水库运行对漫湾库区洲滩水热交换影响

以澜沧江漫湾水库库区洲滩为研究对象,依据水库运行导致的水位波动特征,同步监测洲滩内部水位、水温变化过程,核算洲滩侧向潜流交换量,建立水温与水位之间的响应关系,分析潜流交换水流路径上溶解氧、溶解性碳素变化。结果表明:水库运行引起洲滩水位周期性波动,侧向潜流交换加强,洲滩水位最大变幅达2.2 m,水库一次蓄泄过程进出洲滩的水量达3 956 m^3,洲滩边缘区潜流交换量为中心区的4~5倍;在涨水过程中,洲滩水温下降,中底层温度梯度较大,而在落水过程中,洲滩水温上升,中表层温度梯度较大;溶解氧、溶解性有机碳和无机碳在河流至洲滩潜流交换路径上同步递减,分别从3.27 mg/L、7.3 mg/L和66.0 mg/L下降至0.17 mg/L、2.4mg/L和40.6 mg/L。水库运行导致的水位波动加强了库区洲滩潜流交换,对河流物质循环产生潜在影响。     

三峡水库运行前后洞庭湖洲滩面积变化遥感认识

为研究三峡水库运行前后洞庭湖洲滩面积的变化特征及原因,利用1994-2016年128个时相的多平台卫星遥感数据,结合城陵矶多年水位观测资料、洞庭湖的多年泥沙出入资料,建立水位与洲滩面积的关系曲线.结果表明,三峡水库运行后,洞庭湖水位和洲滩面积的变化幅度小于运行前,二者呈线性关系.洞庭湖洲滩面积在不同时间段线性趋势不同,总体呈先扩张后萎缩的特征.与三峡水库运行前相比,三峡水库运行后同一水位下洞庭湖洲滩面积更大;且水位越高,增幅越大.三峡水库运行前,洞庭湖泥沙处于不断淤积的状态;运行后,泥沙淤积量降低直至负数,洲滩高程以1.59 mm/a的速率降低.三峡水库的运行和湖砂开采,是影响洞庭湖洲滩面积变化的重要原因.      

白洋淀湖岸带地表水与地下水垂向交换研究

地表水与地下水相互转化关系一直是水文地质研究的热点问题。以往研究更多关注河流的河岸带,但对于相对静止水体——湖泊的湖岸带研究相对偏少。选择白洋淀湖岸带作为研究对象,在周边湖岸带系统部署水位、水温监测系统,采用温度示踪法,开展白洋淀湖岸带区域的地表水与地下水垂向交换量化研究。同时,结合达西定律,间接反演获取垂向渗透系数,系统总结出一套联合利用温度示踪法和达西定律定量研究湿地垂向水交换的方法。结果表明,白洋淀湖岸带以地表水渗漏补给地下水为主,其垂向交换流速可达0.2～1.1 cm/d,沉积岩性主要为粉质黏土、粉土及粉细砂,垂向渗透系数为0.038～0.912 m/d。研究结果可为制定白洋淀湿地补水方案和生态环境保护措施提供基础数据支撑。     

辰溪天然地下湖

<正> 新近,在湖南省辰溪县寺前乡二龙村清朝期间水牯农民起义壮烈牺牲地东南部三四公里海拔506.10m的高山上发现有一形状奇特的天然地下湖.湖面长约900m。宽约数十米至180m,一年四季湖面水位变化不大,水深37-41m。湖水无色透明,生息着1-30cm长的鲤鱼。湖面北段有一天然桥,     

季节性冰封热融浅湖水温原位观测及其分层特征

为探究季节性冰封浅湖热力学特征,于2010年10月至2013年7月对高原腹地一典型热融湖塘冰层生消、水/冰温及气象条件开展原位观测,分析了水温分布时间变化、温跃层以及冰生消对水温结构的影响。结果发现:冰面升华显著,贯穿整个冰期;水温日变化、季节变化和垂直结构受气温、大气辐射、风速、冰生消和湖底沉积层热贡献影响显著;在"无冰期-结冰前-冰生长期-冰融化期-融化后-无冰期"年循环过程中水温垂直结构分别呈现出"分层-翻转-逆温分层-逆温与正温共存-翻转-分层"的循环过程。分层期水温结构仅由上部混合层和温跃层构成,且偶因强风搅动而全湖翻转混合。可见,相比大中型湖泊,季节性冰封浅湖热力学结构差异显著。     

鄱阳湖洪泛系统淹没动态时空异质性特征及驱动机制

摘 要：因鄱阳湖主湖区与毗邻碟形湖区之间存在季节性动态的连通条件,导致了主湖区和碟形湖区水体淹没状况的非一致性,这种差异造就了两者不同的生境特点。基于ESTARFM（Enhanced Spatial and Temporal Adaptive reflection fusion model）模型,通过重构2000-2020年鄱阳湖区连续的高时空分辨率水体淹没数据,分析了鄱阳湖洪泛系统淹没动态的时空变化特征及其驱动因素。研究发现,近20年来鄱阳湖洪泛系统主湖区与碟形湖区水体淹没面积多年平均值分别为1239 km2和407 km2。受湖泊淹水自然过程和人为干扰的影响,碟形湖的淹水动态在涨水期（3月）和退水期（10月）与主湖区存在明显差异。在空间上,鄱阳湖的淹没频率总体上呈“北高南低”的分布格局,主湖区和碟形湖区水体淹没频率分别为58%和36%。研究时段内,鄱阳湖洪泛系统水体淹没面积与淹没频率整体上呈减小趋势,但碟形湖区内二者均呈微弱的上升趋势。近年来,鄱阳湖流域入湖流量的增加是导致碟形湖区水体淹没面积和淹没频率呈现增加趋势的主要原因,而主湖区水体淹没面积和淹没频率的下降主要归因于长江中上游来水减少、三峡工程运行引起的长江中下游河床降低、以及鄱阳湖区大规模采砂活动引起的入江水道下切侵蚀等综合作用造成的湖泊泄流能力的增大。研究结果对于深化湖泊洪泛系统水文复杂性的认识、促进洪泛湿地系统的管理实践具有重要的科学意义。     

应用Visal Modflow评价腾格里沙漠邓马营湖地下水资源

结合腾格里沙漠邓马营湖地下水资源评价实例,建立了腾格里沙漠邓马营湖水文地质概念模型,并基于Visual Modflow对研究区地下水进行了数值模拟计算和验证;预报了设计开采条件下的地下水水位,预报结果表明研究区地下水按允许开采量4 317.61万m~3/a开采,不会造成区域地下水水位大幅下降,允许开采量保证程度较高。     

潮间带滩涂沉积物与水体热通量模拟

为了揭示滩涂对近岸水温影响,开展潮间带滩涂沉积物与海水之间热量交换研究。以韩国西南海岸的滩涂为例,建立滩涂沉积物温度模型,模拟不同潮汐状态下沉积物垂向剖面温度以及沉积物与水体间的热通量,并分析了季节、滩涂位置、潮位-太阳辐射相位对热通量的影响。研究表明:模拟出的沉积物温度与实测值吻合较好。沉积物与水体存在大量热量交换,且集中在淹没后的前3 h,最大热通量可达398.7 W/m2。冬季月份海水向滩涂净传热。夏季月份滩涂向水体净传热,且当滩涂淹没时刻发生在当地正午或正午过后3 h内,滩涂传递给水体的热量相对较大,达2.0 MJ/（m2·d）;累积热通量随滩涂干滩率的减小而减小。研究成果为进一步深入研究滩涂影响下近岸水温变化提供了技术支撑。     

青藏高原多年冻土区热喀斯特湖水文特征及环境效应

全面认识热喀斯特湖水文过程的季节变化特征是准确评估其生态环境效应的关键。以青藏高原典型热喀斯特湖为例, 基于2018—2020年水文气象要素的野外观测及计算, 分析热喀斯特湖的水文特征及产生的环境效应。研究结果表明: ①春季降水补给热喀斯特湖, 迅速升高湖塘水位, 其中湖塘的储水量与湖塘水位之间存在较好的幂函数关系; ②湖面年均蒸发量和湖冰年均升华量分别可达738 mm和198 mm, 受温度升高的影响, 未来有增多的可能; ③热喀斯特湖水中离子质量浓度在暖季初期和后期较高, 冷季湖冰形成过程中自净作用和地球化学过程的影响使各离子表现出不同的迁移机制。受局地因素的影响, 热喀斯特湖的水文要素呈明显的季节变化特征, 水文循环过程会引起多年冻土退化、湖岸坍塌后退、水环境恶化、温室气体释放、土壤盐渍化、植被退化等, 未来研究需对整个高原地区热喀斯特湖的环境效应进行全面评估。     

近百年来东平湖沉积通量变化与环境

根据210Pb、137Cs法建立的东平湖现代沉积年代序列,结合沉积物粒度与烧失量变化特征以及黄河变迁与流域人类活动的特点,分析探讨了1889年以来东平湖沉积通量的变化。研究表明,百年来东平湖沉积环境不稳定,沉积通量变化较大:1889~1938年,沉积通量较高且基本稳定,1938~1965年,沉积通量逐年下降,1965~2000年,沉积通量整体较低且基本稳定,2000年以来,沉积通量呈逐年上升趋势。早期的高沉积通量与东平湖作为黄河自然滞蓄洪区有关,后期由于人类活动（湖区治理、黄河水利工程建设等）控制了黄河水的自然倒灌,导致了沉积通量的下降并趋于稳定,近期沉积通量的上升是湖区经济活动增强的反映。     

吉林中部平原区浅层地下水温度对全球气候变暖的响应

水温变化除引起水的多种物理性质的变化外, 还会引起水化学反应速度等方面的变化. 以吉林中部平原地区为例, 对影响浅层地下水温因素的分析发现, 研究区浅层地下水温变化的本质原因是受全球气候变化的影响, 降水量的减少以及地下水位的下降对浅层地下水温受气候变化的影响起到削减作用. 通过对全区近200眼地下浅层观测井水温的多年变化分析, 发现在研究区气温近20 a来升高(约1.5 ℃)的影响下, 浅层地下水温从1978年的7 ℃左右上升到2001年的8.3 ℃, 在20余年间水温升高约1.3 ℃     

张家港暨阳湖湖底沉积物渗透系数的现场测定

在湖水与地下水相互作用的定量研究中 ,湖底沉积物的渗透系数是极其重要的参数之一。湖底沉积物渗透系数的传统测定方法主要为实验室分析法。该方法不能进行渗透系数的现场测定。竖管测定法可现场测定湖底沉积物的渗透系数。在张家港暨阳湖已开挖的湖区约 0 .3km2 的范围内进行了 2 9个点的野外现场测定。其垂向渗透系数的平均值为 2 .76× 10 -7cm/s。暨阳湖湖底沉积物的渗透性等级为极微透水     

敦煌月牙泉湖近百年水位变化及其原因分析

敦煌月牙泉形成于第四纪全新世,距今约12 ka。因泉湖地处鸣沙山环抱之中,形似月牙并兼具沙水共生的淡水泉湖特征,成为世界瞩目的自然地理环境的重要地质遗迹。对月牙泉湖近百年水位动态变化进行了综合分析,认为月牙泉湖水位动态变化的综合原因可归结为气候和人为因素。1960年开始农业打井灌溉、党河水库和渠系的修建导致地下水补、排失衡,到2001年月牙泉湖水位下降9. 98 m,年均下降0. 24 m,致使区域性地下水位的下降是造成月牙泉湖水位下降的主要原因,气温的升高加大蒸发量是月牙泉湖水位动态变化的次要原因。通过月牙泉人工补水工程,2018~2019年月牙泉湖水位上升1. 58 m,湖水域面积由9472. 59 m2逐渐扩大到13334. 75 m2,昔日古人心中美丽的月牙泉面貌再次展现在我们的眼前。     

北票渗滤取水工程井水位、水温动态特征

为研究渗流井取水条件下井水位和水温的动态变化特征,采用Mini-Diver小型地下水自动监测仪对北票渗滤取水工程抽水井进行超过一个水文年的长期观测,通过25 min一次的监测结果分析井水位和温度长期和短期的变化特征。结果表明:(1)井水位一个水文年内变化具有双峰特征,第一个峰值由融雪水补给引起,第二次水位峰值由降水引起,井水位最大变化幅度为6 m左右。(2)井水温呈单峰特征,最高为16.81℃,最低为8.56℃,温度最大变化幅度为8.25℃。井水温高点滞后气温高点4个月,揭示地下水补给具有较大的面积和缓慢的径流过程。(3)井水水位和水温的长周期变化受气温、融雪水补给、大气降水补给影响,不受取水抽水的影响。长期水位的长期变化特征可以用来分析含水层的淤塞特征。(4)井水位和水温日变化主要受抽水影响,水位变化在0.4～0.7 m范围内,水温变化在0.2℃～0.4℃范围内,水位和温度具有相同变化特征,但温度变化滞后30～60 min。     

湛江田洋玛珥湖的形成与演化

运用新一代高精度，无扰动钻探技术，从田洋玛珥湖成功地获取了222.4m结构连续完整的第四纪湖相沉物样品，在古气候，古环境变化方面作了一定研究。根据众多钻孔揭示和火山岩石年代学与地层接触关系的研究，田洋玛珥湖是在两期火山活动后形成的。早期火山发生在早更新世（2.30-1.64Ma)，生成湛江期火山岩，前后4次喷发，并形成一个深凹的火山口积水坑，晚期火山发生中更新世（0.73-0.20Ma)，生成石峁岭火山岩，由于高温（1000℃以上）岩浆，热液，蒸气与原火山口积水的机械混合而发生剧烈爆炸，形成一个典型的玛珥湖，并经历空湖－深湖－半深湖－浅湖－沼泽5个演化阶段，以其独特的封闭性与特殊的物化条件，成为研究全球变化的重要场所。     

玛珥湖与过去全球变化研究

古气候变化突变事件和气候周期的发现将过去全球变化研究推进到了高分辨率的新阶段。玛珥湖在形成和保存高分辨率气候环境记录方面具有独特的优势,玛珥湖研究所取得的重要成果也显示了在过去全球变化研究方面的巨大潜力。简要回顾了玛珥湖的研究历史,从纹层、年代学、多学科多指标综合研究等方面概括了国际玛珥湖沉积与环境研究的若干进展,并介绍了我国在玛珥湖研究方面的发展情况。     

青藏工程走廊热融湖湖底热状态

热融湖塘对寒区环境可产生较大影响, 其侧向热侵蚀会诱发冻土工程病害.选取青藏工程走廊热融湖塘分布密集的楚玛尔河、五道梁、北麓河3个亚区, 于2009—2010年通过HOBO水位传感器对4个固定湖塘的连续监测和大量湖塘的随机观测, 探讨了不同季节、不同水深湖底的热状态.在结冰期的1月中旬, 楚玛尔河90%以上的湖塘湖底温度都在0 ℃以下, 主要与湖塘较浅和湖水高矿化度有关.五道梁和北麓河湖底温度相对较高, 只有约20%的湖底温度低于0 ℃, 这些湖水深小于最大冻结冰层厚度; 最高温度高于4 ℃, 主要与湖较深有关.但3个亚区湖底温度均随着水深增加而增加.在6~9月融冰期, 湖底温度普遍增加, 最高达到18 ℃以上, 浅湖增温快于深湖, 湖底温度随着水深增加而递减.湖底温度年际变化近似为正弦曲线, 在1~2月, 湖底温度最低, 之后逐渐升高, 到7~8月, 湖底温度达到最高.      

川西坳陷上侏罗统浅水漫湖沉积特征与砂体叠置模式

川西坳陷在上侏罗统蓬莱镇组沉积期,地形平缓、气候干旱,湖平面频繁变化,发育了一套以浅水三角洲-漫湖为主的沉积体系。基于高分辨率层序地层学理论,通过对野外露头、岩心、分析化验和钻井资料的综合利用,阐明了发育在湖平面频繁变化背景下的浅水漫湖沉积特征,总结了砂体垂向叠置关系和平面分布规律,建立了浅水漫湖沉积体系砂体叠置模式。(1)分流河道和滩坝是研究区内浅水漫湖沉积体系的主要微相类型;(2)分流河道垂直于湖岸线分布,滩坝平行于湖岸线分布,在高频层序发育过程中,由于湖浪淘洗、河流进积等因素的改造,浅水漫湖沉积砂体经历了沉积-破坏-再沉积的过程,在平面上表现为分流河道切割多期平行于湖岸线的滩坝砂;(3)多种成因砂体叠置模式可以分为4种,分别为同期同相自旋回叠置模式、同期异相自旋回叠置模式、不同期同相异旋回叠置模式和不同期不同相异旋回叠置模式。     

利用被动微波探测青海湖湖冰物候变化特征

湖冰物候是气候变化的敏感因子,不仅能反映区域气候变化特征,还可以反映区域气候与湖泊相互作用。利用长时间序列（1978—2018年）被动微波遥感18 GHz和19 GHz亮度温度数据、MODIS数据（2000—2018年）、实测湖冰厚度数据（1983—2018年）和气温、风速、降水（雪）数据（1961—2018年）,分析青海湖湖冰变化特征及其对气候变化的响应。结果表明：青海湖流域呈现显著的变暖趋势（1961—2018年）,气温上升2.85 ℃,在这种气候条件下,青海湖湖冰封冻日推迟（0.23 d·a^-1）,消融日呈现明显的提前趋势（0.33 d·a^-1）,湖冰封冻期天数明显减少,减少速率为0.57 d·a^-1;同时,湖冰厚度以0.29 cm·a^-1的速率减薄。此外,总结归纳了青海湖冻结-融化空间特征,青海湖主要由东部海晏湾地区开始冻结,从西部黑马河等地区开始消融,冻结和消融过程存在空间差异。通过分析湖冰冻融特征和气候因子关系发现,青海湖流域冬季气温是影响青海湖湖冰物候变化的主要因素,同时风速和降水（雪）也是影响湖冰发育和消融的重要因素。     

丰满水库水温的原型观测及分析

为探究寒区冰封水库热状况的时空演变规律,于2010年6月~2011年8月对丰满水库的水温和冰情进行了原型观测。基于现场观测资料,阐述了丰满库区不同季节热结构的变化规律,重点分析了汛期洪水过程对分层结构的影响,并发现解冻初期水库表层浮力流动现象。同时,典型水温分层期1月和6月的坝前75~800m范围4条水温观测垂线基本一致,且同期电站下泄水温与坝前取水口对应高程平均水温差异较小,说明该水域范围内无三维水温效应。由于深层取水影响,丰满电站下泄水温过程较为稳定,但与坝址天然水温相比,5~7月、10~12月分别表现出月平均高达10.8℃、7.9℃的春夏低温水和秋冬高温水现象。此外,冰情监测结果表明,丰满水库冬季基本全库封冻,坝前最大冰厚约0.7m,且库区冰厚沿程出现不均匀分布的规律。