黑河中下游土地覆被变化与驱动力分析

黑河流域自2000年实施水资源统一调度以来,土地利用发生了显著变化。利用2000年、2011年两期TM和ETM+遥感影像,解译获取了干流中下游地区土地利用变化数据,并基于GIS空间分析与数理统计方法进行了定量分析。运用区域生态环境质量指数和区域土地利用变化类型生态贡献率,对研究时段内土地利用变化的生态环境效应进行了分析与评价。结果表明:(1)2000—2011年流域土地利用变化主要表现为耕地、建设用地、水体增加,未利用地减少;(2)中游地区土地利用变化主要发生在山丹县的马营河灌区和张掖绿洲的边缘区域,下游地区土地利用变化主要发生在沿河区域、额济纳核心绿洲区和古日乃地区的边缘区域;(3)中游地区2000年、2011年的区域生态环境质量指数分别为0.190 8、0.196 0,下游地区分别为0.047 8、0.055 6;(4)局部地区生态环境呈恶化趋势,其中草地退化及围水造田对区域土地利用/覆被变化产生的影响最为明显。     

关于塔河流域近期综合治理若干问题的思考

塔里木河流域历史上植被较好,但长期以来人们在发展经济的过程中对水资源开发利用不尽合理,使流域生态环境遭到了严重破坏。自1972年塔里木河干流修建大西海子水库以来,塔里木河下游320km河道开始断流,生态系统严重退化,生态环境十分脆弱,流域中下游人民群众的生存发展受到严重威胁,引起了党和国家领导人的高度重视以及国际社会的广泛关注。2001年,国务院批准《塔里木河流域综合治理近期规划》,提出近期综合治理的指导思想、核心及目标。根据在塔里木河流域管理局工作的实践和认识,笔者认为,近期塔里木河流域综合治理必须正确处理好源流与干…     

塔里木河生态综合治理水量变化初探

结合7年来塔里木河生态综合治理的实施,分析塔里木河水量变化。结果表明:经综合治理,断流多年的塔里木河下游河道重新受水,水文情势变化显著;塔里木河上中游向下输送水量的能力明显增强,下游来水和耗水增加;上游耗水增加,中游耗水减少;塔里木河干流来水量减少趋势已经被初步遏制。今后,需进一步加强塔里木河流域水资源统一调度管理。     

塔里木河流域近期综合治理经验与对策

塔里木河流域生态环境是制约本地区经济社会发展的重要因素,在工程措施和政策调控共同治理下,塔里木河流域近期综合治理已基本实现既定目标,塔里木河干流下游生态环境得到初步恢复。从流域管理层面,总结了流域近期治理的经验和教训,并为今后的水资源管理和流域综合治理提出了对策和建议,以期为其它流域综合治理提供参考。     

塔里木河流域干旱区地下水生态调节与监测预警分析

为了研究塔里木河流域干旱区地下水生态调节规律,在塔里木河干流上游、中游、下游选择31个监测井共5个监测断面对塔里木河干流的地下水情况进行监测,并对监测结果进行系统分析。结果表明,塔里木河干流中上游为良好生态环境区域,下游逐渐接近荒漠化,所以必须采取生态干预,逐渐改善塔里木河下游的生态环境。     

关于塔河流域近期综合治理若干问题的思考

塔里木河流域历史上植被较好，但长期以来人们在发展经济的过程中对水资源开发利用不尽合理，使流域生态环境遭到了严重破坏。自1972年塔里木河干流修建大西海子水库以来，塔里木河下游320km河道开始断流，生态系统严重退化，生态环境十分脆弱，流域中下游人民群众的生存发展受到严重威胁，引起了党和国家领导人的高度重视以及国际社会的广泛关注。     

塔里木河下游生态应急输水的思考

塔里木河是我国最大的内陆河,干流总长1321km,流域总面积102万km~2,多年平均天然径流量398.3亿m~3,水资源总量429亿m~3。塔里木河流域历史上植被较好,但长期以来人们在发展经济的过程中对水资源开发利用不尽合理,使流域生态环境遭到了严重     

应急输水对塔里木河下游生态环境影响探讨

塔里木河下游绿色走廊是塔里木盆地东部南北联系的必经之地,也是新疆与内地联系的第二条战略要道,更是与边界外商经济贸易往来的重要地区。这个素有古丝绸之路之称的通道,历史上曾是烟波浩淼、鸟兽群栖、林草繁茂、村舍相连的繁华古国。但从上世纪50年代后,塔里木河流域大规模农业开发,造成流域内水资源区域分配失调,干流来水急剧减少,地下水位下降,生态遭到严重破坏,流域内土地沙漠化和土壤盐渍化问题日益突出,成为干旱区内陆河流域生态系统退化的典型代表之一。塔里木河下游生态恶化问题已引起了全社会关注。近几年来,国家加大了对塔里木河流域生态治理力度,于2000年5月至2009年12月,先后十次实施向塔里木河下游生态应急输水,使下游生态环境和水文状况都得到了改善,生态得到了一定程度恢复。本文以十次生态输水实测资料,从输水过程中地表水与地下水的变化、地表植被的生理生态变化、天然植被群落的恢复响应程度等方面,对塔河下游生态环境影响做一探讨。     

塔里木河干流水资源问题与治理措施

塔里木河流域气候极端干旱 ,生态环境十分脆弱。由于近些年来对干流开发利用缺乏全面规划 ,上、中游水资源利用浪费严重 ,加上源流来水量减少 ,造成塔里木河下游断流 ,生态环境急剧恶化。塔里木河干流治理要以改善生态环境、确保绿色走廊、保护生态平衡为目标 ,采取必要的工程与非工程措施 ,加强节水工程建设 ,提高水资源利用率 ,控制上、中游耗水 ,增加下游生态用水 ,逐步恢复下游生态     

塔里木河干流生态环境查勘工作启动

2003年11月7日傍晚,黄河勘测规划设计有限公司水库环保处的6名外业查勘人员踏上了前往塔里木河的征途,预示着塔里木河干流生态环境查勘工作正式启动.塔里木河干流生态环境建设是国务院批复的“塔里木河流域近期综合治理规划”的重要内容之一,是塔河干流输水堤、生态闸建设的重要配套措施.生态环境建设工程的实施将使塔里木河沿岸的千年胡杨林重新焕发生机.塔里木河流域的胡杨林是我国乃至世界胡杨林分布面积最大、最集中的区域.在天然状况下,胡杨林的生长主要依赖于塔里木河洪水的自然漫溢.输水堤防建成后,两岸胡杨林的生态用水通过生态闸提…     

塔里木河干流上中游河道耗水过程分析

为明晰塔里木河流域干流河道损失水量组成、去向以及变化规律,实现流域水资源分段管理以及科学调度,本文利用2005—2017年塔里木河上中游各断面地表径流数据,分析了干流上中游各河段耗水过程。结果表明:(1)在塔里木河干流上中游,阿拉尔年径流量呈不显著的减少趋势,而新其满、英巴扎、乌斯满、恰拉均下降趋势显著。(2)塔里木河干流耗水呈现随耗水量增大主要耗水区下移的特点,各河段中英巴扎—乌斯曼河段耗水平均占比最高(34.13%),除阿拉尔—新渠满河段以外,塔里木河干流各河段来水与耗水呈现显著或极显著的正相关关系。(3)塔里木河干流上中游年均河损水量为24.9亿m~3,单位河长河损为294.63万m~3/km。其中英巴扎—乌斯曼河损水量最大,达到7.73亿m~3。同时塔里木河干流各河段年均耗水量与河损量存在极显著的正相关关系。(4)为了控制水资源无效耗水、提高流域水资源利用效率,应该合理地规划流域耗水结构,其中英巴扎—乌斯曼河段是重点防止河段。     

南四湖湖区水文站网水准系统研究

近年来南四湖水量调度中,各站水位出现了不合理现象,直接影响湖区洪水分析计算及调度决策。为查找出现不合理现象原因,进行了湖区水准系统勘测,根据测量成果,按照有关规范进行了分析研究,得出了湖区各站点高程系统变动情况的结论,为湖区各站点水准基面高程的修正提供了依据。     

基于 PSＲ 模型的刁口河尾闾湿地生态系统健康评价

为综合反映生态补水措施下刁口河尾闾湿地的生态系统健康状况,以 PSＲ( Pressure-State-Ｒe- sponse) 模型为基础,对刁河尾闾湿地构建了包括人口密度、土地利用程度、湿地年来水量等指标的生态系统健康评价体系,采用 Fuzzy-AHP 法计算指标权重和隶属度矩阵,根据综合评价指数( CEI)确定不同时期湿地的生态系统健康状况。结果显示: 2010 年、2015 年和 2018 年三个时期刁口河尾闾湿地的综合评价指数分别为 0. 433、0. 696 和 0. 808,分别处于 “亚病态”、“一般”和 “亚健康”状 态。在压力、状态、响应个子系统中,状态层的制约性最强( 0. 576 2) ,响应层居中( 0. 219 7) ,压力层最低( 0. 204 3) ; 在 20 个评价指标中,植被覆盖面积、生态恢复工程、湿地年来水量等是影响刁口河湿地生态系统健康状况的主要因素。随着生态补水工作的有序开展,刁口河尾闾湿地生态系统向健康方向发展。但要使湿地健康状况达到 “健康”标准,仍需长期规律的水量保障措施以及一系列湿地保护工作。     

宁蒙黄河治理对策

资料分析表明,宁蒙黄河冰凌灾害频繁的被动局面是由于主槽萎缩、卡冰结坝所致;而洪灾与用水安全问题则是河势变化无常和多沙支流突发性洪水淤堵干流形成"沙坝"引起的。为有效恢复宁蒙河段的行洪排沙功能,实现河道减淤、恢复和维持河道中水河槽、保障防洪(凌)安全的宁蒙黄河治理目标,从产沙、输沙、调控机理三个角度出发,分析了各因素对宁蒙黄河河床演变特征的影响。就产沙而言,通过产沙地貌分区、遥感影像分析和流域水系分区相结合的方法确定黄河上游不同沙源区的分布。基于提出的风蚀输沙通量计算方法及风沙入河估算方法,并结合区域风速与植被覆盖率实测数据,发现近30 a风速下降、区域植被覆盖率上升是风沙侵蚀量与入黄风沙量逐渐减少的原因。分析宁蒙河段日均风速、日降雨量和已有侵蚀观测资料,发现宁蒙地区的风水两相侵蚀主要体现为风蚀与水蚀交错存在及其交互促进,风力侵蚀主要发生在3—5月,水力侵蚀则集中在7—9月。现场观测与黄土降雨侵蚀模型试验则表明,重力侵蚀在黄土高原的整个侵蚀过程中占有重要的份额,暴雨形成的径流是黄土遭到侵蚀的主要外营力,也是激发和加剧重力侵蚀发展的重要影响因子。总体来看,宁蒙黄河的流域产沙具有典型的风-水-重力多营力交互特点,在比尺模型与野外观测揭示的流域径流汇集过程、沟道水流与河床自适应以及非平衡输沙机理基础上,构建了复杂地貌形态的小流域产流产沙动力学模型,成功模拟了不同植被特征和分布状况对流域产流产沙的影响,并得出了植被的减水减沙效果与延滞径流洪峰的作用同郁闭度呈正相关关系,陡坡区域植被对径流洪峰的延滞作用大于缓坡区域的结论。就输沙而言,以泥沙起动、推移质输沙与河床均衡调整等基础理论为基础,提出了水沙两相流数值模拟方法与冲积河流全沙运动模型相似条件。数值计算与模型试验表明,龙羊峡、刘家峡水库联合运用改变径流分配是导致宁蒙河道淤积萎缩的主因,协调水沙关系是修复黄河行洪排沙功能的有效途径。并分析确定了宁蒙黄河河道水沙调控阈值和多沙支流入汇口干流防淤堵的流量阈值,即宁蒙黄河临界调控流量为2 000～2 500 m~3/s,临界含沙量5.4～10.5 kg/m~3,调控时间为15～20 d,证实了通过协调水沙关系可修复和维持宁蒙黄河行洪排沙功能;防止多沙支流入汇堵河的黄河流量阈值为2 500 m~3/s,治理淤堵沙坝配合"挖引疏浚"有效冲刷的干流阈值流量为3 000 m~3/s。从各河段模型试验给出的来沙系数阈值沿程减小的变化趋势看,在内蒙古河段现状河床边界条件下,全线冲刷要求的流量至少为2 600 m~3/s,表明黑山峡工程必须预留充足的水沙调控库容。就宏观调控而言,针对流域下垫面条件多样、入黄泥沙沙源众多、河道输沙受水库调度影响显著等特点,以干流水库群为调节器,以径流泥沙为调节对象,采用模块化开发方法集成了风-水-重力侵蚀模型、河道输沙模型、冰情预报模型于水库联调模型上,构建了可进行大范围、高精度的水沙过程模拟预报的宁蒙黄河区域数字流域模型平台,并成功在下河沿—石嘴山河段进行了调试和应用。此外,针对宁蒙黄河河型复杂、凌汛期易卡冰结坝、夏季多沙支流突发性洪水易堵干流形成"沙坝"等河情状况,提出了"水沙调控、支流拦沙、堤外放淤"的处治模式。在稳定性分汊河段、大型支流入汇段、受沙卵石河床组成限制的河段,则指出不宜强行套用微弯型治理方案,而可采用"工程导送(简称为‘导’)、塞支强干(简称为‘塞’)、挖引疏浚(简称为‘挖’)"方针,亦即"导、塞、挖并举"的对策。建设黑山峡水库、南水北调西线工程等是宁蒙河段长远治理的根本对策,通过增加河道内汛期水量和调水调沙,恢复并维持中水河槽,提供防凌库容,才能彻底解决宁蒙河段凌洪灾害,并得出建立黄河上游沙源固定、支流泥沙阻截、干流泥沙输导与堤外淤沙处置的"固-阻-输-置"综合防治体系,是目前可行的治理对策的结论。     

浅析塔里木河下游绿色走廊输水后生态与环境的变化

由于多种原因,塔里木河下游大西海子水库以下350km河道断流近30年,地下水位下降,植被衰败,塔里木河下游绿色走廊生态恶化趋势严重.为了遏制生态劣变的趋势,保证在必要的工程实施完成前维持和保护现有植被,从2000年4月开始至2004年7月,由塔里木河流域管理局与巴州、农二师共同组织6次向塔里木河下游生态应急输水.输水后塔里木河下游绿色走廊生态与环境发生了一系列动态变化,结合实测数据进行初步分析,认为塔里木河干流上中游林草植被得到有效保护和恢复,下游生态与环境得到初步改善.     

河流功能模糊综合评价模型研究与应用

综合考虑河流功能的开放性、多样性和变化性,将河流功能分为自然、生态环境和社会服务3类,运用模糊理论,构建指标体系,制定评价标准,建立河流功能综合评价模型。以珠江流域的北江水系为例,选取石角水文站作为控制站点,采用2010年数据,选择年径流变化率、河床稳定性、生态用水保障程度、河岸带植被覆盖率、物种多样性、水质达标率、水景观状态指数等有代表性的指标对其河流功能运行情况进行了综合评价。结果显示,北江河流功能运行状况总体为"优",表明在对北江的开发利用过程中,兼顾治理与保护,各功能之间相互协调,即在有效发挥河流自然功能的同时,充分利用了其生态环境功能和社会服务功能。评价结果与实际情况较接近。     

气候变化下奎屯河流域径流特征分析

近年来,人类经济活动加快以及气候的变化,导致径流特征发生一定的变化,这为径流预报、水资源的合理规划及利用增加了难度。目前,随着气候的变化,奎屯河流域的径流特征也发生了极大的变化。根据1972—2017年奎屯河流域月径流量以及气温、降水实测数据,通过基本统计方法、累计距平法、MK检验等方法,分析了奎屯河流域两条主要河流在气候变化影响下的年内变化、年际变化和周期变化趋势等特性。结果表明:奎屯河与古尔图河年径流序列分布规律较为相似,主要体现在年径流分布较为集中,离散程度小,分布呈正偏,极值数据集中度较好;奎屯河、古尔图河,相对变化幅度均呈现减小的趋势且河流年内分配逐渐趋向均匀,其中奎屯河径流量46 a间平均上升速率为0.38×10~8m~3/10 a;古尔图河平均上升速率为0.214×10~8m~3/10 a;奎屯河、古尔图河年径流序列演化过程分别存在着4～8 a、10～15 a、20～25 a以及5～15 a、20～30 a尺度的周期变化规律,第1主周期分别为23 a和22 a;奎屯河径流量与气温Pearson相关性系数为0.703~(**),呈极显著相关的关系;古尔图河径流量与气温、降水Pearson相关性系数分别为0.698~(**)、0.225~(**),呈极显著相关的关系。     

基于GIS与RS下的1990—2015年塔里木河流域LUCC及景观格局时空分析

针对西北干旱区流域生态环境恶化、人-地关系矛盾突出等问题,以新疆塔里木河流域为例,以Landsat卫星影像为主要信息源,通过解译数据分析了研究区1990—2015年土地利用变化特征。结果表明:1990—2015年研究区土地类型变化综合动态度3.16%,土地利用格局变化明显,土地利用类型单一动态度依次为耕地(2.11%)、建设用地(0.64%)、水体(0.06%)及未利用地(0.002%),林地(-0.25%)与草地(-0.21%)面积25 a间持续减少。耕地的持续扩张导致流域内草地和水体斑块个数成倍增加,斑块破碎化程度进一步加剧:通过对遥感解译数据、公开统计面积及相关普查成果等多源数据的比较印证,得出2015年塔里木河流域较为准确的流域耕地面积37 531 km~2,25 a间流域耕地面积增加12 940.92 km~2。研究成果为未来改善流域生态环境、促进流域生态文明建设、土地资源可持续利用及其管理等决策提供基础信息支撑,对我国西北干旱区土地利用管理规划和生态环境保护具有实际意义。     

基于生态位理论的黄河流域用水结构分析

为分析和探究黄河流域用水结构的变化特征,科学支撑流域水资源合理配置与调度,保障流域可持续发展,以黄河流域为研究对象,基于生态位理论构建了用水结构生态位及其熵值模型,分析了流域及流域内主要省区用水结构演变趋势和特征,并与发达国家用水特征作比较。在此基础上提出了相关建议。结果表明:黄河流域的农业用水生态位(0.7～0.78)最大但呈现波动减少趋势,工业用水生态位(0.12～0.15)次之且变化趋势为波动且有所下降,生活用水生态位(0.06～0.08)与城镇公共及生态用水生态位(0.03～0.09)相对较少但皆有不同程度的增长趋势。各省区的生态位熵值差异较大,表明流域及各省区间用水结构差异较大。统计年间宁夏、内蒙古及山东的农业用水占有率高于全流域,陕西、山西、河南及甘肃的工业用水占有率高于全流域,各省区城镇公共及生态用水的占有率变化剧烈,陕西、山西及河南的生活用水占有率高于全流域。相较于黄河流域,美国的工业用水(0.42～0.52)在用水结构中的优势更加突出,农业用水(0.31～0.44)相对处于劣势地位;两个区域生活用水在用水结构中的地位相对其他的用水类型更为接近。     

贵州赤水河流域景观生态安全时空动态分析

土地利用景观生态安全变化对区域生物多样性保护、维持生态平衡,建立可持续的土地利用模式具有重要指导意义.在GIS和RS技术的支持下,从景观生态学的角度,分析贵州赤水河流域1995-2018年土地利用景观生态安全变化特征,结果表明:(1)近23年来研究区土地利用类型发生了较大变化,人为因素对土地利用变化干扰较为严重,建设用...