疏勒河流域生态环境现状评价研究

通过设定疏勒河流域生态环境评价指标和环境质量刻度,采用主观概率累和法,对疏勒河流域天然植被退缩量、河湖萎缩与消亡、区域次生盐渍化、土地沙化、水土流失、水体污染六大子系统进行评价.结果表明:疏勒河流域生态环境现状总体"一般",局部地区生态环境恶化,存在诸多隐患,在流域开发决策中应给予足够重视.     

昌马水库运行后疏勒河流域盆地地下水补给资源变化分析

通过对昌马水库运行前后不同时期疏勒河流域各盆地河水—地下水相互转化的论述,详细对地下水补给量及其各主要补给项的变化原因进行了对比分析,流域地下水补给资源总体呈减少趋势,地下水的补给条件与更新能力被削弱。昌马水库运行后,中游玉门踏实盆地地下水补给量大幅减少,比上世纪60年代、90年代末分别减少了3.11×108m3、2.95×108m3,下游安西敦煌、花海盆地地下水补给量小幅增加。中游盆地泉水溢出量大幅衰减,与60年代比削减了53.2%。     

疏勒河流域中下游盆地地下水功能区划

按地下水目标功能单项评价分级和主导功能综合评价的组合特征,对疏勒河流域中下游盆地地下水目标功能在5级分区的基础上,结合各自的属性与具体条件进行了功能区划:地下水资源功能划分为11种类型;生态功能划分为12种类型;地质环境功能划分为8种类型。地下水功能综合区划依据资源功能区和生态功能区,分别划分为4种类型的资源利用区和3种类型生态环境保护利用区。     

河西走廊疏勒河流域地下水资源开发利用的环境效应

疏勒河流域地下水资源开发利用在取得巨大经济效益和社会效益的同时,也引起了地下水位持续下降、湿地萎缩、植被退化、土地沙漠化等一系列环境效应。如何合理配置生态环境用水、工农业用水已成为该区亟需解决的主要任务之一。     

疏勒河流域中下游盆地地下水功能评价

疏勒河流域中下游盆地大规模的水资源调配利用引起了该区地下水资源功能、生态功能和地质环境功能变化.文章介绍了用层次分析法评价地下水功能的方法,构建了疏勒河流域中下游盆地地下水功能评价体系,对单项功能和综合功能进行了5级划分与评价,并依据评价级别分别指出地下水应用前景,结果与其水文地质条件及环境状况相适合,可作为该区地下水功能区划的基础.     

疏勒河流域中下游三大盆地地下水潜力评价

地下水潜力评价是资源评价的重要内容之一。本文浅析了全国地下水资源及环境问题调查评价技术要求的地下水潜力的概念和方法,以水文地质盆地为地下水系统单元,对疏勒河流域中下游三大盆地———玉门踏实、安西敦煌和花海盆地地下水潜力进行了评价,分别分析了3个盆地地下水开采潜力、利用潜力的方向,并计算各潜力大小、潜力系数级别、潜力模数大小,为疏勒河流域盆地地下水资源的开发利用、管理和调配提供了科学依据。     

疏勒河流域灌区水资源开发利用潜力研究

运用模糊综合评判和层次分析法对疏勒河流域昌马灌区、双塔灌区和花海灌区水资源开发利用潜力进行了分析评价。结果表明:昌马、双塔和花海三大灌区水资源开发利用潜力各不相同。昌马灌区水资源开发利用处于高级阶段,开发潜力最小,进一步开发应以深度开发为主,同时加强水资源的综合管理;双塔灌区和花海灌区均处于中级阶段,进一步开发潜力较大,其中花海灌区开发潜力最大,水资源开发方式应逐渐从广度向深度转变,耗水型向节水型过渡。研究结果对疏勒河流域灌区尺度水资源的可持续利用提供了科学依据和决策支持,具有重要的实用价值。     

利用电测深资料研究疏勒河流域中下游盆地的第四系

依据地层电性差异,研究河西走廊疏勒河流域中下游平原区的诸第四纪盆地中的第四系,提出了准第四系厚度的概念.用电测深资料推断了诸盆地的准第四系厚度、岩性结构、隐伏构造等,为该地区地下水勘查提供了基础性资料.     

霍林河流域生态环境需水量研究

根据霍林河流域的具体情况,其生态环境需水量由河流基本功能生态环境需水量和通河湖泊湿地需水量组成。其中河流基本功能生态环境需水量又包括保持水体自净能力用水和河流基本生态环境需水量。综合分析生态环境需水的现有计算方法。结合霍林河流域河流、湖泊、湿地生态系统类型的特点,建立适合于研究区域不同生态系统类型的生态环境需水计算方法。以土地利用遥感动态分析为基础,对霍林河流域各生态系统类型的生态环境需水量进行计算,扣除重复计算部分,基准年和各规划水平年生态环境需水量为85 976万m~3/a,再扣除产流量(18 865万m~3/a)和流域内三个自然保护区的沼泽湿地对应的多年平均降水量(17244万m~3/a),需要霍林河流域和外流域提供的水资源量为49867万m~3/a。     

五种降水产品在疏勒河上游山区和中下游月尺度降水的适用性对比研究

降水产品为理解降水时空分布提供了新的视角,然而其在不同地区适用性差异很大,目前对不同降水产品在西北内陆河流域上游山区和中下游平原适用性的对比研究还十分有限。利用疏勒河流域及周边9个国家气象站2001-2013年和4个山区自建气象站2008-2013年降水观测数据,基于皮尔逊相关系数（R）、均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）和相对偏差（BIAS）指标,对CMFD、ERA-Interim、GPCC、GPCP V2.3和JRA-55共五种常用降水产品的月尺度降水数据在疏勒河上游山区和中下游平原区的适用性进行了评估对比,结果表明：五种降水产品都可以较好地模拟疏勒河流域多年平均降水的空间分布,总体来说,降水产品在上游的评估的相对误差优于中下游,但绝对误差比中下游大,这与上游降水远大于中下游有关。各产品在上游和中下游的精度排序结果一致,均为CMFD > GPCC > ERA-Interim > GPCP V2.3 > JRA-55。CMFD效果最佳可能与融合了中国更多的地面降水资料有关,其在自建站的效果也表现最佳。不同产品在疏勒河上游山区和中下游月尺度的降水评估中表现较好,但尚不能满足流域水文过程分析和模拟的需要。     

黄河下游河道改道问题探讨

本文从黄河下游华北沉降盆地的基底构造,河沙淤积、地貌形态特征诸方面论述了黄河下游河道改道的必然性,指出黄河下游决堤改道的危险河段在河南、重点花园口至高村河道段。为了防止黄河河道失控,避免决堤改道造成巨大经济损失,提出了黄河下游局部改道（花园口一张庄闸人工造黄河河道）的设想,对黄河下游防洪治河具有重要的实际意义。     

祁连山疏勒河上游基流变化及其影响因素分析

基流是河川径流的重要组成部分,也是干旱半干旱地区最重要的枯季水文特征之一. 基流在维持河川径流和维护河流湖泊生态等方面具有重要意义. 基于祁连山疏勒河上游出山口控制水文站昌马堡站1954-2009年的日径流资料,采用递归数字滤波法和平滑最小值法对日径流进行基流分割,对比分析基流和基流指数BFI的变化特征,并从气温和降水两方面探讨基流变化的主要影响因素. 结果表明：两种方法的计算结果有差异,但平滑最小值法更适用于研究区. 疏勒河上游多年平均基流量为6.07×10⁸m³,基流变化总体上呈上升趋势,进入21世纪以后基流量增加最为显著. 研究区多年平均基流指数为0.66,基流指数的年际变化相对比较稳定,但年内波动幅度较大. 在长时间尺度上,降水是基流变化的主要影响因素,降水量的增加在一定程度上影响了基流和基流指数的变化. 在全球变暖的背景下,气温升高导致冰雪融水的增加和冻土的退化,间接的影响了基流的变化.     

黄河中游鄂尔多斯高原内流区与闭流区的形成机理—基于水循环的分析

在分析鄂尔多斯高原地表水、地下水与黄河流域水资源转化关系的基础上,依据地下水流系统的理论与方法,对内流区与闭流区的形成机理进行了研究,对内流区与闭流区的分布范围进行了重新界定。结果表明,在鄂尔多斯高原可划分为2个内流区和4个闭流区：内流区内虽然地表水与黄河及其支流无直接的水力联系,但地下水与黄河及其支流存在着密切的水力联系,应将其划入黄河流域;闭流区内无论地表水还是地下水,与黄河及其支流均无水力联系,不属于黄河流域;闭流区总面积为32451.4km2,与1977年《黄河流域特征值资料》中划分的闭流区面积(42296km2)相比减少了9844.6 km2,即黄河流域集水面积在原来的基础上应增加9844.6 km2。     

疏勒河中、下游盆地景观环境变化分析

通过70~90年代中期遥感卫片解译,对疏勒河中、下游盆地生态景观进行分类,阐述了分布特征,应用GIS技术计算各类景观面积,分析了时空分布变化和成因,指出了两重点盆地存在的主要环境地质问题,提出了合理利用水土资源和保护生态环境的建议.     

疏勒河中下游胡杨林土壤水盐空间变化与影响

基于河西走廊疏勒河中下游绿洲天然胡杨林下8个采样点720个土壤样品和6.8524 hm2的7个样方,应用统计学及相邻格子法等研究了胡杨林土壤水盐的空间变化特征及其影响。结果表明:研究区土壤含水量随深度而增加,土壤全盐量变化与之相反,两者在80 cm土层之上变化剧烈,之下变化平缓;土壤水盐含量变异差异明显,均属于中强度变异。各层土壤水盐含量存在着自中游向下游水分减少、盐分增加、表层聚盐加重的显著空间分布规律。研究区胡杨林生长受到土壤水盐胁迫,种群结构残缺;下游胡杨林分偏老,稀疏矮小,已明显衰退。长此下去,下游胡杨林将因快速衰退演替而全部死亡。     

Study on functions and rational allocation of Shule River Basin groundwater resources

Based on Investigation and Assessment on Rational Exploitation and Utilization of Groundwater Resources in Typical Areas of the Hexi Corridor, the thesis studies on groundwater and environmental problems arising from the large-scale agricultural development projects in Shule River Basin. The thesis analyzes problems in exploiting and utilizing water resources, defines the function zoning of groundwater resources in key areas and evaluates them. Finally, the thesis uses three-dimensional unsteady flow simulation and regional social and economic development plan to study on the allocation of groundwater in Shule River Basin. A proposal for rational allocation of Shule River Basin water resources has been put forward.     

Characteristics and influencing factors of runoff changes in the upper Shule River basin from 1954 to 2016北大核心CSCD

River runoff is an important water resource in the arid region of northwest China. Under the back⁃ ground of climate change,the exploration on change characteristics and influencing factors of river runoff is of great significance for understanding the law of river hydrological change. Based on the daily discharge of Chang⁃ mabao hydrological station,the observation materials from meteorological stations and radiosonde stations,and the first and second Chinese glacier inventory,the variation characteristics and possible influencing factors of runoff in the upper Shule River were systematically analyzed by using the linear trend,empirical mode decompo⁃ sition and hierarchical multiple regression. The results show that the annual runoff of the upper Shule River showed a significant increasing trend during 1954-2016,with a rate of 1. 00×108 m3·（10a）-1. Both runoff in flood period and non-flood period also showed a similar increasing trend. The runoff suddenly changed in 1999 and had two oscillation periods of about 15a and 7a,among them the 15a oscillation period was the most signifi⁃ cant. Both cumulative positive temperature and precipitation were the main climatic factors affecting the runoff in the upper Shule River,which can explain more than 80% of the runoff change. There was a significant posi⁃ tive correlation between the summer runoff in the upper Shule River and the height of 0 ℃ layer. It means that the height changes of 0 ℃ layer can be used to predict the runoff change of the river in flood period,which provides an important reference for evaluating the runoff change of glacial melt recharge rivers in the arid re⁃ gion of northwest China. From 1966 to 2006,the ice volume in the upper Shule River basin decreased by about 5. 77 km3,indicating that glacier changes play a crucial role in the change and regulation of runoff in the basin. © Journal of Glaciology and Geocryology 2022.     

基于BMA多模型组合的疏勒河径流预测研究

准确可靠的径流预测对于水资源的科学管理与规划具有重要意义,特别是在水资源紧缺的干旱半干旱地区,径流预测对流域内水资源高效利用与水利工程经济运行具有重要现实意义。针对径流预测通常采用单一方法进行建模与预测,难以利用各预测模型优势的问题,本文利用极限学习机（ELM）模型、支持向量机（SVM）模型、多元自适应回归样条（MARS）等机器学习方法建立了疏勒河上游未来1~7日的径流预测模型。在此基础上,运用贝叶斯模型平均（BMA）方法对ELM、SVM、MARS模型的预测结果进行组合,构建了径流组合预测模型,以获取更可靠的预测结果,并采用蒙特卡洛抽样方法获取BMA的95%置信区间,对预测结果进行了不确定性分析。结果表明：ELM、SVM、MARS模型以及BMA组合模型均适用于干旱半干旱地区的中长期日径流预测;BMA的预测精度较单一模型更高,能够提供更准确的预测值;BMA的95%置信区间对实测值覆盖率高,同时能够提供较好的确定性预测和概率预测结果。表明BMA在资料有限的条件下,表现出较单一模型更高的预测性能,可以成为干旱半干旱地区中长期日径流预测的有效方法。     

甘肃敦煌地区疏勒河尾闾区地下水化学特征及成因分析

疏勒河尾闾区是护卫敦煌绿洲及文化的生态安全屏障,但是对地下水化学的研究相对较少。本次研究在野外调查及采样测试的基础上,综合运用数理统计、Piper三线图、离子相关性分析、Gibbs图及离子比例系数等方法明确了疏勒河尾闾区的地下水化学特征,并对其成因进行了分析。结果表明：疏勒河尾闾区地下水水质总体呈弱碱性,具有高溶解性总固体及高硬度的特征,水化学类型主要为Cl-·SO2-4-Na+型。地下水水化学演化是由蒸发浓缩作用主导,同时风化溶解和阳离子交换共同作用的结果。地下水中的Ca2+及Mg2+主要来自于蒸发岩及硅酸盐的溶解,Na+主要来源于岩盐溶解。高氟水的形成与片麻岩中普遍存在的黑云母矿物、蒸发浓缩主导的水文地球化学作用以及地势低洼的地形条件有关。成果不仅丰富了疏勒河流域内的地下水化学研究,亦可为敦煌绿洲生态安全屏障区的保护与建设提供科学依据。