1956—2006年阿克苏河径流变化及其对区域水资源安全的可能影响

应用新疆塔里木河流域天山南坡阿克苏河流域1956-2006年的实测径流资料,分析了阿克苏河流域各支流径流变化的特征与趋势.结果表明,近50 a来,阿克苏河流域径流量呈显著的增加趋势,其中冰川融水是其主要贡献量.径流量在1994年发生了增多的跃变,原因可能是气温持续升高引起冰川消融径流急剧增多,导致以冰川融水补给为主的河流径流量大增.这种趋势能够持续多久,取决于未来的气候变化及流域上游冰川系统的响应.随着冰川的加剧退缩和较小冰川的消失,短期内会给阿克苏河流域带来丰富的水资源;但是随着冰川补给峰值过后径流量逐渐减小,将会给塔里木河流域带来严重的水资源和生态安全问题.冰川的强烈退缩,还会带来一系列的洪水灾害问题.

阿克苏河流域无站控制区地表水资源及可利用量评价

阿克苏河是"四源一干"中最大的源流,多年平均地表径流总量为80.6×108m3,入塔里木河水量34.2×108m3,占阿拉尔站以上3条源流输水量的73.5%,对塔里木河的形成、发展、演变和生态环境起着决定作用.无站控制区调查面积7 110 km2,占流域总面积的14.2%.2005—2007年对中国境内阿克苏河无站控制区主要19条河(沟)洪水水量、洪水沟基流和17条泉水水量野外调查计算,阿克苏河流域无站控制区间地表水资源总量为6.68×108m3.其中,洪水沟总洪量0.6050×108m3,洪水沟基流总量2.0569×108m3,泉水天然补给量4.0185×108m3.在6.68×108m3的地表水资源总量中,可利用量为3.2×108m3.

人类活动对阿克苏河绿洲气候及水文环境的影响

在人类活动的影响下,阿克苏河下游绿洲呈现出气候变化特征的差异。其中,阿克苏市夏季气温以0.20℃/10 a的速率在升高,而阿拉尔由于受绿洲效应的影响,夏季气温却以-0.27℃/10 a的速率呈下降趋势。人类干预已经成为阿克苏绿洲水资源变化的主导因素。为农业开发修建的拦河闸引水、水库蓄水等已改变了河道径流的年内变化,与中游西大桥水文站相比,位于下游的阿拉尔水文站夏季径流比重上升,春季下降。尽管近50年来天然来水量在不断增加,但由于垦植面积的扩大和粗放型农业的发畏,使灌溉引水和人类活动耗水不断增加,从而导致阿克苏河补给塔里木河的水量明显减少,阿拉尔水文站年径流量持续减少,径流量减少达17.64%。阿克苏河西大桥站水质在各时期均为Ⅰ级清洁水质,塔里木河阿拉尔的水质在绿洲农业大规模开发之前,河水未受到人为干扰,水质良好;而经过绿洲耕地开发和垦植洗盐,河水矿化度不断增加,阿拉尔站河水枯水期矿化度由1960年的0.67 g/L增加到2000年的5.27 g/L。人类活动改变了地表水的地域分配,从而影响到地下水的补给,使地下水的水位和水质发生盐化。大量引用河水漫灌,导致阿克苏河绿洲地下水位抬升,地表蒸发强烈,造成盐分积累,土壤次生盐渍化严重。

2009年阿克苏河枯水年水文特征及其对塔里木河干流生态环境的影响

塔里木河流域2009年4—8月0℃层高度平均为4290 gpm,较12 a平均值偏低52 gpm,偏低幅度位居近19 a(1991—2009年)同期第5位.而夏季(6—8月)4站平均高度偏低129 gpm,偏低幅度位居近19 a(1991—2009年)同期第1位.2009年阿克苏河流域年径流量69.28×108m3为偏枯水年;经两支流灌区后,阿克苏河西大桥站年径流量为52.34×108m3,为枯水年.由于塔里木河阿拉尔站以上阿克苏河、叶尔羌河、和田河三条源流2009年入塔里木河水量仅为12.01×108m3,使阿拉尔站年径流量仅为14.08×108m3,为历史最小值,属特枯水年.新渠满站年径流量仅为8.374×108m3,为历史最小值,属特枯水年,并于6月1日—7月22日河道断流52 d,该站至台特玛湖河道断流长达1 100km,占塔里木河干流总长1 321 km的83%,这在历史上是罕见的.

新疆阿克苏温宿大峡谷防洪设计水文分析

温宿大峡谷属季节性的洪水沟，洪水的形成主要是低山带的暴雨型洪水，洪水起涨迅速、峰高量小，洪水中常挟带大量泥沙，危害较大。本次水文分析接近出山口较大的库都鲁克谷、阿奇克苏谷两条冲洪支沟的断面，对两处断面设计洪水进行计算，得到各设计频率的洪峰流量，计算出各防洪点的设计洪水位，旨在提高温宿大峡谷的防洪能力，为沟渠防洪工程设计提供参考依据。

1957-2006年天山萨雷扎兹-库玛拉克河流域冰川物质平衡变化及其对河流水资源的影响

天山南坡的萨雷扎兹-库玛拉克河流域在中国阿克苏河协合拉水文站以上面积为12816km2,发育有冰川3195.41km2,冰川覆盖率25%.根据1957—2006年流域站点观测的降水、气温及其径流资料,通过最大熵方法计算了流域冰川物质平衡的逐年变化.结果表明:流域冰川径流深约为895mm,全流域河川径流深为381.3mm,冰川融水占协合拉站控制流量的58.65%,冰川融水变化对流域水资源量的影响非常明显.1957—2006年平均年径流量为48.64×108m3,径流在1993年后急剧增加,1994—2006年的平均年径流量比1957—1993年的增加了10.56×108m3,即增加了23%.由于负物质平衡消耗了大量过去积累的冰川冰,冰川融化对河流额外补给.初步计算,在过去50a由于气温升高引起的冰川净消融额外补给河流的径流量达309.47×108m3,相当于每年径流增加达6.19×108m3,约为年径流量的13%.1957—1993年流域冰川消融对河流的额外净补给量为5.3×108m3,占河流总径流量的11%;1994—2006年流域冰川消融对河流的额外净补给量为8.8×108m3,占河流总径流量的18%.随着气候变暖,虽然降水量增加,但冰川对气温的敏感性更大,冰川消融量加快,冰川融水量持续增加.到21世纪末,随着气温上升和降水增加,年均径流相对1991—2006年将增加11.75×108m3,增幅为22%.

1957—2006年塔里木河流域气候变化和人类活动对水资源和生态环境的影响

塔里木河是我国最大的内陆河,历史上是环塔里木盆地九大水系144条河流的总称,目前呈"四源一干"格局.依据1957—2006年近50a气象及水文监测资料,分析了气候变化和人类活动对塔里木河流域水资源的影响.虽然近50a来塔里木河流域山区与平原整体呈现气温升高、降水量增加特征,出山口径流量也呈增加趋势,然而在2000年前塔里木河流域生态环境急剧退化.其成因主要为:1)从20世纪50年代起到近2006年,四条源流入塔里木河水量50a减少了15.4×108m3;2)塔里木河上、中、下游耗水量比例的失调及区域水资源分配发生变化,造成塔里木河下游生态环境恶化;3)实施塔里木河综合治理后,即使进入塔里木河的下游的水量增加,中游段耗水量下降,但是上游耗水迅速增加且数量巨大,还是对塔里木河水资源综合利用、改善的下游生态环境产生负面影响.

百年来天山阿克苏河流域麦茨巴赫冰湖演化与冰川洪水灾害

阿克苏河源区的冰川融水和冰湖溃决洪水,对我国境内阿克苏河乃至整个塔里木河的径流补给及下游的防洪安全都有着举足轻重的作用.萨雷扎兹-库玛拉克河的麦茨巴赫冰川湖(Merzbacher Lake)为众多冰川湖中最大的一个,同时又是频繁发生突发性溃决洪水的冰湖,在1932-2008年的67a内发生溃决突发性洪水62次,其频率高达92.5%以上.随着气温的变暖,冰川减薄后退,冰川融水增多、冰湖库容增加,洪水总量在不断增大.冰川洪水的总量已经由1960-1970年代的1×108m3左右,增加到1990年以来的3×108～4×108m3,最高达5×108m3多;年最大流量1990年代较1950年代增多37%,洪水频率也在不断增加.库玛拉克河流域冰川物质平衡变化也对冰湖溃决洪水影响很大,冰川消融的越多,产生的冰川洪水洪峰也越大.随着全球气候进一步变暖,将会加大下游的防洪压力.所以,要加强冰川消融观测及冰湖水位的监测,建立预警系统,进行冰湖溃决洪水预报,为下游的防洪安全和水电安全运行提供科技支持.

天山南坡渭干河流域地表水资源量及其变化趋势

渭干河流域由木扎提河、卡普斯浪河、台勒维丘克河、卡拉苏河、克孜尔河5条支流汇合而成,支流均发源于天山南坡,单独出流,汇集于拜城盆地的克孜尔水库,始称渭干河.渭干河是天山南麓三大河流之一,主要支流木扎提河发源于汗腾格里峰东坡的冰川集结区,河流源头多接冰川,以冰川融水为主要补给源.5条支流多年平均实测径流量27.98×108m3,干河流域地表水资源量为31.59×108m3,其中地表水资源可利用量为26.05×108m3.从渭干河流域的河川径流量组成可以看出,集水区河水来源于冰川融水、融雪径流、降雨径流,冰川融水量变化和降水量的波动,控制着河流径流量的大小变化.利用现有的观测数据和研究成果粗估分析流域地表水资源的变化趋势,预计近、中期径流量会相应增多.

20世纪下半叶以来阿克苏河山前绿洲带气候、径流变化特征及其人类活动影响

利用1961-2000年气温、降水资料和20世纪50年代初/中期建站到2005年逐月实测径流资料,分析了20世纪下半期以来阿克苏河山口到塔里木河汇合区的气候与径流变化特征,同时分析了人类活动对区域气候及径流变化的影响.研究表明:研究区存在升温变化的趋势,尤其是冬季升温明显,40 a来增温率为0.13℃.(10a)-1,流域内降水增加趋势明显.阿克苏河两大支流合计年径流量20世纪90年代较50年代增加46.7%.受人类活动和绿洲效应等影响,区域内温度变化不尽相同,阿克苏市夏季气温升高速率为0.20℃.(10a)-1,但阿拉尔夏季气温却以-0.27℃.(10a)-1速率呈下降趋势.耕地面积、灌溉引水增加等人类活动改变了径流的年内分配,使得阿克苏河补给塔里木河的水量明显减少,50 a来阿拉尔水文站年径流量持续减少,径流量减少达15.9%.

新疆内陆干旱区水资源的可持续利用

随着可持续发展理念的深入,有关水资源及其开发利用的很多问题值得进一步研究.摸清水资源及其开发利用存在的主要问题,了解水资源的开发潜力,是实现水资源可持续利用的前提和基础.从整体上分析了目前新疆内陆干旱区水资源及其利用存在的主要问题及开发利用潜力,提出了可持续发展理念下的水资源开发利用对策.

影响阿克苏河年径流量变化的前期大气环流指数因子研究

应用阿克苏河两条支流的年径流量和国家气候中心发布的74类大气环流月指数资料,分析了年径流量与前一年大气环流月指数之间的关系.用滑动相关法提取初始因子库,建立回归模型和集合分析,得到超级集合回归模型.托什干河年径流量监测序列与超级集合拟合(预测)序列的相关系数达0.8766,而库玛拉克河达到0.8122.用逐级反推法,确定影响两条支流年径流量年际变化的前一年环流指数因子.影响托什干河年径流量年际变化的前期环流指数都以持续1个月的因子居多;影响库玛拉克河年径流量年际变化的前期环流指数都以持续2个月的因子居多,其次是4个月、1个月.影响两条支流年径流量的前期大气环流指数因子的种类、空间分布、时间分布、持续影响时间等差异很大,这些不同与阿克苏河两条支流的流域参数、地表水来源组成、地表径流形成的气象条件等多方面的差异有关.

阿克苏河流域8条排(退)水渠入塔里木河径流量及水质分析

应用阿克苏流域8条排(退)水渠的观测资料,分析了8条排(退)水渠的水质变化及径流变化特征。结果显示:近29年来流域内8条排(退)水渠年径流量呈不同的增减趋势,排水渠水量呈增加趋势,但矿化度严重超标水质指标不合格;而退水渠因引入灌区水量增多则呈减少趋势,矿化度未超标,水质指标合格。排水渠污水排入塔河干流,将严重影响塔河干流经济发展和生态环境,因此必须控制源流区农业排污水排入塔河。

2010年阿克苏市地下水水位年内动态分析

以阿克苏市2010年地下水监测资料料为依据,通过分析不同行政区划地下水潜水水位变化情况,总结地下水水位变化规律与幅度,为地区地下水资源配置、开发利用提出相应的方案和措施。

水资源管理中存在的问题及解决对策

随着中国人口数量日益增多,水资源问题不断暴露出来,影响人们的生活质量,也制约了经济发展的步伐。分析水资源管理中存在的问题,并探索行之有效的解决策略和方法,以缓解水资源短缺危机。

论新形势下水资源的合理开发与科学保护

水是人类赖以生存和生产的最基本的物质基础。随着我国社会经济的快速发展、人口不断增加和人民生活水平的提高，水的需求量越来越大。切实做好水资源的开发、利用、保护工作，使水资源和人口、社会、经济、环境协调发展，是中国社会经济可持续发展的关键问题之一。

浅析城市水资源的可持续利用

城市水资源短缺问题是城市发展到一定阶段的产物。随着经济发展和城市化进程的加快，缺水范围在不断扩大，缺水程度日趋严重，城市缺水问题逐渐加剧，城市的可持续发展面临着严峻的挑战。本文将在分析研究我国城市水资源利用现状的基础上，逐步探讨促进水资源可持续利用的有效途径。

渭干河流域水资源的分析与研究

渭干河流域是天山南坡的最大流域。本文通过分析渭干河流域的卡木鲁、克拜城、卡拉苏和黑孜水文站的气候变对该流域径流量和洪水的影响,揭示出近50年来天山南坡中段的水资源与气候的变化规律,并分析出今后水资源的变化趋势及规律。

新疆冰川、积雪对气候变化的响应(Ⅰ):水文效应

新疆是我国冰川、积雪资源最为丰富的地区,冰川和积雪融水在水资源构成中占有重要的地位,其对气候变化的响应使得河流水文过程发生明显的变化,对新疆干旱区的水资源利用和管理产生重大影响.新疆高山流域产流占地表径流的80%以上,其中冰川和积雪融水径流在总径流中的比例可达45%以上,积雪和冰川融水是河流的主要补给来源.在新疆北部的阿尔泰山和天山北坡河流主要以融雪径流补给为主,而在天山南坡、昆仑山、喀喇昆仑山和天山北坡的伊犁河流域的河流以冰川融水补给为主;以融雪径流为主要的河流主汛期在春季到夏初,而冰川融水补给的河流夏季是主汛期.随着新疆气候向暖湿转变,高山流域的水文过程对气候变暖和积雪增加产生明显的响应:以积雪为主补给的河流,水文过程对气候变暖的响应表现为最大径流前移,夏季径流减少明显;以冰川融水补给的河流,径流响应表现为6-9月汛期径流量明显增大,汛期洪水增多,年流量增加.由于不同补给类型河流的水文过程发生变化,其相应对下游的水资源供给和洪水安全管理产生了重大影响,在水资源管理方面需要适应气候变化对水文过程的调整,减缓气候变化对水资源安全的影响.