苏干湖盆地水资源与生态环境及其向区外调水的影响

苏干湖水系属于柴达木内流水系西北端的一个独立水系, 在现状条件下, 苏干湖盆地水循环关系为大小哈尔腾河-苏干湖的"补给-蒸发"相平衡.大小苏干湖为盆地水资源的尾闾汇集区, 生态景观大部分为戈壁荒漠, 生态植被集中分布在湖外围地下水埋深小于5 m的浅埋带.在评价分析现状水均衡的基础上, 分析了盆地水循环过程, 结合氢氧同位素测试和遥感信息提取, 得出大、 小苏干湖水体的补给来源不同, 河流来水量的变化主要反映在大苏干湖水域, 对小苏干湖水体影响较小.初步建立了苏干湖盆地生态植被变化模式, 结合引哈济党工程, 分析了不同调水情景下, 大苏干湖水体面积的变化、 地下水浅埋带的变化及生态变化. 结果表明: 在大哈尔腾河调水1.0×10⁸m³时, 不会对苏干湖水系生态状况造成明显的影响, 因而可对敦煌生态保护起到积极作用.     

柴达木盆地西部地区新生代沉积与构造演化

［摘要］新生代柴西地区南北变形具有很好的对称性,盆地边缘发育高角度逆冲断层,古近纪时期库木库里和苏干湖盆地与柴达木盆地相连,据此认为柴西地区是地壳纵弯褶皱的机制下形成的新生代向斜沉降区。其构造演化经历了古新世~渐新世早期纵弯褶皱形成、晚渐新世~中新世纵弯褶皱发展和晚期盆内断褶构造强烈活动三个阶段,控制了相应时期的沉积边界和沉积相分布。古近纪时期库木库里盆地和苏干湖盆地是柴达木盆地的一部分,新近纪以来,由于盆缘逆冲断层的活动,库木库里和苏干湖盆地逐步与柴达木盆地分割开来。据此认为盆地中部一里坪地区和盆地边缘的油气勘探有较大潜力。     

柴达木盆地西部地区新生代沉积与构造演化

新生代柴西地区南北变形具有很好的对称性,盆地边缘发育高角度逆冲断层,古近纪时期库木库里和苏干湖盆地与柴达木盆地相连,据此认为柴西地区是地壳纵弯褶皱的机制下形成的新生代向斜沉降区。其构造演化经历了古新世-渐新世早期纵弯褶皱形成、晚渐新世-中新世纵弯褶皱发展和晚期盆内断褶构造强烈活动三个阶段,控制了相应时期的沉积边界和沉积相分布。古近纪时期库木库里盆地和苏干湖盆地是柴达木盆地的一部分,新近纪以来,由于盆缘逆冲断层的活动,库木库里和苏干湖盆地逐步与柴达木盆地分割开来。据此认为盆地中部一里坪地区和盆地边缘的油气勘探有较大潜力。     

跨地区调水对水成本的影响分析:一个类比

就跨区域调水引起的水价问题按照全成本定价的划分项目进行定性分析,通过将跨区域调水和排污权交易中的泡泡法进行类比,为详细考察提供了一个经济分析方面具有一般性的框架。分析表明,跨区域调水对相关区域的每项水资源成本都发生影响,在合适的调水量之下,两地水资源成本互相趋近而总成本减少,与排污权交易导致的污染治理成本变化类似。跨地区调水建立的地区水资源联系打破了原来水资源成本项目的划分,使调出区原来过剩的水因为存在与调入区交易的可能而产生机会成本,并因调水后水供给与两地水需求更一致而提高了水资源的周转率,等同于增加了可用水资源量并因此降低了水成本。在此显示了水资源价值中时间因素的影响。分析证明水资源潜在的产权因为跨地区调水工程而变成可交易更完整的产权之后,提高了水资源配置效率,这与科斯定理完全一致。调入区的获益在短期和长期内有所不同。     

苏干湖沉积碳酸盐稳定同位素古气候意义的初步研究

苏干湖盆地是嵌套在柴达木盆地中的一个封闭盆地。苏干湖是盆地地表水和地下水的汇集中心,也是地下水的循环基准面,由源自小苏干湖的苏干河及其以南的天鹅河、绿草河与水鸭子河补给,这些河流均为地下水出渗形成的河流,具有较低的矿化度;湖水面积103.68km²,平均矿化度31.83g/L,现代湖水为ClSO₄NaMg型。盆地地势东高西低,平均海拔高度3000m;盆地西部多年平均降水量为18.7mm,蒸发量为2967.2mm,属于极端干旱区;苏干湖地区年平均气温为0～3℃;盆地植被稀少,盆地东部山麓地带、中部努呼图一带以及地下水出渗的湖泊东部小苏干湖     

黑河下游生态调水对水资源时空变化的影响分析

分析了黑河流域地表水、地下水资源在调水前后的时空分布变化,评价了黑河生态调水引起水资源的时空变化规律。黑河在调水前进入下游的水量明显受中游用水影响,20世纪90年代后,进入黑河下游地区的水量逐年减少,导致地下水位下降,出现草场大面积沙化和沙漠化、林地面积减少等生态环境问题。自2000年开始至2003年,按照分步实施、逐步到位的原则,国家对黑河水资源实行统一管理和调度,实现国务院批准的分水方案,自2004年开始转入正常调度,下游来水量比调水前有明显增加,2000～2004年、2005～2008年正义峡断面增加下泄量分别为1.62×108m3、2.35×108m3,哨马营断面来水增加1.34×108m3、1.18×108m3,狼心山断面来水增加1.64×108m3、1.41×108m3。调水后黑河下游区域地下水位逐年回升,整个额济纳绿洲地下水位回升了0.56m,东西河上游、赛汉桃来、吉日格朗图区域地下水位分别回升了0.26m、0.05m、0.78m。使东居延海得到恢复,最大水面面积达35.7km2,西居延海得到一定的水量补给,环湖地区生态环境逐步得到恢复。     

苏干湖沉积碳酸盐稳定同位素古气候意义的初步研究

苏干湖盆地是嵌套在柴达木盆地中的一个封闭盆地。苏干湖是盆地地表水和地下水的汇集中心,也是地下水的循环基准面,由源自小苏干湖的苏干河及其以南的天鹅河、绿草河与水鸭子河补给,这些河流均为地下水出渗形成的河流,具有较低的矿化度;湖水面积103.68km²,平均矿化度31.83g/L,现代湖水为ClSO₄NaMg型。盆地地势东高西低,平均海拔高度3000m;盆地西部多年平均降水量为18.7mm,蒸发量为2967.2mm,属于极端干旱区;苏干湖地区年平均气温为0～3℃;盆地植被稀少,盆地东部山麓地带、中部努呼图一带以及地下水出渗的湖泊东部小苏干湖     

三峡水库近20年水面蒸发量分布特征及趋势分析

水面蒸发是三峡水库水体水量损失的主要部分,是研究水库水量平衡的基本要素。收集了三峡水库沿线7个气象局近20年的水面蒸发量观测资料,通过整理和合理性检验后,对三峡水库水体的水面蒸发量以及蒸发能力在空间和时间上的分布特征和变化规律进行了分析。分析成果表明:各观测站水面蒸发量逐月变化规律均一致;水面蒸发量逐年变化呈波动性,年蒸发量在变化过程中有显著下降的趋势。空间变化特征是月水面蒸发量由上游至下游呈现多个峰值和谷值的变化;年蒸发量是库区上游站点年蒸发量偏小,沿程变化从上游沙坪坝到下游巫山逐渐增大,然后从巫山到下游巴东逐渐变小。     

1960-2011年长江流域潜在蒸发量的时空变化特征

以长江流域123个气象站1960-2011年逐日气象数据为基础, 应用Penman-Monteith模型, 在ArcGIS环境下通过IDW插值法、 TFPW-MK、 R/S等方法分析了全流域潜在蒸发量变化的时空变化、 趋势性和持续性, 并探讨了影响潜在蒸发量的主要气象因素.结果表明: 年潜在蒸发量自1960年以来至2002年呈波动减少趋势, 2003-2009年呈显著增加趋势, 整体为增加趋势; 其中, 上游高原区、 上游盆地区、 下游区年潜在蒸发量呈增加趋势, 中游区呈下降趋势, 增幅最大的是上游盆地区.四季中, 春、 夏、 秋季和年潜在蒸发量具有持续性, 未来将持续增加.最低气温、 最高气温是影响长江流域潜在蒸发量增加的主要因子.     

南水北调对北方干旱化趋势可能影响的初步分析

使用地表土壤水量平衡模式和大气能量平衡模式，对南水北调中线工程对华北地区的可能局地气候效应进行了虚拟模拟试验，得出了在不同调水方案和气候情景假定下华北地区可能出现的局地土壤水分、蒸发、温度和降水的变化。结果表明，不同调水量在不同时间、不同气候条件下的气候效应是有差别的，并与降水的季节变化有关。总体而言，在给定气候背景下调入水可以改变土壤水含量和径流，并使局地夏半年温度降低、冬半年温度有所升高；夏半年局地降水量和蒸发量有所增加，而冬半年变化不大。因此，在目前情况下南水北调中线工程的实施不仅可以减缓华北地区水资源紧缺的矛盾，而且有可能在一定程度上改善当地的局地干旱气候环境，进而有利于生态环境的良性循环和有序人类活动的可持续发展。     

多空间分辨率遥感数据监测土地覆盖特征的比较研究

中国晚第四纪湖泊数据库1) 详细记录了我国不同区域湖泊水量变化信息。该数据库的湖泊古水量变化数据 ,是建立在对逐个湖泊钻孔、剖面沉积物性质、水生植物花粉及其他微体生物组合与丰度的变化、湖泊和盆地内地貌证据、考古及历史文献记载等的系统分析上。该数据库尽可能综合多项证据 ,对湖泊过去水量状况做出统一的解释。同时为了与全球其他古湖泊数据库一致 ,尽可能系统地排除那些受非气候因素 (如洪水、火山活动、构造运动、流域侵蚀、人类活动等 )、非直接气候因素 (如冰川融水、海面升降、跨流域地下水 )影响的湖泊水量记录。因此该数据库产生的湖泊古水量记录能够较好地反映流域的降水 (Ｐ)和有效降水 (降水量减蒸发量     

近三十年黑河中下游盆地地下水资源变化特征与演变趋势分析

根据1980～2005年地下水观测资料,对黑河流域中游张临高盆地与下游额济纳绿洲地下水资源变化特征及未来演变趋势进行了分析和预测。结果显示,近几十年来黑河流域中下游盆地地下水资源的变化过程主要分两个阶段。2000年黑河实施调水之前,中游盆地地下水资源主要受地表径流和阶段性土地开发利用的影响,出山径流与地下水资源的关系相对稳定,下游盆地地下水资源受中游用水的影响十分明显;从2000年实施调水后,中游盆地地下水资源与出山径流的关系发生了变化,中游盆地地下水平均水位持续下降,地下水资源量呈减少趋势,而下游额济纳旗盆地由于流入地表水数量增加,相应对地下水的补给量也增大,地下水水位则有不同程度的上升。为此,建议在水资源的利用中,应当充分利用地表水、地下水多次转化过程,最大限度地提高水资源的总体利用率。     

西线南水北调雅砻江调水坝址径流模拟

西线南水北调各调水坝址位于高寒地区，实测水文资料十分欠缺，给设计流量的确定带来了许多困难。应用笔者在河西走廊黑河山区流域建立的径流模型，对雅砻江上游雅江流域的甘孜水文站控制流域和温波调水坝址水文站控制流域的水量平衡和径流形成过程进行了模拟计算和研究，雅砻江上游山区流域总体上表现出随海坡的增加，降水量减少，径流系数减小的特征,而融雪径流在径流形成中起着重要的作用，以常规气象站的月气温和降水作为模型的初始输入，分别对丰水、平水和枯水年份的月径流量进行模拟计算，从而得出多年流量序列，由此，对实测水文资料欠缺的山区流域设计流量的确定和校核提供了方法和依据。     

长江引水对南水北调东线前沿受水区水质改善效果的模拟分析

模拟分析不同调水引流方案对南水北调东线前沿受水区水质的影响,是保障其水质安全的重要依据.以南水北调东线前沿受水区-里下河南片区为研究区,建立水量水质耦合模型,依江都枢纽、高港枢纽引水现状设定江都枢纽补水、高港枢纽补水以及江都枢纽-高港枢纽联合补水三种引水方案,模拟分析不同补水方案下研究区水质改善效果.结果表明:三种调水...     

南水北调西线工程可调水量分析中几个主要问题的探讨

南水北调西线工程规划从长江上游的通天河、雅砻江、大渡河调水入黄河,以解决西北及华北部分地区的干旱缺水问题。调水工程可调水量是开展各项工作的基础。在现有资料的基础上,通过对引水坝址径流量、引水坝址上下游用水要求、水库下泄水量、工程规模等因素的分析,提出了各因素对可调水量的影响程度,并估算了各引水坝址适宜的可调水量。     

应用氢、氧同位素研究苏干湖盆地大、小苏干湖湖水补给来源

苏干湖盆地是嵌套在柴达木盆地中的一个封闭盆地,大、小苏干湖是盆地地表水和地下水的汇集中心,两湖相距20km,但大苏干湖为咸水湖、小苏干湖为淡水湖。文章通过氢、氧同位素分析盆地中大、小苏干湖湖水补给来源,解释了两湖虽近,但矿化度差别较大的原因。为解决敦煌盆地地下水资源短缺问题,政府部门计划从苏干湖盆地地下水的主要补给源——大哈尔腾河引水至党河当中,但湖水补给源的不同,导致引水对两湖影响不一。结果表明,大苏干湖湖水补给来源为大、小哈尔腾河上游4 800m以上冰雪融水补给,且径流路径长,蒸发强烈。小苏干湖主要由来自党河南山西段和阿尔金山区雨水补给,径流路径短。因此,大、小苏干湖矿化度差别较大,补给源的不同导致引水对大苏干湖湖水影响较大,而对小苏干湖湖水影响较小。     

影响南水北调西线工程可调水量的主要因素分析

南水北调西线工程规划从长江上游的通天河、雅砻江、大渡河调水入黄河,以解决西北及华北部分地区的干旱缺水问题.调水工程可调水量是开展各项工作的基础.在现有资料的基础上,通过对引水坝址径流量、引水坝址上下游用水要求、水库下泄水量、工程规模等因素的分析,提出了各因素对可调水量的影响程度,并估算了各引水坝址适宜的可调水量.     

近40年来青藏高原湖泊变迁及其对气候变化的响应

湖泊对气候波动有敏感记录。本文以GIS和RS技术为基础,在野外实地考察的基础上,从20世纪70年代、90年代、2000年前后和2010年前后4期Landsat遥感影像中提取了青藏高原所有湖泊边界信息,建立了青藏高原湖泊空间数据库。分析表明的青藏高原面积大于0.5 km2的湖泊总面积变化：（1）从20世纪70年代至90年代增加了13.42%; （2）从20世纪90年代至2000年前后增加了4.86%; （3）从2000年前后至2010年前后增加了13.04%。可见,近40年来,青藏高原湖泊个数和面积均呈增加的趋势。气象数据分析表明,青藏高原气候出现了由暖干向暖湿的转型,表现为气温升高、降雨量增加和蒸发量减小。笔者选取了研究区内面积大于10 km2的时间上合适做比较的所有湖泊,逐一分析了其在4个时期的动态变化情况,并根据变化结果进行了分区。不同时期的湖泊变迁具有区域差异性：（1）从20世纪70年代至90年代,西藏北部、中部、藏南、青海羌塘盆地和青海东部湖泊呈萎缩趋势; （2）20世纪90年代至2000年,青海北部湖泊萎缩; （3）2000年至2010年,除藏南外,青藏高原其余地区湖泊全面扩张。不同补给源的湖泊对气候变化的响应模式不同：（1）气温主要影响以冰雪融水及其径流为主要补给源的湖泊,如色林错、赤布张错等; （2）降雨量主要影响以大气降雨和地表径流为主要补给源的湖泊,如青海羌塘盆地; （3）蒸发量直接影响湖泊水量的散失,在青藏高原总体蒸发量减小的大环境下,部分地区因升温引起的湖泊蒸发效应超过了降水和径流量增加,湖泊出现萎缩的现象,如羊卓雍错流域。总之,地质构造控制了湖泊变迁的总格局,而短时间尺度的湖泊变迁主要受气候因素的影响。此外,湖泊动态变化还受冰川、人类活动、湖盆形状、补给和排泄区等因素的影响。     

互补相关原理在绿洲月蒸发量估算中的应用

互补相关原理反映了区域蒸发能力和实际蒸发的互补关系,可根据常规气象观测资料计算区域实际蒸发量,但目前主要用于湿润、半湿润地区.本文利用位于干旱区的新疆叶尔羌河平原绿洲的水文、气象观测资料,用水量平衡模型计算了年实际蒸发量,用修正Penman公式计算了年蒸发能力,验证了互补相关原理在该绿洲的适用性.利用CRAE(Complementary Relationship Areal Evapotranspiration)模型计算了绿洲的月蒸发量,年蒸发总量与利用水量平衡方法计算得到的结果基本一致,且蒸发量年内变化过程比较合理,表明利用CRAE模型计算干旱区绿洲月蒸发量是可行的.     

苏干湖盆地周缘分支河流体系的几何形态及影响因素分析

本文利用Google Earth、Global Mapper等地理信息软件和雷达数字高程数据对苏干湖盆地周缘发育的分支河流体系(Distributive Fluvial System,简称DFS)进行研究。统计了苏干湖盆地周缘DFS的坡度、扇体半径、汇水盆地面积和周长、DFS面积和周长等数据。结果表明:苏干湖盆地发育的DFS在径向剖面上表现为下凹状,横剖面上表现为上凸状,DFS上发育的河道沿顶点处往下呈现为放射状;各几何形态参数相关性分析显示扇体面积与半径表现为强的正相关,与源区面积也表现为正相关,与坡度则表现为负相关;在盆地不同部位发育的DFS其几何形态参数以及河道样式存在明显的差异,这些差异主要与DFS所处的构造位置、母岩性质、水文条件等因素有关。构造活动的强烈程度与DFS源区大小及扇体形态呈正相关性,构造活动越强烈,其扇体几何形态变化越大。母岩性质对DFS的影响主要表现在物源供给上,地表疏松、抗侵蚀风化能力差的母岩区域,DFS的沉积物供给充足,DFS半径延伸较远,扇面积也较大;水文条件通过控制不同区域水动力大小影响DFS的发育,水动力较强的区域DFS的发育规模较大。