基于水平衡模型的呼伦湖湖泊水量变化

针对北方寒旱区呼伦湖水位下降、水面萎缩的现象,根据气候特征,利用月水量平衡模型探究湖泊水文过程并揭示其变化规律.在此基础上,利用不同气候条件下各水平衡项对于湖泊水位的影响程度确定水位升降的直接原因.基于1963-1980年间水位的实测数据,根据水量平衡原理及其他辅助计算判断出湖泊与周边区域存在着地下水的交换,且具有一定的规律性,即历年11月至次年3月期间的累积降雪融化渗入土壤中形成浅层径流补给湖泊,而7、8月份湖泊补给周边草原.基于以上规律,根据周边坡面汇流、地下水与湖泊交换量的年内变化特征,利用水平衡方程式推算湖泊1981-2008年逐月水位变化,并与其他研究成果比较,吻合度较高.不同气候条件下,径流量对于湖泊水位的影响程度最为突出,是水位变化的主控因子.     

马湖水资源的初步分析

详细阐述了马湖的地理位置、湖盆形态、流域水系特征及湖区自然概况。从研究水资源的角度出发,实测了水下地形,并进行了湖水的水量平衡分析计算。分析湖水的理化特性,包括:水色、透明度、温度、溶解性气体、pH值、营养物质、矿化度和水型等,并根据其水资源特点,提出了开发和综合利用的措施。     

水文巡测方法与水量平衡计算洱海水资源量对比分析

根据洱海流域1998、2004-2006年入湖、出湖水量监测成果,通过实测流量、降水量、蒸发量对入湖、出湖水量进行对比计算,结果发现,应用水文巡测方法与水量平衡方法计算出的2004-2006年洱海水资源量绝对误差最大值为0.2427×108m3,相对误差为4.8%,5%,说明两种方均可行.分析水量平衡方法的误差来源是枯期受湖面蒸发和农业提水灌溉的影响,提高洱海水资源量计算精度所需解决的问题是提高湖面蒸发量观测精度和还原水量计算精度.分析水文巡测方法的误差来源主要是巡测的监测断面距入湖口有一定距离,主要以面积比拟与降水修正进行计算,以及点据数量较少.针对两种方法的优缺点,提出四种措施:加强环洱海水量监测能力建设;加强洱海水面蒸发观测手段和方法;加强环湖生产生活用水的监督性监测;加强入湖河流水质水量并重监测与分析,以期更好地为洱海水环境、水资源保护和出入湖水量预测分析提供更准确的科学技术支撑.     

呼伦湖水位、盐度变化(1961-2002年)

为重建水文资料缺乏的呼伦湖流域的水文、水质序列,本研究基于长期的气象观测记录,采用彭曼公式估计了湖泊的水面蒸发,并建立一个两参数月水量平衡模型模拟湖周的入流,通过水量平衡计算．建立了42年(1961-2002)的呼伦湖区水量变化序列,并模拟了湖泊月水量、水位、含盐度的变化．模拟的水位、含盐度变化趋势与实际比较接近,模拟精度较好,其误差在可以接受范围内.所重建的42年呼伦湖区水文、含盐度序列,可为该区域的水资源评价管理、开发利用提供科学依据.     

1990-2019年咸海水量平衡及其影响因素分析

咸海地处中亚,气候和人类的双重影响下湖面急剧萎缩引发区域生态危机,定量解析其水量平衡互动关系及影响因素对咸海地区水资源管理和生态保护有重要意义.基于1990-2019年密集时序Landsat影像、T/P卫星、Jason1/2测高卫星及咸海数字测深模型(DBM),提取近30年咸海面积、水位变化信息,重建咸海水位-面积-库...     

青海湖水量平衡分析与水资源优化配置研究

在充分收集有关资料的基础上研究青海湖1959-2000年间降水径流蒸发湖泊水位地下水补给量的动态变化建立水量平衡分析方程.青海湖水位在波动中持续下降42年来年平均水位累计下降了 3.32 m平均每年下降了0.079 m近年来下降的幅度减小. 同时青海湖储水量不断减少而湖区降水呈增加的趋势河川径流量地下水的入湖补给量 蒸发量呈现下降的趋势. 根据青海湖水平衡分析计算结果预测2010年青海湖流域耗水量将达1.27108m3为维护生态平衡和社会经济持续发展需要跨流域调水量引大济湖4.1108m3.     

近50年来内蒙古查干淖尔湖水量变化及其成因分析

内蒙古查干淖尔湖是位于季风边缘区干旱与半干旱过渡带的封闭湖泊,对气候变化响应极为敏感.利用1958-2010年的查干淖尔湖21期遥感影像以及湖泊流域1955-2010年的3个气象站点和1个水文站点的气温、降水、蒸发和径流等数据,分析查干淖尔湖近50余年的湖泊水量、面积/水位波动及其原因.结果表明,近50年来在区域气候暖干化的背景下,查干淖尔湖不断萎缩,流域生态环境退化.1958-2010年湖泊容积以2×106m3/a的速度锐减66.9%(从124.1×106m3降到41.1×106m3),湖泊面积缩小73.3%(从105.3 km2降到28.1 km2),平均缩减速度为1.8 km2/a;流域年均气温上升了2.5℃,年降水量下降了36.6 mm.湖泊水量与流域气温和蒸发量显著负相关.查干淖尔湖分为东西两部分,中间由天然堤坝相连,东湖在水闸的人为控制下水位波动范围不超过1 m.西湖水位波动则相对剧烈,湖面下降7.6 m,于2002年彻底干涸,湖盆裸露,已成为盐尘暴、沙尘暴源地.     

环太湖河流进出湖水量及污染负荷(2000-2002年)

天然水域,尤其是富营养的浅水湖泊,沉积物中磷的释放是蓝藻水华发生、形成和持续生长的重要因素．分析沉积物中磷的赋存形态转化及其潜在生态效应,有助于理解沉积物中磷的迁移转化过程及其与湖泊富营养化之间的关系．本文综述国内湖泊水域中磷的主要形态、来源和转化过程以及其生物有效性的研究进展．重点讨论了近5年来中国东部浅水湖泊沉积物磷的形态分析、转化和生物有效性评估的现状,以及沉积物中磷形态与浅水湖泊富营养化之间的潜在联系．     

高层建筑电梯平衡量体系的动力特性与地震反应分析

本文在文献〔２，１〕所建立的平衡重体系运动方程的基础上，对高层建筑电梯系统中平衡重体系的动力特性进行了探讨，给出了求解该体系自振频率的近似方法，通过对一幢１４层建筑内的平衡重体系进行的大量地震反应分析，研究了其动力反应沿建筑物高度变化的一般规律，给出了最大反应所处的位置。本文的工作为实施和推广文献〔１〕所提出的平衡重体系的抗震控制措施奠定了理论基础。     

高山冻土区水量平衡及地表径流特征

以天山空冰斗高山冻土区为例,通过实验观测资料,探讨高山冻土区独特的径流过程、水量平衡特征及产流模拟计算。     

Modelling lake stage and water balance of Lake Tana,Ethiopia

The level of Lake Tana, Ethiopia, fluctuates annually and seasonally following the patterns of changes in precipitation. In this study, a mass balance approach is used to estimate the hydrological balance of the lake. Water influx from four major rivers, subsurface inflow from the floodplains, precipitation, outflow from the lake constituting river discharge and evapotranspiration from the lake are analysed on monthly and annual bases. Spatial interpolation of precipitation using rain gauge data was conducted using kriging. Outflow from the lake was identified as the evaporation from the lake's surface as well as discharge at the outlet where the Blue Nile commences. Groundwater inflow is estimated using MODular three‐dimensional finite‐difference ground‐water FLOW model software that showed an aligned flow pattern to the river channels. The groundwater outflow is considered negligible based on the secondary sources that confirmed the absence of lake water geochemical mixing outside of the basin. Evaporation is estimated using Penman's, Meyer's and Thornwaite's methods to compare the mass balance and energy balance approaches. Meteorological data, satellite images and temperature perturbation simulations from Global Historical Climate Network of National Oceanographic and Atmospheric Administration are employed for estimation of evaporation input parameters. The difference of the inflow and outflow was taken as storage in depth and compared with the measured water level fluctuations. The study has shown that the monthly and annually calculated lake level replicates the observed values with root mean square error value of 0·17 and 0·15 m, respectively. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

中全新世以来呼伦湖沉积物碳埋藏及其影响因素分析

通过对内蒙古高原呼伦湖沉积物样品总有机碳含量(TOC)及其稳定同位素(δ13Corg)、总氮含量(TN)和TOC/TN(C/N)值的测定,结合沉积岩芯AMS14C年代标尺,分析了中全新世以来呼伦湖沉积物有机碳埋藏速率随时间变化的趋势及有机质的来源,并探讨了影响呼伦湖有机碳埋藏的主要因素.结果表明,中全新世以来呼伦湖有机碳埋藏速率平均值约为2.06 g/(m~2·a),碳储量约为35.25 Tg C,且总体上呈现增加趋势.呼伦湖沉积物中有机质主要来源于外源输入,但近1000 a以来内源输入逐渐增加并占据优势.呼伦湖有机碳埋藏速率与温度和降水均呈负相关,表明在长时间尺度上,升温及降水量的增加可能对呼伦湖的碳埋藏起到一定的抑制作用.     

呼伦湖浮游植物群落季节动态及其与环境因子的关系

为探究呼伦湖浮游植物群落的季节变化特征及其与环境因子的关系,本研究分别于2019年3、5 10月对呼伦湖浮游植物的种类、细胞密度和生物量及湖水水质进行调查.结果显示,共鉴定出120种浮游植物,隶属于7门72属.从浮游植物群落季节组成差异上来看,春季绿藻门种类数最多,其次是硅藻门、蓝藻门;夏秋季绿藻门种类数最多,蓝藻门次之;冬季硅藻门种类数最多,绿藻门次之.呼伦湖浮游植物优势种主要为硅藻门的梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)、蓝藻门的卷曲长孢藻(Anabaena circinalis)和细小平裂藻(Merismopedia minima),种类数在春季最多,秋冬季最少.浮游植物细胞密度在春季(123.52×10⁴cells/L)和冬季(16.41×10⁴cells/L)较夏季(280.80×10⁴cells/L)和秋季(380.63×10⁴cells/L)低,春冬季绿藻门细胞密度最高,夏秋季蓝藻门细胞密度最高.就浮游植物生物量而言,夏季(0.38mg/L)最大,其次是秋季(0...     

呼伦湖流域氢氧稳定同位素特征及其对水体蒸发的指示作用

以呼伦湖流域为例研究该区域氢氧稳定同位素在不同水体中的分布特征,并探讨氢氧稳定同位素对在该区域水文过程的指示作用.流域湖水、入湖河水、周边地下水水样的氢氧稳定同位素分析结果表明,夏季8月份湖水中的重氢氧稳定同位素比7月份的更加富集.而河水中氢氧稳定同位素在同一时间内的河流沿程上存在明显的差异,下游水体中的氢氧稳定同位素要比上游更加富集.研究区的河水和湖水的δ~(18)O-δD关系特征显示,河水和湖水的δ~(18)O-δD的关系点全部位于当地降水线的右下方,说明流域河水和湖水水体受到明显的蒸发作用.而井水的δ~(18)O-δD的关系点大都靠近当地大气降水线,说明这一区域的地下水主要是大气降水渗入地下形成.利用氢氧稳定同位素分馏过程中的氢氧稳定同位素的比率与剩余水体的关系,并在考虑湿度因子的动力分馏模拟下,计算出河水的剩余水体比例在0.85~0.96之间,而湖水的剩余水体比例在0.71~0.77之间.最后,利用氢氧稳定同位素质量平衡法对呼伦湖多年平均蒸发量进行了估算,估算的湖泊蒸发量结果与实测值相近,相对误差为5.4%,说明方法可靠.氢氧稳定同位素对于研究区域水文过程有着重要的作用,在今后呼伦湖流域水文研究中有着更加广泛的应用空间.     

青海湖水量平衡及水位变化预测

青海湖是我国最大的内陆湖泊,流域面积29661km~(2),水面高程超过3000m,受人为活动影响相对较少,基本上还处于半自然状态。水量平衡计算结果表明,有观测资料的近30年来,青海湖处于负平蘅状态,水位下降了2.96m,平均每年下降10.2cm。如果未来湖区的气候大体保持过去的情况,水位将再下降5.8m,经过57年才能平衡。如果考虑“温室效应”所引起的西北地区未来气候变化,水位亦将下降,每年平均下降10.1cm。     

水位波动下的呼伦湖上覆水体与沉积物间隙水之间溶质的运移特征

为了探求内蒙古呼伦湖上覆水体和沉积物间隙水之间溶质运移机制,对呼伦湖的1个沉积物柱芯的间隙水、3个湖泊水体以及湖周边7个地下水体中的氯离子(Cl~-),氢、氧稳定同位素(δD和δ~(18)O)分别进行分析测试,并利用其示踪性对沉积物中溶质运移特征进行研究.结果显示,δD、δ~(18)O和Cl~-浓度在不同水体中的分布具有相似的分布规律,整体上从底部沉积物到上部湖水浓度分布呈现逐渐递减的抛物线趋势,在间隙水中最大值位于所取沉积物柱芯的最深处,Cl~-浓度为306 mg/L,δD和δ~(18)O分别为-58‰和-5.9‰;最小值位于沉积物柱芯上层,并与上覆水体中的值相似,Cl~-浓度为159 mg/L,δD和δ~(18)O分别为-66‰和-7.3‰.为了明确沉积物柱芯中间隙水的高浓度Cl~-和偏正δD、δ~(18)O的来源,比较不同水体的δ~(18)O-δD关系点分布,表明含有偏正值的δD、δ~(18)O和高浓度Cl~-的间隙水与上覆湖水关系密切,可能是由于低水位时期湖水与间隙水相互发生扩散作用而产生的结果.一维对流扩散迁移模型证实扩散作用是控制着沉积物间隙水中溶质浓度在垂向上分布的主要机制,同时湖水水位的变化会影响沉积物间隙水与上覆水体的扩散过程,特别是在水位上升期,富集在沉积物中的溶质可能成为湖水的重要物质来源,影响上覆水体的水质.因此,对于封闭湖泊水位的控制和管理不仅在维持湖泊水量方面有着直接的作用,同时在稳定湖泊水质条件上也有着重要的意义.     

Quantitative reconstruction of the lake water paleotemperature of Daihai Lake, Inner Mongolia, China and its significance in paleoclimate

By measuring Sr/Ca ratios of the ostracod shells (Limnocthere cf. inopinata) in sediments of the Daihai Lake, and combined with Sr²⁺/Ca²⁺ ratios of the lake water, this paper obtained paleosalinity of the lake water. Vaporizing experiment of the lake water in laboratory showed that there was a quantitative relationship between salinity and oxygen isotope. Using this relationship, oxygen isotope values of the paleo-lake water were calculated. By measuring the oxygen isotope of the authigenic carbonate in the lake’s sediments, and in combination with the oxygen isotope values of the paleo-lake water, the paleotemperature of the lake water was calculated. Finally, based on these proxies, the paleoclimate in the lake basin was explored.     

内蒙古呼伦湖表层沉积物的矿物组成和沉积速率

呼伦湖表层沉积物的取样和分析表明,沉积物主要由碎屑矿物和自生碳酸盐矿物组成。碳酸盐含量为10％—18％。碳酸盐沉积作用与湖水的较高含盐量和碳酸盐过饱和度有关。湖泊中心HL8号柱样的~(210)Pb测定结果是,10cm以上平均沉积速率0.25cm/a,10—12cm为0.05cm/a。60年代开始随湖泊水位上涨沉积物输入量迅速加大。