扩展时期 ;8～ 3kaBP期间的全新世高温期 ,气候干燥炎热 ,塔里木河流域周围和山区冰雪融水增多 ,河流水量增加 ,河流泛洪沉积十分活跃 ,但流沙规模的缩小、沙丘固定仅限制在河湖沿岸和沙丘低洼地区 ;从 3kaBP至今 ,在新冰期作用下 ,加上人类不合理的经济活动导致流域环境恶化、风沙活动盛行、沙尘暴频繁 .地层沉积相的古气候证据提示 :1 2kaBP以来该流域在全球气候波动的影响下叠加了内陆干旱盆地的环境效应 ,是总体干燥气候条件下 ,具有暖干与冷干交替变化规律 .     

人类离不开的水精灵 基岩裂隙水

正我们生活的地球实际上是个大"水球",这些水可以分为陆地上的水、海洋中的水和大气中的水汽,这些水之间相互循环转化,海洋中的水和陆地上的水蒸发形成水汽,水汽运移凝聚后形成降水补给海洋和陆地,而陆地上的水则沿着地势由高到低流动,一部分汇流到海洋中,一部分形成地下水。地下水不像河流、湖泊、大海那样直接暴     

巢湖四条入湖河流硝态氮污染来源的氮稳定同位素解析

采用氮稳定同位素技术对巢湖四条主要污染输入河流(南淝河、十五里河、派河和双桥河)的氮污染状况和硝态氮来源进行研究.结果表明,巢湖四条入湖河流氮污染最严重的是十五里河,其次是南淝河和派河,双桥河的污染相对较轻.硝态氮的稳定同位素分析结果表明,巢湖四条入湖河流的硝态氮污染物在季节上受到不同因子的影响.十五里河和南淝河的硝态氮污染主要来源于城市生活污水和工业废水;派河的硝态氮污染在冬季主要来源于工业废水,春季来源于农业面源,而在夏季主要受到雨水的影响;双桥河的硝态氮污染冬、春季主要来源于农业面源,夏季主要受雨水的影响.此外本研究结果还表明巢湖四条主要入湖河流的氮污染源主要为铵态氮,因此今后要对铵态氮的来源进行同位素示踪.     

鄱阳湖拟建水利枢纽工程对洪泛区地下水动力的影响及其生态意义

洪泛湿地是位于水生系统和陆生系统之间的过渡带,在河流和陆地之间的水文生态方面起着纽带作用,受气候变化和人类活动的叠加影响,其水文过程改变很大程度上影响了湿地生态系统循环、结构和功能的稳定。本文以鄱阳湖洪泛区湿地为研究区,应用湖泊水动力和洪泛区地下水数值模型,评估鄱阳湖拟建水利枢纽工程对洪泛区地下水系统的影响。模拟结果表明,拟建水利枢纽工程将会遵循调度方案使得湖泊水位明显提高,但同时导致洪泛区地下水位的整体抬升,且东部主湖区附近的地下水位受到的影响（约1～3 m）要明显强于洪泛区其它区域（约小于1 m）。地下水位的变化同时导致不同典型时期洪泛区地下水流速的减小及地下水流向的改变,表现为枢纽建设后地下水流向的逆转和流速基本小于0.1 m/d。鄱阳湖涨水-丰水期总体为湖水补给洪泛区地下水模式,枯水-退水期主要为地下水补给湖水模式,但水利枢纽可能导致洪泛区地下水系统水均衡状态发生转变,影响了地下水系统的补给和排泄状态,最终形成了长期稳定的湖泊补给地下水的作用模式。从地下水-生态系统响应变化的角度分析,拟建水利枢纽建设引起的地下水位上升,可能会给湿地生物地球化学元素的迁移转化、植被群落的演变与退...     

新疆阿克苏河流域径流预报方法研究

阿克苏河(中吉国际河流)现已成为塔里木河的主河源,它对塔里木河干流的形成、发展和演变过程起着决定性作用.随着国家西部开发战略--塔里木河流域综合治理的深入开展和实施,阿克苏河流域的水文特征、水文预报等研究成为热点.特别是在干旱区中纬度高海拔流域的河流中,阿克苏河是以冰雪融水补充为主河流的典型代表,对阿克苏河流域径流进行预报研究具有理论和现实意义.鉴于此:(i)结合干旱区无资料或少资料的现状,利用现有的水文气象资料,尝试并构建日尺度水文预报方法;(ii)采用高空气温代替地面实测气温与日径流相关关系法、AR(p)预报模型、气温降雨修正的AR(p)预报模型和NAM降雨径流模型,对阿克苏流域的两大支流进行日径流模拟和预报;(iii)对4种方法模拟结果进行对比分析,表明利用气温和降雨修正后的AR(p)模型所用水文气象资料少、应用简便、预报精度较高、比较适用于资料较缺乏的阿克苏流域的短期径流预报.该研究以日尺度进行水文预报,在该流域尚属首次,不仅为阿克苏河、塔里木河的水文预报、洪水防治和全流域的水量调度等提供基础,也为干旱区其他流域的水文预报提供了参考方法.     

新疆阿克苏河流域径流预报方法研究

阿克苏河(中吉国际河流)现已成为塔里木河的主河源,它对塔里木河干流的形成、发展和演变过程起着决定性作用.随着国家西部开发战略--塔里木河流域综合治理的深入开展和实施,阿克苏河流域的水文特征、水文预报等研究成为热点.特别是在干旱区中纬度高海拔流域的河流中,阿克苏河是以冰雪融水补充为主河流的典型代表,对阿克苏河流域径流进行预报研究具有理论和现实意义.鉴于此(i)结合干旱区无资料或少资料的现状,利用现有的水文气象资料,尝试并构建日尺度水文预报方法;(ii)采用高空气温代替地面实测气温与日径流相关关系法、AR(p)预报模型、气温降雨修正的AR(p)预报模型和NAM降雨径流模型,对阿克苏流域的两大支流进行日径流模拟和预报;(iii)对4种方法模拟结果进行对比分析,表明利用气温和降雨修正后的AR(p)模型所用水文气象资料少、应用简便、预报精度较高、比较适用于资料较缺乏的阿克苏流域的短期径流预报.该研究以日尺度进行水文预报,在该流域尚属首次,不仅为阿克苏河、塔里木河的水文预报、洪水防治和全流域的水量调度等提供基础,也为干旱区其他流域的水文预报提供了参考方法.     

新疆博斯腾湖水盐变化及其影响因素探讨

在博斯腾湖水文和水化学实测资料的基础上,研究了博斯腾湖水盐的年际和年内变化。近40年来,水质年际变化经历了好→中→差→中的过程;年内变化与区内最大补给源开都河不同季节河流来水量变化以及湖周农田排盐水等因素直接相关,而湖水的矿化度与水位变化呈负相关。对湖水主要离子含量变化特点和湖区矿化度变化规律的研究表明,湖水补给源及湖水循环状况是影响湖水水质变化的主要因素。     

2007-2008年千岛湖营养盐时空分布及其影响因素

2007-2008年对千岛湖水体中5个采样点(S1,S3,S4,S8,S9)的总氮、总磷、三态氮、溶解性总磷和可溶性活性磷等进行了不同深度的逐月监测,以研究探讨千岛湖营养盐的时空分布格局.结果表明,两年间总磷、总氮和硝酸盐氮浓度都呈现从上游(S1)至下游(S9)逐渐下降的趋势;2007-2008年汛期(3-7月)位于千岛湖上游新安江干流段的样点S1各种营养盐均为全年最高.但是2007年与2008年营养盐时空分布差异显著.2008年汛期(3-7月),S1的总磷和总氮浓度分别极显著低于和高于2007年同期.相对于2007年,虽然2008年具有更高的温度,但没有增强水体热稳定性.2008年强对流天气一方面通过打破水体热分层和促进水体混合,另一方面通过雨水带来大量的地表营养盐来影响营养盐的分布.汛期高浓度的总磷在1-2个月内平均降低64.4%,最大降低88.6%,显示千岛湖生态系统具有较强的净化能力.分析结果显示千岛湖营养盐时空分布总体格局是由水文、生物以及人类活动等各种因素之间的相互作用所产生的综合效应而形成的,而极端天气能够改变这一格局.     

宁夏沙坡头黄河大弯的成因分析

黄河在宁夏沙坡头形成了"几"字形河曲地貌,并在河曲凸岸发育了3级河流阶地。本文针对沙坡头大弯河流阶地特征、阶地年龄,以及大拐弯的成因进行了分析,探讨本区地貌发育的机制。结果表明:(1)沙坡头大弯3级河流阶地形成的主要原因是构造抬升作用,气候变化对此处阶地形成的作用不明显。在区域新构造活动强烈的背景下,约中更新世末期中卫盆地开始抬升,黄河河道被固定,河流下切形成本区的最高阶地T3;约在70kaB.P.、8kaB.P.形成T2、T1阶地。(2)沙坡头黄河大拐弯是由香山—天景山断裂左旋走滑位错,以及水流受地球自转偏向力的河流内生动力共同作用的结果,并且河流的内生动力作用远大于前者的贡献。     

柴达木盆地尕斯库勒盐湖区成盐物质的来源与水力迁移作用

水动力条件是盐湖成盐成矿的必要条件之一.利用研究区各类水体的理化参数(pH、氧化还原电位、电导率和总溶解性固体)、水化学特征、元素比值等参数识别尕斯库勒盐湖成盐元素的来源及水力迁移作用.结果表明:尕斯库勒盐湖成盐元素主要来源于蚀源区岩石风化,其中冰川融水、硅酸盐风化、碳酸盐风化和蒸发盐风化分别占0.04%、0.15%、63.89%和35.92%,在祁漫塔格山前一带,受到深部补给作用.高山区到平原区,水动力条件总体上逐渐降低;而在垂向上随着深度的增大含水层Ⅰ~Ⅱ之间水动力条件逐渐减弱,含水层Ⅲ~Ⅴ之间水动力条件变充足.河流与溢出带水体之间存在局部水流系统,与平原区含水层之间存在区域水流系统.水动力条件和水力联系对元素的迁移和富集具有明显的相关性,二者控制着元素的迁移速度以及元素在空间上的富集规律并影响着水化学类型.     

水文周期对纳帕海高原湿地草甸土壤碳素的影响

综合降水量、蒸发能力、周边高山冰雪融水以及地下水资源的季节性变化特点分析了纳帕海湿地草甸水文周期特征,采用野外采样和室内分析相结合的方法,研究了水文周期对草甸土壤有机质变化的影响.结果表明,纳帕海湿地水文特征中草甸水位的周期性变化显著,并且水文周期对纳帕海湿地的草甸土壤有机质影响显著,其有机质变化表现为在0-20 cm土层呈不规则的"W"型多峰曲线变化,而在20-40 cm土层有机质的变化则为不规则的"N"型.水文周期变化对草甸土壤有机质的驱动过程可采用高斯多峰模型模拟,且拟合效果较为理想.     

藏南普莫雍错流域水体离子组成与空间分布及其环境意义

对藏南普莫雍错湖水及其周围人湖河流水体进行了离子化学成分分析,对部分湖泊和河流水样作氧同位紊分析.结果显示,不同入湖河流离子组成与湖水本身离子组成有较大差异.湖水的主要离子组合是Mg2 -Ca2 -HCO3-SO42-,而主要补给河流加曲为Ca2 -Mg2 -HCO3-.加曲人湖河口2m水深以内水化学性质差异大,湖泊其他地区差异小.加曲对河口三角洲之上湖水影响显著.其他河流对河口处湖水影响较小.Gibbs图显示湖水离子的组成主要与流域内的岩石风化有关.离子比例和三角图分析说明控制入湖河水离子主要过程是碳酸盐、黄铁矿和硅酸盐风化.湖泊与河流水体离子的组成差异较大,原因可能是蒸发浓缩导致的CaCO3的沉淀.其结果有助于正确理解湖泊沉积碳酸盐的环境指示意义.     

氢氧稳定同位素在地下水异常核实中的应用

在地震地下流体研究中,区别地下水是受浅层物质补给还是受深部介质活动的影响,是异常核实的主要任务。氢氧稳定同位素技术能够有效地识别地下水的来源与补给过程。文中概述了氢氧稳定同位素方法在地下水异常核实应用中的基本原理、水样采集和测试技术,列举了应用氢氧稳定同位素技术研究井水位升高和水质浑浊异常现象的实例,就氢氧稳定同位素用于核实地下水水位、水温、化学组分和宏观异常进行了简要讨论。该方法的广泛使用,有助于识别地下水异常的构造与非构造影响因素。     

广东深圳断裂带活动性的第四纪地质和地貌研究

深圳断裂带分布着一系列第四纪盆地,发育了以晚更新世河流相为主的沉积物,其厚度一般小于10—15米。它们的出现与断裂破碎带、岩溶地层分布及断裂早期活动有关。但是,未见错动了第四纪沉积物的断层。从约180万年以来,断裂带内发育了四级夷平面和三级河流阶地。不同时期地壳相对升降平均速率估计为约0.04毫米/年至0.2毫米/年。 在第四纪地质时期,深圳断裂带总体处于区域性的间歇性抬升过程,断裂活动不明显     

多姿多彩的“山宗、水源、路之冲” 穿越历史尘烟 读懂青海之美

正在中国版图的西北部,有这么一个省份,它雄踞在"世界屋脊"青藏高原的东北部,平均海拔4000米以上,蕴藏着丰富的冰雪资源;这里有着"江河源头"的美誉,是长江、黄河、澜沧江的发源地,境内河流纵横,湖泊棋布,还有着国内最大的内陆咸水湖——青海湖,并因此而得名"青海";这里山脉高耸,地形多样,盆地、高山和河谷相间分布,昆仑山横贯中部,唐古拉山峙立于南,祁连山矗立于北,茫茫草原起伏绵延,柴达木盆地浩瀚无限……     

青藏高原东南部巴松措现代沉积过程及其对气候变化的响应

湖泊沉积物是记录气候演化信息的重要载体之一,在探讨过去气候变化过程研究中发挥重要作用.然而,沉积物中的许多代用指标对气候的指示意义存在多解性,不同指标所反映的环境信息相互之间有时会存在矛盾.为了能够更准确地解读湖泊沉积物中指标所记录的环境变化信息,开展现代湖泊沉积物指标与环境之间的关系研究,深入探讨各指标对环境变化的响应机制尤为关键.本文选取青藏高原东南部巴松措湖泊表层沉积物作为研究对象,利用²¹⁰Pb与¹³⁷Cs比活度检测结果建立年代序列,对沉积物中粒度、磁化率、有机质含量等指标进行分析,揭示巴松措现代沉积过程.结合沉积物粒度端元组分分析结果,并将不同指标变化与林芝气象站所记录的数据资料进行对比,得出以下主要结论：该地区沉积物来源主要包括径流搬运的冰川碎屑物质和来自青藏高原南部、西南部上空悬浮于大气中的风成物质两部分;其中,通过风力搬运的物质输入主要集中在冬半年,受季节性风向及风速变化影响明显;径流受到冰雪融水与夏季降水的补给,因此通过径流搬运的物质输入量受到温度与降水综合影响;湖泊中磁性矿物碎屑的产生和输入主要受区域降水量影响的流域侵蚀速率变化控制,该湖泊沉积物磁化率波动可以有效的指示该地区降水量变化;沉积物中总有机碳含量和总氮含量变化主要反映湖泊自身初级生产力的变化,对区域温度变化的响应显著.