塔河流域枯水流量概率特征及成因与影响研究

选用11种概率分布函数和单参数二维阿基米德族Copula函数,系统分析了塔里木河流域(简称塔河流域)8个水文站最小连续7日平均流量。研究结果表明:①韦克比函数最适合描述塔河流域枯水径流的概率特征;②1987年以后重现期较短的干旱发生频率降低,而重现期较长的干旱事件发生概率增加,主要是由于气候的季节变化及各河流流量的补给类型不同,从而对塔河枯水流量有一定影响;一般来讲,春季气温对枯水的影响要大于降水变化对枯水的影响;③叶尔羌河、阿克苏河等流域水文干旱联合重现期和同现期变化基本一致;开都河流域发生干旱概率要小于叶尔羌河和阿克苏两流域,而开都河流域同时发生干旱的概率大于叶尔羌河和阿克苏河,3个流域重现期短的干旱遭遇概率较大。研究表明,气候变化并没有从根本上改变新疆旱灾情况,同时,由于耕地面积、人口等的增长,水资源需求量增加,在水资源供需方面仍存在非常尖锐的矛盾。     

上游不同开发情景对阿克苏河径流变化影响分析

萨雷扎兹河发源于吉尔吉斯斯坦(以下称吉国),入境水量约占阿克苏河水量的44.3%,对确保阿克苏地区经济社会的可持续发展具有重要的现实意义。近年来,吉国计划在萨雷扎兹河(阿克苏河上游)进行水资源开发,将会影响处于下游的我国境内阿克苏河流域的水资源量。基于阿克苏河流域的径流数据,定量分析了萨雷扎兹河的径流变化特征和不同开发情景对阿克苏河下游径流的影响。结果表明:在1958—2015年,萨雷扎兹河年径流整体呈显著上升趋势;径流的年内分配差异较大,主要集中在7、8月;春、冬两季径流呈显著增长趋势,夏、秋两季呈微弱增长趋势;从年代际变化看,除1958—1959年为偏枯水时段,1990—1999年为偏丰水时段外,剩下的时间段均为平水时段。吉国跨流域调水工程建设将对阿克苏河径流产生重大影响。从季节尺度分析,跨流域调水工程建设将导致阿克苏河下游径流呈减少状态,其中夏季敏感性最高;从年尺度分析,跨流域调水工程建设将导致阿克苏河下游径流呈减少状态,而且随着调水量的增多,阿克苏河下游径流不断减少。研究结果可以为我国政府在处理吉国跨流域调水工程建设对阿克苏河径流产生影响的问题上提供一定的参考。     

新疆的水资源可利用量及其承载能力分析

把新疆划分为伊犁河—额尔齐斯河外流区、准噶尔盆地—天山北坡经济区、塔里木盆地-塔里木河流域区和吐哈盆地诸小河流域区等4个水资源分区。系统分析估算了各分区的水资源总量、水资源可利用量以及水资源的利用现状、水资源的潜力及其承载能力,并参考已有研究结果进行了评述。新疆社会经济可利用的水资源量为598.96×108m3,新疆生态需水量为229.31×108m3;在建立节水型社会后,可以满足新疆社会经济、生态的需水。到2050年人均GDP81697.49元时,可承载的人口规模不低于3 250.8×104人。     

中亚主要河流水利建设对自然环境的影响

中亚的大河有发源于我国新疆境内的伊犁河,年径流量147.9亿米~3(卡普恰盖水库);额尔齐斯河,年径流量(入鄂毕河)950亿米~3,新疆额尔齐斯河入斋桑泊的年径流量为97.7亿米~3。还有锡尔河年径流338亿米~3;阿姆河681亿米~3。这些河流随着国民经济的发展,皆被部分开发或全部开发,自然环境也发生了巨大变化,自然界以另外的方式对人类加以报复,为此人类还需要采用更多的办法对自然界进行再改造、再征服,这样循环往复,促成社会的发展。一、1971年苏联在伊犁河中游距巴尔喀什湖约370公里处修建了卡普恰盖大型水库,库容280亿米~3。该水库的修建使伊犁河流域地表、地下径流发生了很大变化,引起了植被大改     

新疆阿克苏河流域年径流时序特征分析

阿克苏河是塔里木河的主要支流,依据阿克苏河流域内5个代表站的40余年年径流实测资料,选取多种径流统计参数,分析流域范围内不同径流补给来源的径流年内分配规律和多年变化特征。结果表明：阿克苏河流域径流补给具有垂直地带性和多样化特点,径流时序特征与径流的补给来源有密切关系;径流年内分配极不均匀,集中程度高;而径流的多年变化变差系数小,丰、枯频率密度近似正态分布,无特大丰水年和枯水年,径流量多年变化趋势比较稳定。     

气候变化下新疆及咸海流域河川径流演变及适应性对策分析

 中亚咸海流域地处全球气候变化的敏感中心,生态环境脆弱、水资源紧缺,过去百年来中亚咸海流域气候、人类活动、生态环境均经历了较为显著的变化,分析中亚咸海流域气候-水-生态-人类活动的关系,对自然与人文相近的新疆可持续发展具有重要的借鉴意义。以最新收集的资料为基础,对比研究近50 a来新疆及近80 a来中亚咸海流域的气温、降水和主要河流的径流变化情况,结合二者水资源开发利用的演变历程,分析气候变化与人类活动对研究区生态环境与持续发展的影响,最后借鉴中亚咸海流域气候变化、人类活动、生态环境的综合关系,讨论气候变化下新疆水资源开发利用的适应性对策。结果表明：近80 a来,新疆与中亚咸海流域气候呈现较为一致的变暖趋势,尤其是20世纪80年代以来,二者绝大部分地区气候呈现“暖干”向“暖湿”转型迹象,河川径流也有不同程度的增加,但由于人类活动规模与强度的迅速、持续增强,研究区生态环境呈现尚未得到有效遏制的恶化趋势。立足于有利的气候时期,强化水资源开发利用管理,提高水资源利用效率和效益,加快关键水源工程建设,完善水资源配置网络体系的建设,是未来一段时期内应对气候变化下新疆水资源开发利用的主要适应性对策。     

新疆阿勒泰地区流域水生态环境的主要问题与保护对策研究（英文）

本文首先系统梳理了阿勒泰地区流域水生态环境状况,分析了阿勒泰地区水环境质量、水生态、水资源等方面存在的主要问题。阿勒泰地区主要有额尔齐斯河、乌伦古河和吉木乃县诸河三大河流水系。地区主要河流水环境质量总体保持稳定,水资源总量位于新疆前列,但还存在流域生态流量不足、水资源开发与保护矛盾未得到有效化解、水生态破坏问题仍然严重、水环境风险依然突出等问题。然后以问题为导向,结合流域水系分布,将阿勒泰地区划分为额尔齐斯河流域、乌伦古河流域、吉木乃县诸河流域和南部荒漠区共计4个区域,并将4个区域进一步划分为11个水生态环境控制单元。依据阿勒泰地区流域水生态环境现状和存在的问题,从加强水污染防治、强化水资源保障、加大水生态保护修复力度等层面,提出流域水生态环境保护的总体思路和对策建议,以期为改善阿勒泰地区流域水生态环境质量提供科技支撑。     

中亚天山山区冰雪变化及其对区域水资源的影响

冰川和积雪是构成山区固体水库的主体,对区域水资源稳定性具有调节功能,但深受气候变化的影响。以中亚天山为研究区域,基于长时间序列的观测数据,分别从冰川、积雪、水储量、径流等方面进行分析,并选取阿克苏河、开都河及乌鲁木齐河3个典型流域,研究天山山区冰雪变化对流域水资源的影响。结果表明：① 冰川退缩速率与面积的函数关系为f（x） = -0.53×x^-0.15 （R² = 0.42,RMSE = 0.086）,说明小型冰川对气候变化的响应更为敏感。同时,中低海拔区域的冰川退缩速率大于高海拔区域;② 2003-2015年天山山区水储量的递减速率为-0.7±1.53 cm/a,天山中部区域的递减速率最大,这一结果与该区域冰川急剧退缩相吻合;③ 近半个多世纪以来,冰雪融水径流增加是这3个典型流域径流量增加的主要原因,其中阿克苏河增幅最大（达0.4×10⁸ m³/a）。但自20世纪90年代中期以来,3个流域的径流量都呈减少趋势,与流域内冰川面积减少、厚度变薄及平衡线海拔升高的关系密切。研究结果揭示了气候变化驱动下的山区固态水体储量变化对流域水资源的影响机制,以期为流域水资源管理提供有价值的决策参考。     

哈萨克斯坦水环境与水资源现状及问题分析

水是最重要的自然资源之一,水资源的可利用量取决于自然条件和人为因素两个方面。亚洲中部干旱区水资源有限,近年来河湖萎缩、生态环境系统退化,已成为区域社会经济持续发展的瓶颈。以丝绸之路经济带沿线国家之一哈萨克斯坦内按照水资源需求程度划分的八大流域作为研究区,在进行各个流域水质及水资源现状特征分析的基础上,通过径流占比、人为影响程度以及水资源需求程度等3项指标分别对八大流域水资源进行综合评估,并采用可变模糊优选模型评价哈萨克斯坦境内不同流域人类活动对水资源的影响程度,对八大流域进行轻微、中等和显著等3个影响程度的等级划分。结果表明：人类活动对锡尔河-咸海及伊希姆河流域水资源以及水环境的影响程度处于显著水平,而且前者流域水质污染问题较为严重;乌拉尔河-里海流域的地表径流占比最高,但该区域因大量油气资源开发对水资源需求量非常高,处于危险等级。巴尔喀什湖-阿拉湖流域的用水需求处于临界程度,属于第三类（处于危重程度）。额尔齐斯河流域水储量最为丰富,但流域中游哈萨克斯坦境内矿产开发引起的水质污染严重。另外,近几十年来哈萨克斯坦地表径流变化分析表明,1965年以来年总径流量减少39.4 km³,其中跨境径流量减少23 km³,境内径流减少16.5 km³。近年虽然灌溉面积和工业活动减少,年均耗水量也有所减少,但是人口增长导致公共服务和生活等方面耗水量增加2.58 km³,区域水资源供需矛盾日益凸显。因此,需要综合考虑各国利益和整个区域社会经济与生态环境的和谐可持续发展,共同商定水资源开发利用及保护的措施。     

阿克苏河流域的面雨量序列及其与径流关系

以数字高程模型 (DEM) 的1km×1km网格数据为基础,对阿克苏河流域14个气象站和水文站的1961~2000年的年降水资料进行了自然正交分解 (EOF),通过回归分析,建立主要特征向量与地理因子的插值模型,给出了一个面雨量序列的计算方法,为建立气候要素的区域平均序列提供了一个有效的解决方案,并由此推算出年阿克苏流域平均年降水量的空间分布以及面雨量序列。径流量与面雨量之比 (R/P) 平均为0.43,最高为0.69 (1997年),最低为0.30 (1963年)。计算出的阿克苏河流域面雨量序列与阿克苏河实测径流量序列的趋势变化率分别为5.79×10⁸ m³/10a和4.29×10⁸ m³/10a,两者均表现出增加趋势,但面雨量的增加速率要比径流量大一些,年际变化幅度也要大,面雨量和径流量的变差系数Cv值分别为0.17和0.13。阿克苏河年径流量的变化与夏季0^oC层高度、年面雨量有着十分密切的关系,表明20世纪90年代以来新疆气候的变化是阿克苏河流域径流稳定增加的一个非常重要的因素。     

阿克苏河径流变化与北大西洋涛动的关系

使用小波、交叉小波多尺度分析、相关和突变检验以及线性趋势等方法研究了阿克苏河天然径流与北大西洋涛动的关系。结论如下：（1）对NAO与阿克苏河径流的年代际变化、周期、相关等分析表明两者关系密切;（2）交叉小波谱表明：阿克苏河径流与NAO在年、冬季和夏季各周期尺度上的20世纪90年代相关性高,相关显著区多集中在90年代;（3）阿克苏河径流与NAO年代趋势强弱变化具有一致性;（4）NAO突变影响阿克苏河径流突变;（5）NAO通过大气环流变化来影响阿克苏河流域温度和降水,进而影响其径流。     

新疆十大水生态环境保护目标及其对策探析

新疆除额尔齐斯河为最终注入北冰洋的外流水系外,其他河流均为典型内陆河流域。长期以来,由于灌溉农业大规模发展,人工绿洲不断扩大,用水量不断增加,绝大多数内陆河流都处于水资源过度开发利用状态,对自然绿洲及水生态安全已构成严重破坏和威胁,未来社会经济可持续发展与生态环境保护面临严峻的水资源瓶颈制约。系统分析了新疆水资源及生态环境特征、水资源利用情况及水生态环境保护目标,并对生态需水量进行了分析预测;针对涉水的水源涵养区及草原生态系统保护、塔里木河流域生态环境保护、水资源开发与保护、大坝建设与河流生态环境保护、土壤盐碱化改良与灌排调控保障、地下水资源超采区治理及开发利用与保护、乌伦古湖和额尔齐斯河河谷林生态环境保护、库鲁斯台草原生态环境保护、艾比湖等其他重要湖泊及湿地生态环境保护10大环境保护问题进行了分析讨论,研究提出了具体的生态环境保护目标和对策措施。认为,在当前贯彻实施最严格的水资源管理制度的过程中,调控新疆灌溉农业发展规模,破解用水结构与方式不合理、用水效率效益低、生态用水被挤占、地下水超采、农业用水不断增长等问题是核心;经济社会总用水量的持续增加对新疆水生态环境已造成了严重影响。研究结果对于干旱区内陆河流域水资源可持续利用,生态环境保护,优化水资源配置具有一定的参考意义。     

塔里木河流域自然环境演变与自然资源的合理利用

塔里木河(以下简称塔河)是塔里木盆地最大的河流,也是我国干旱地区水量较为丰富的内陆河,其上源现由叶尔羌河、和田河及阿克苏河构成,从叶尔羌河源头算起至台特马湖全长2200公里,从三河汇合口算起至台特马湖970公里。行政区划分属阿克苏地区和巴音郭楞蒙古自治州。塔河流域是国家重要农垦基地,也是自治区主要胡杨林和牧区之一,进一步发展生产的潜力还很大,合理利用流域自然资源,保护流域生态环境,对促进新疆农业发展具有重要意义。     

西北干旱地区河川径流年际变化参数的初步研究

本文所指的西北干旱区的范围,主要包括新疆、甘肃的河西走廊、青海的柴达木盆地和内陆流域、内蒙古及宁夏的部分地区。西北干旱地区的主要特点是平原地区降水大都在180毫米以下,基本上不形成径流,而山区则是径流的形成地区。河川径流是西北干旱区水资源的重要组成部分,要开发大西北,首先要研究河川径流的数量及其运动变化规律。河川径流是一种动态资源,分析研究河川径流的年际变化及年内分配规律是合理利用水资源的前提。     

塔里木河流域农垦后水质的变化及其控制途径

新疆南部的塔里木河流域(指叶尔羌河、和田河及阿克苏河汇流口以下)幅员辽阔、地形平坦,土壤肥沃,水源优良,为古、今农业开发的重要基地并曾是中、西文化交流的“丝绸之路”。中下游的轮台、尉犁、罗布泊早在汉代已是著名的屯垦地区,后来因气候极端干     

海滦河流域河流系统生态环境需水量计算

从水资源开发利用中的生态环境问题出发 ,探讨河流系统生态环境需水量的内涵。指出生态环境需水量是指地表水体维持特定的生态环境功能所必须蓄存和消耗的最小水量。在这一概念的基础上 ,构建计算河流系统生态环境需水量的理论基础。以海滦河流域为例 ,分三部分(即河流基本生态环境需水量、河流输沙排盐水量和湖泊洼地生态环境需水量 )概算了区域河流系统的生态环境需水量。计算结果表明海滦河流域生态需水量为 1 2 4× 1 0 8m3 ,约占流域地表径流总量的 54%。认为海滦河流域水资源开发率超过 40 %时 ,就会对生态环境造成严重影响。     

阿克苏河水资源开发利用

阿克苏河系诸水是塔里木河主要补给水源;阿克苏地区是新疆水土平衡最有利于发展的地区。阿克苏河系水资源的规划、开发,对塔里木河整治,对阿克苏地区国民经济特别是农业生产的发展,对新疆的开发,都具有重要意义。本文根据访问和调查的资料,对水资源为开发利用问题,提出一些初步意见,目的是想引起各方面的注意,以便进一步探讨各种问题。     

西北干旱区阿克苏河径流对气候波动的多尺度响应

基于阿克苏河流域1960~2010年的气象、水文观测数据,利用集合经验模态分解（EEMD）方法,对研究期内阿克苏河径流时间序列进行多尺度的分析,并探讨其在不同时间尺度上的振荡模态结构特征及其对气候因子的多尺度响应。结果表明：① 近50年来,阿克苏河年径流整体上呈现出显著的非线性增加趋势,且其变化在年际尺度上表现出准3 a和准6~7 a的周期性波动,在年代际尺度上表现出准13 a和准25 a的周期性变化;② 各周期分量的方差贡献率表明,年际振荡在径流长期变化中占据主导地位,年代际尺度在径流变化过程中也起着重要作用。重构的径流年际变化能够较为详细地描述原始径流序列在研究时期内的波动趋势,重构的径流年代际变化则有效揭示了阿克苏河径流在不同年代丰、枯水期交替出现的状态。③ 在年际尺度上径流与气温、降水和潜在蒸发都表现为不显著的正相关关系,而在年代际尺度上,径流量与气温和降水均表现为显著的正相关关系,与潜在蒸发表现为显著的负相关关系,且在年代际尺度上相关性和显著性明显强于年际尺度,表明年代际尺度更适于评价径流对气候波动的响应。结果表明EEMD是一种甄别非线性趋势和尺度循环的有效方法。     

新疆艾比湖流域水资源利用与艾比湖演变

本文在综述艾比湖流域自然条件和自然分区、评价流域水资源(包括降水,地表水及地下水)的时空分布及流域经济发展现状的基础上,对水资源的承载能力作了平衡计算,包括农业、工业、城市及生活需水量以及输入艾比湖的水量。计算成果可供编制流域开发的长远规划参考。根据流域不同部位的水热条件,生态环境已存在及潜在的问题,对流域内不同部位的自然资源合理利用途径及生态环境的改善措施,分别提出了方向性的建议意见,例如山区可利用降水多的优势增加自然植被,大风通道可利用风力提水灌溉保证形成良好植被. 对艾比湖演变过程及演变原因,除分析入湖流量变化及湖的水量平衡外,考察了湖岸阶地分布,分析了历史资料及人类活动的影响,并对湖域演变造成的生态环境(如裸露的湖底正处于大风通道上)问题.作了分析和预测.艾比湖今后的演变是大家关心的问题,根据博尔塔拉河和精河径流量的年内分布(主要分析径流集中度集中期)特点,湖盆所处的低洼部位,有利的水文地质条件,予测今后相当长时期,只要有适当的保护措施,水域保持于500km~2左右是可能的. 在分析自然条件特点和生态环境问题的基础上,对流域及湖周地区生态系统的结构,阿拉山口大风及人类活动对生态环境的影响等问题,都作了专题性的深入分析,提出了改善生态环境的综合措施,特别是大风通道及湖岸地区。最后附有流域主要测站的流量、降水、蒸发等实测资料,作为基础数据可供广泛应用参考.     

青藏高原大通河流域径流变化归因分析

大通河流域地处青藏高原东北部边缘,生态环境敏感脆弱,开展变化环境下水资源演变、归因研究对保护区域水生态环境,保障水生态文明建设具有十分重要的意义。采用线性倾向估计、集中度、集中期、有序聚类检验、小波分析等统计方法,分析了流域径流的年际变化、年内分配、周期和突变变化特征,基于累积量斜率变化率法和双累积曲线定量评估了气候因素和人类活动对径流变化的影响。结果表明：(1)近60 a大通河流域气候暖湿化明显,年平均气温、降水量、潜在蒸发量增幅分别为0.42℃·(10a)^-1和8.9 mm·(10a)^-1、5.6 mm·(10a)^-1,年径流呈减少趋势,倾向率0.67×108m3·(10a)^-1。(2)径流集中度和不均匀系数呈微弱下降趋势,枯季径流增加趋势明显,年内分配更趋于均匀,集中期有推迟趋势,延迟速率为3.0 d·(10a)^-1。(3)年径流在44 a左右尺度上周期震荡明显,突变发生在1990年,突变后径流量减少3.52×108m3,流域冰川分布呈减小趋势,植被覆盖无显著变化。(4)...