西北干旱地区凝结水试验研究

采用称重法,分别在非冻结期和冻结期,对不同土质的土样进行凝结水观测试验,分析讨论凝结水发生的条件、凝结水发生的时间、凝结水形成的主要影响因素、积雪条件下的凝结水、凝结水的数量及其变化以及凝结水的生态环境意义,研究成果对于认识干旱地区凝结水的形成机制及其生态环境意义具有重要价值.     

西北干旱地区水资源特征及利用

水利是国民经济的命脉，没有水，无从谈起兴水之利，除水之害。而西北干旱地区水资源地区分布不均，山区是水资源的主要来源，山前冲洪积平原区地表水和地下水相互转化，关系十分密切，其它地区水资源奇缺，生态环境较差，合理开发利用水资源就显得十分重要。     

西北干旱地区水资源现状、问题及对策

通过对西北干旱地区的水资源现状分析,得出西北干旱区水资源存在着水资源量不足、分布不均、严重浪费、水环境恶化等问题;解决该地区水资源问题的相应对策,即:强化管理,科技兴水,合理配置,高效利用,优化环境,加大投入和持续利用等。     

1470—2008年中国西北干旱地区旱涝变化特征分析

研究西北干旱地区的旱涝变化规律对于区域抗旱减灾具有重要的现实意义。建立区域综合旱涝指数模型,利用西北4省区19个站点的旱涝等级序列,建立区域综合旱涝指数序列。发现区域在1470—2008年间呈现出干旱频发的态势,且区域内的西部比东部、高海拔地区较低海拔地区更易发生干旱灾害。利用经验模态分解方法处理区域综合旱涝指数序列,发现区域综合旱涝指数变化存在2.5年、7.5年、13.1年、25.7年、77.0年和134.8年等准周期变化。且近539年来,西北干旱地区区域综合旱涝指数呈减小趋势,未来区域干旱综合强度有减轻态势。     

极干旱地区土壤与大气水分的相互影响

基于建立在莫高窟窟顶的密闭拱棚,通过监测棚内凝结水量和空气温湿度,对极干旱地区典型极干旱气候条件下土壤与大气水分的相互影响进行综合分析。棚内凝结水量和空气温湿度的监测结果表明,在热动力作用下存在地下水分向大气输送的过程,其原因主要是在温度作用下土壤结合水分的分解蒸发与土壤盐分的吸湿吸附的交替作用。这也是形成所谓“土壤凝结水分”与“土壤水分呼吸”的根源。当温度升高时,土壤结合水分分解蒸发“呼出”水分,当温度降低时土壤盐分吸湿吸附,“吸入”大气水分,形成土壤与大气不对称水分交流。称质量实验表明：土壤水分的变化与空气温度的变化完全对应;有深层水分支持的土壤吸收大气水分的能力相对较差。极干旱地区土壤与大气水分的相互影响研究结果能为莫高窟珍贵文物的保护提供参考。     

中国干旱地区内陆河流域水资源利用与保护

水是干旱地区最为宝贵、无法替代和不可或缺的自然资源,是绿洲生命、生存和生产的基本前提条件.为了维护绿洲稳定,实现可持续发展,必须加强对现有水资源的质和量进行严格保护及科学、合理开发利用.根据干旱区内陆河流域自然地理条件和水资源形成、分布、转化的特点,可以把其分为径流形成区和径流散失区两大部分:前者分布在山区,其中高山冰雪和中山森林带对水源稳定和调节具有重要意义,应重点保护;后者分布在山前平原地区,是水资源强烈开发利用区和人类活动区,极易造成水资源污染和地下水资源的破坏,因而控制水量消耗、防止水体污染及合理开发地下水应是本区的重点.国家、地方相关部门和研究单位尽快研究、制定和建立生态补偿机制,明确"水权"、"生存权"和"发展权"之间利益关系,给予生态脆弱地区更多的生存、发展机会和空间,同时制定严格的区域水资源保护法律法规,以利各项保护措施有法可依,从根本上避免生态脆弱区为发展经济而破坏生态环境的悲剧反复上演.     

中国西北干旱区多级洼地地下水环境同位素分布特征及指示意义

研究区位于西北干旱区,有两级储水洼地,地下水由山区侧向补给一级洼地,一级洼地通过泉水排泄地下水继而补给二级洼地,同时大气降水直接入渗、洪流间接入渗补给各储水洼地。通过氢氧同位素比例公式计算得到一级洼地大气降水占总补给量60%,其中直接补给量约占21%,山区洪流补给量约占79%,另外,山前侧向补给占40%;二级洼地降水补给量占38%,上游泉水补给量占62%。通过氚值指示,二级洼地不受现代降水影响;活塞流与全混合模型计算得到一级洼地浅层孔隙水平均年龄为32～60 a。     

西北干旱区水资源开发与生态环境问题

概述了西北干旱区水资源的特点和水资源开发利用状况，阐述了水资源的开发方式对生态环境的影响和作用，强调应该加强水资源的统筹规划和科学管理，合理开发利用水资源以保护西北干旱区脆弱的生态环境。     

中国西北干旱地区城市化过程及空间分异规律

通过对实地调研和大量文献分析,对我国西北干旱地区城市发展与自然环境的关系进行论述,认为城市化过程本质上就是人地关系的集中凸现,是自然要素与人文要素长期互相作用的结果。自古以来,城市就是人类聚居的主要场所,屯垦是西北干旱地区最能体现人地关系的耦合点。在西北干旱地区现代城市化过程中,屯垦和矿产资源开发有较大的带动作用。由于自然因素和社会因素的双重影响,人口分布和聚居程度极不均衡,社会经济分异较大,城镇功能单一,部分地区和城镇的人口城镇化水平较高,并不是社会经济整体发展的结果,而是资源开采、行政建制的设立、极端自然条件下生存的需要等多种因素形成的。城市分布空间格局以带状、团状、串珠状为主,有着不同于其他地区的演化模式,城镇发展表现出多元复合的特征,是政治、经济、生态环境、资源、民族与文化等诸多因素相互关联、起伏变化的结果。城镇高速发展、城市化速度加快是未来西北干旱地区社会经济发展的必然结果,面对脆弱的生态环境和有限的资源,提出在西北干旱地区建设只有城镇、没有村落的新型城市社会,以达到社会经济和生态环境可持续发展的目标。     

中国西北干旱地区城市化过程及空间分异规律

通过对实地调研和大量文献分析，对我国西北干旱地区城市发展与自然环境的关系进行论述，认为城市化过程本质上就是人地关系的集中凸现，是自然要素与人文要素长期互相作用的结果。自古以来，城市就是人类聚居的主要场所，屯垦是西北干旱地区最能体现人地关系的耦合点。在西北干旱地区现代城市化过程中，屯垦和矿产资源开发有较大的带动作用。由于自然因素和社会因素的双重影响，人口分布和聚居程度极不均衡，社会经济分异较大，城镇功能单一，部分地区和城镇的人口城镇化水平较高，并不是社会经济整体发展的结果，而是资源开采、行政建制的设立、极端自然条件下生存的需要等多种因素形成的。城市分布空间格局以带状、团状、串珠状为主，有着不同于其他地区的演化模式，城镇发展表现出多元复合的特征，是政治、经济、生态环境、资源、民族与文化等诸多因素相互关联、起伏变化的结果。城镇高速发展、城市化速度加快是未来西北干旱地区社会经济发展的必然结果，面对 脆弱的生态环境和有限的资源，提出在西北干旱地区建设只有城镇、没有村落的新型城市社会，以达到社会经济和生态环境可持续发展的目标。     

西北四省(区)2000年的水资源足迹

水资源足迹是如实反映人类对水资源消费利用的新概念,能深刻揭示社会经济系统对水资源的消费,为干旱缺水地区水资源科学管理提供了一个新视角.提出了水资源足迹的概念和衡量方法,引进了虚拟水概念,简要介绍了产品虚拟水计算方法,并以新疆、青海、甘肃和陕西为例,计算分析了2000年各省水资源足迹.结果表明,2000年西北四省(区)总的水足迹是为613.3×108m3,人均水足迹为712.3m3·人-1·a-1和1952L·人-1·d-1,高于统计的水资源利用量.以虚拟水概念为基础的水资源足迹更真实地衡量了社会经济系统对水资源的消费利用状况,为解决区域水资源短缺和创新水资源管理体制提供了新思路,产品形式的虚拟水贸易是平衡水资源赤字、维持区域水安全的有效工具.     

西北地区生态环境需水估算的几个问题研讨

西北地区生态环境需水研究是生态环境建设的重要基础。但是,目前区域生态需水研究仍处在初期阶段,面临许多问题与挑战。研讨了西北地区生态环境需水估算的几个问题,目的是为西北地区水资源合理配置、生态环境建设和可持续发展问题研究,探讨一些基本的研究思路和方法论。     

西北干旱区石窟遗址保护

我国的石窟研究遗址主要分布于西北干旱区。由于独特的自然条件,风蚀风化作用强烈,大批遗址已破坏严重。因而开展石窟遗址防风化加固和岩体裂隙灌浆研究十分必要。钾水玻璃(PS)是一种水溶性的无机胶结加固材料,试验证明经PS-C材料加固后的岩体强度成倍增长,耐风蚀能力、耐水能力明显提高。论文全面详尽地总结了PS-C材料加固石窟遗址技术,认识到PS-C是西北干旱地区石窟遗址加固的一种有效材料,可达到较理想的加固效果。     

西北干旱区近50年气候变化特征与趋势

20世纪后期全球增暖趋势越来越明显，受全球增暖的影响，西北地区的气候也将受到不同程度的影响。选取了西北干旱区1951-2000年的21个代表站点气温、降水量资料，采用趋势系数法对西北干旱区近50年气温和降水变化进行分析，找出各分区的变化趋势。结果表明：近50年西北干旱区气温呈上升趋势（0．22℃／10a），1986年后气温明显升高；柴达木盆地和新疆北部升温较大；各季都有增温趋势，贡献最大的是秋冬两季。降水变化有增加的趋势（3．2mm／10a），年降水量贡献最大的是夏季；各区降水都有增加，其中新疆北部降水增加最多。西北干旱区近50年气温升高趋势是南北高，中间低；降水量增加趋势从东南向西北呈现递增的格局。     

西北地区大气水汽的区域分布特征及其变化

对西北地区大气水汽的区域分布及变化特征进行了分析.结果表明:受不同气候系统影响的西北地区可划分为西风带、高原区与东亚季风等3个气候影响区,水汽沿西北、西方与西南3条路径输送到西北地区;东亚季风区是西北大气可降水量和水汽通量的最丰富区,西风带区是次之,高原区最少.平均状况下,高原区的边坡、东亚季风区、天山及祁连山等西北地区降水最大和次大中心维持水汽的辐合状态.西风带区在1978年以前净水汽通量呈“亏损”状态,之后维持“盈余”;高原区净水汽通量一直为“亏损”状态;东亚季风区90年代以前净水汽通呈“盈余”状况,其后基本维持平衡,且数值远大于其它区.西风带区降水和大气水汽在变化过程中均有突变发生,时间分别为1990年和1985年,其它两区没有突变现象发生.     

我国西北地区多年降水的氢氧同位素分布特征研究

降水是干旱区水文循环研究不可缺少的水文要素,为了揭示我国西北地区大气降水的氢氧同位素时空分布特征,合理开展不同尺度水文循环研究和建立对比标准,系统搜集分析了乌鲁木齐、银川、张掖、兰州、平凉、西安和拉萨七个地区多年大气降水的氢氧同位素数据资料。分析结果表明:乌鲁木齐、银川、张掖和兰州四个地区的δ18O值夏半年明显高于冬半年,从全年尺度上来看只是受到了温度效应的影响;而位于关中盆地的西安地区则由于复杂的水汽来源,冬半年表现出受温度效应的控制,夏半年转为雨量效应控制为主。平凉地区δ18O与其它海拔相近地区(如兰州)相比5~9月份均偏负,这与平凉地区较弱的城市热岛效应有关。西北地区大气降水δD和δ18O的变化范围均在全球大气降水的变化范围之内,除平凉和拉萨外,其它几个地区大气降水线方程的斜率和截距均小于全球大气降水线,说明这些地区的降水是在干旱环境下经历较强程度的蒸发条件下进行的,且在降水过程中还可能受到了局地二次蒸发凝结等水汽循环的影响。而该区域大气降水的氘盈余(d值)表现出冬半年高、夏半年低的特点,表明冬半年和夏半年水汽来源不同或者水源地的蒸发条件不同。     

西北半干旱地区岩屑地球化学异常提取方法的研究

西北地区主要发育残山丘陵地貌。风成砂、急雨过后的黄土硬壳以及下伏膏岩层的普遍发育在一定程度上影响了地球化学勘查数据的代表性,也给异常的提取和解释带来了困难。针对这种特殊的自然景观和地质背景,以西北半干旱地区——阿拉善某地为例,介绍了工作区地质特征,用传统的统计学方法、趋势面法、滑动平均法提取相关元素地球化学异常,在此基础上结合地质矿产资料进行综合对比,探讨了较为适合半干旱地区地球化学勘查数据处理的方法。     

西北地区水资源承载能力研究

通过分析西北地区的水资源量、可利用量、人类生存发展对水资源的需求,提出了西北地区人口承载量,对西北地区的水资源承载能力进行了评价。从评价结果来看,西北地区黄河流域、河西地区和新疆的东疆地区将出现人口超载,超载的原因是水资源紧缺,尤其是在人口密度较大的区域水资源更为紧缺,人口和经济发展对水资源的需求超过了水资源的承载能力。     

西北地区矿产资源成矿远景与找矿部署研究主要进展及成果

西北地区地处亚欧大陆腹地,以元古宙-古生代金属成矿为显著特色.火山喷溢型铁矿、BIF型铁矿、岩浆熔离型铜镍矿、块状硫化物型铜多金属矿、海底喷流型铅锌矿及浅成低温热液型金矿是主要的成矿类型.中亚构造域中南部以晚古生代内生矿床产出为特点,主要表现为石炭纪-早二叠世大火成岩省大规模的成矿作用.塔里木、鄂尔多斯是中国重要的油气储藏盆地,周边有金属矿产产出.特提斯构造域东北部主要是秦-祁-昆造山带西昆仑塔什库尔干、祁漫塔格重要矿集区的发现.根据西北地区重要成矿区带的主要成矿特征、典型矿床及找矿新发现,结合多元信息综合分析,对各个成矿区带进行资源潜力评价、划分找矿远景和勘查选区,并提出了部署建议.     

我国华北地区水分条件的讨论

分析了把土壤水计算在内,我国南北地区水分条件都能满足当地农业生产的需要,北方缺水远没有一些文献上所说的严重,由于人口急增,工业与城市化的发展,北方水荒更为严重,但仍能通过生产的调整以及生态与工程措施就地解决,不一定需要东、中线的南水北调.