奎屯河流域地下水水化学特征及成因分析

了解地下水水化学特征及其成因,有助于评估地下水水质、识别污染源、制定水资源管理策略,保障人类健康和环境。基于2017年和2023年在新疆奎屯河流域相同点位采集的共78组地下水水样,采用Piper三线图、Gibbs图、饱和指数(SI)和离子比值法分析该区域地下水特征及成因。结果表明:(1)奎屯河流域2023年地下水水化学特征类型相较于2017年趋于集中,阳离子和阴离子分别向Na型和Cl型转化。(2)山前洪积倾斜砾质平原和冲洪积细土平原主要受岩石风化作用控制,冲湖积细土平原主要受蒸发浓缩作用控制且有增强的趋势。中下游细土平原的离子组分主要来源于蒸发岩溶解且有增强的趋势,山前洪积倾斜砾质平原的离子组分主要源于碳酸盐和硅酸盐矿物溶解。下游冲湖积细土平原受阳离子交替吸附作用较强,导致Na~+浓度上升。奎屯河流域地下水离子在冲洪积细土平原北部和冲湖积细土平原出现富集,部分指标已超过中国饮用水标准,且已有10%的水样不适合灌溉。研究成果可为奎屯河流域地下水合理利用以及防治提供参考。

奎屯河流域包气带盐分分布特征与影响因素

通过对奎屯河流域包气带土壤取样分析,探讨了土壤包气带的盐分分布特征和影响因素。结果表明,在水平方向上,由南至北,表土含盐量逐渐增大。在垂直方向上,在地下水位埋藏较浅的细土平原及冲积平原区,包气带含盐量随深度增加逐渐减小;在人工耕地洪泛冲积平原、细土平原则呈随深度的增加而增加的趋势;包气带岩性结构较单一且潜水位埋藏比较深的地区,包气带含盐量随深度增加而出现微小波动。分析结果显示:地形、地貌和潜水位埋深是影响该区包气带盐分分布的主控因素,而人为的大面积灌溉又加速了积盐的过程。

奎屯河新龙口右岸山体崩塌原因及再次失稳可能性分析

奎屯河新龙口段山体历史上多次发生山体塌滑破坏,最近一次山体崩塌较为反常地发生在1月寒冷季节,而不是通 常的7、8月雨季,针对该段山体频繁发生破坏而且还出现反季节崩塌这种特殊情况,从区域地质背景、地震作用、地形地貌、气 候及降水等几个方面分别详细论述了产生崩塌的原因,同时指出这次反季节崩塌产生的触发原因在于气候反常造成雪水入 渗、短时间内发生多次冻融,裂隙中液态水结冰产生膨胀力诱发了此次山体崩塌。采用赤平投影分析论证了潜在崩塌的可能 性问题,指出发生此次崩塌后的右岸山体仍然未达到稳定状态,还可能再次发生破坏,同时应用实体比例投影法圈定了最有 可能破坏的山体位置并对崩塌方量进行了计算,从而对山体潜在崩塌可能性及规模有了一定把握,对该段山体崩塌的防治具 有实际的工程意义。

奎屯河流域水土中氟的分布规律

通过对奎屯河流域包气带土壤和地下潜水取样分析,发现从山前洪积砾质倾斜平原到冲洪积平原,氟质量浓度的迁移分布明显具有淋溶-径流、径流-淋溶蒸发、溶滤-强烈蒸发浓缩3个水文地球化学分带。氟质量浓度在细粒粘土粉土层中相对较高,而在砂层中相对较低,无论属于哪种岩性结构在地下潜水位附近氟含量都相对较高。该流域内3条河流氟质量浓度均为上游低下游高,且在流域上游增幅相对较小而在下游增幅相对较大。环河道由近河岸到远河岸水土中氟质量浓度也逐渐增加。初步分析认为,该内陆平原地区氟的富集是以蒸发浓缩作用为主。运用热力学理论进行了验证,水土中氟的水平分布规律是一致的,并可相互转化。

新疆奎屯河流域地下水资源开发引起的生态环境问题及对策

简要介绍了奎屯河流域水文地质条件及"三水"转化特征,分析了地下水资源开发利用现状,进而对不合理开发利用地下水,引发的一系列生态环境负效应,如:区域地下水位下降,植被退化,土地沙化,土地盐渍化等进行了剖析。针对存在的问题,提出了奎屯河流域地下水资源合理开发利用对策及维持地下水位的生态意义。

新疆奎屯河流域平原区生态需水研究

新疆奎屯河流域地处我国西北干旱区,随着人口增加和经济发展,国民经济需水与生态需水已成为流域水资源开发利用和生态环境保护的主要矛盾。因此,为了实现奎屯河流域水资源的可持续利用及国民经济的可持续发展,急需对生态需水进行研究。本文以流域社会经济与生态环境协调发展为目标,分析了奎屯河流域存在的主要生态环境问题,在干旱区生态需水概念与分类的基础上,给出了奎屯河流域生态需水的界定范围。在此前提下,从流域生态环境现状及未来需求出发,采用不同的计算方法,对流域生态需水进行了计算,可为流域水资源优化配置及生态环境建设提供科学的依据。结果表明:奎屯河流域生态需水达5.65×108m3,占流域水资源总量16.98×108m3的33.3%,占径流总量15.41×108m3的36.7%。其中天然绿洲生态需水为2.41×108m3,占生态需水的43%;人工绿洲生态需水达3.24×108m3,占生态需水的57%。

奎屯河近379a9月径流量的重建与特征分析

利用奎屯河流域树轮年表资料，分析树木生长与河流流量变化的关系，重建了奎屯河379a9月的径流量，并分析其变化特征。自1623年以来，奎屯河9月径流量共经历了7个丰水期和7个枯水期，现今正处于相对枯水期。用小波分析的方法分析了重建序列的周期变化和突变变化。结果发现，在不同时域上，重建径流量存在15a、40～50a和80～100a左右的显著周期，在1652年、1734年、1761年和1819年发生突变。

奎屯河流域春季融雪期SCS-CN模型参数取值方法

水资源是保障我国西北干旱半干旱地区生态环境安全的关键因素。以新疆奎屯河流域为例,通过修正SCS模型土壤持水量及初损率参数计算方法,寻找适用于干旱半干旱地区山区典型流域春季融雪期径流模拟模型,为流域掌握水资源量及生态用水提供决策依据。与以往研究不同之处在于:首先,引入度-日模型修正降水量参数,以满足流域降雨-融雪混合补给径流特征。其次,利用多期MODIS数据驱动的TS/VI特征空间理论结合土壤水分吸收平衡原理计算土壤持水量参数(S);再运用聚类分析法对初损率(λ)取值方法进行改进。通过参数算法改进后的SCS模型,参数率定期和验证期纳什效率系数和相对误差系数分别为0.92和0.64,0.7%和-1.5%。结果表明:1)参数算法改进后SCS模型能实现奎屯河流域春季融雪期日径流模拟。2)利用遥感大尺度地表信息参数化技术反演SCS模型参数,实现了遥感数据为SCS模型提供大尺度空间数据的同时,间接实现了模型参数由点状数据向面状数据转化的可能;3)初损率(λ)多组取值法可有效提高干旱半干旱地区大尺度流域径流模拟精度。

天山东部冰川雪坑离子浓度特征的对比研究--以奎屯河哈希勒根51号冰川和哈密庙尔沟平顶冰川为例

对2004年获取的天山奎屯河哈希勒根51号冰川1个雪坑和哈密庙尔沟平顶冰川4个雪坑的离子浓度特征进行了研究,结果表明:Ca2+、NO3-和SO24-是哈密庙尔沟平顶冰川雪坑雪层和积累区雪坑底部冰中的主要离子(尤其是Ca2+),其雪层中的主要阳离子关系可在底部冰中得以较好的反映,但雪层中各离子浓度与海拔的相关性不明显,可能与海拔的跨度较小和挖取的雪坑较疏有关;雪坑底部冰中的离子浓度与海拔间明显的相关性说明淋融作用随着海拔升高、气温降低而逐渐减弱。SO24-和Ca2+是奎屯河哈希勒根51号冰川雪坑中的主要离子(尤其是SO42-),其雪坑离子化学特征与哈密庙尔沟平顶冰川差别较大,可能与哈密庙尔沟平顶冰川处于塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠和鄯善沙漠的下风向相关,还可能与雪层内淋融作用的强弱和沉积通量的高程效应有关。哈密庙尔沟平顶冰川积累区雪坑中NH4+、NO3-和K+的Cs/Ci较Ca2+、Mg2+和Na+要大,奎屯河哈希勒根51号冰川Na+和NH4+的"雪冰比"较Cl-、SO42-、Mg2+和Ca2+要大,说明这两条冰川雪坑中的Ca2+和Mg2+信号较其它离子可能更易于在冰芯记录中保存下来,为冰芯研究和古气候记录的恢复提供了保障。

新疆天山北麓奎屯河流域径流变化特征研究

奎屯河流域水资源总量为17.83×108m3,其中地表径流量为16.21×108m3,占水资源总量的90%以上。因此,研究径流补给来源及变化特征有助于掌握水资源的变化趋势,为水资源的开发利用提供可靠的依据。本文采用奎屯河流域各水文站径流系列资料,选取变差系数、年际极值比、集中度、集中期等参数,分析了奎屯河流域径流补给特性、来源、年内分配规律及年际变化特征。分析结果表明:奎屯河流域径流补给具有地带性和多样性特点,补给来源主要以冰川融水和雨水补给为主;年内分配极不均匀,集中程度高;年际变化相对稳定,变幅小,多年呈微弱增加趋势。

奎屯河及玛纳斯河流域平原区地下水中氮素对砷迁移富集的影响

研究奎屯河及玛纳斯河流域氮素对地下水中As浓度的影响,可以深入了解研究区高砷地下水的迁移富集机理.通过对奎屯河和玛纳斯河流域的34个地下水样品的采集和测试,分析了研究区地下水的水化学成分以及地下水中硝酸盐、氨氮与砷浓度之间的关系,并探讨了地下水系统中氧化还原环境对砷迁移富集的影响.结果表明,奎屯河和玛纳斯河流域高砷地下水水化学类型分别主要为SO_4·HCO_3-Na和HCO_3·SO_4-Na型.研究区高砷地下水赋存于低Eh和NO_3^-,高NH_4^+/NT、Fe、Mn的还原性环境中,在水平上主要分布于流域的地下水排泄区、湖积平原处,奎屯河流域地下水样中砷浓度都超标且明显高于玛纳斯河流域;在垂直方向上,主要集中在80—200 m.地下水中砷浓度和NO_3^-浓度呈负相关关系,这是因为在由NO_3^-指示的处于氧化环境的地下水系统中,铁锰化合物未被还原,因此其吸附的砷的化合物也没有释放.地下水中砷浓度随着NH_4^+/NT增大而增大,NH_4^+/NT可以指示地下水系统的还原环境的强弱程度,NH_4^+/N_T越大,地下水系统还原环境越强,含砷化合物越容易产生还原性溶解,将其吸附的砷释放到地下水中,且五价砷被还原成三价砷.

奎屯河流域南洼地地下水补给特征分析

独山子石油化工基地第二水源地(简称二水源)位于新疆奎屯河流域南洼地,认识和掌握南洼地地下水补给特征是研究和评价独山子石化基地用水保障程度的重要基础。通过南洼地地下水和主要河流的水化学、环境同位素特征分析,对南洼地地下水的补给得到如下认识:二水源西北缘和中部主要接受奎屯河、小巴音沟水的补给,其东南缘主要接受乌兰布拉克沟和乔路特沟地表水的补给;就整个二水源来讲,奎屯河与小巴音沟的补给是主要的。

利用地下水位监测资料分析水文地质条件的实例研究--新疆奎屯河流域南洼地

地下水动态长期监测资料不仅是地下水资源评价和开发利用管理的基础依据,而且可为分析和认识水文地质条件提供重要信息。本文以新疆奎屯河流域南洼地为例,通过对地下水长期监测资料的分析,对地下水径流特征有了更进一步的认识,即:奎屯河入渗补给地下水后向西侧的径流量大于向东侧的径流量;奎屯河东侧地下水向下游径流的三个通道中,沿乌兰布拉克沟构造豁口的径流是主要的。这一认识对论证评价独山子石化第二水源地的地下水资源保证程度具有重要意义。

新疆奎屯河流域山前河流地貌特征及演化

结合野外实地调查,对新疆奎屯河流域山前河流阶地和山前冲积扇的形态、结构以及时代进行了研究,并对奎屯河流域山前河流阶地和山前冲积扇的发育过程进行了演化。奎屯河山前的阶地可以划分出四级连续的河流阶地。在阶地形成和发育的过程中,由于受到构造运动的影响四级阶地都发生了明显、复杂的变形。奎屯河山前四期冲积扇由南向北呈串珠状发育。北天山的构造活动对奎屯河山前地貌发育起到了至关重要的作用。

奎屯河流域土地利用/覆被及生态系统服务功能变化

【目的】分析25年来奎屯河流域土地利用／覆被与生态系统服务功能的变化，以期为该区域资源管理和生态经济协调发展提供理论基础。【方法】在3S技术的支持下，以1975年和2000年的TM图像解译数据为基础，采用谢高地的评价方法分析了25年来奎屯河流域土地利用／覆被与生态系统服务功能的变化特征。【结果】1975～2000年，奎屯河流域耕地、城乡建设用地、盐碱地和沙地有所增加，其他林地、草地、水域和沼泽的面积均减少；区域生态系统服务功能从1975年的3108．68×10^6元减少到2000年的2953．91×10^6元，减少量为154．77×10^6元，减少率为4．98％；【结论】生态系统服务价值降低说明该区域生态环境趋于恶化，将来区域发展必须加强生态环境保护力度。

奎屯河流域地下水砷、氟空间分布及成因

新疆奎屯河流域是典型的原生高砷、高氟地下水区。运用地下水水化学组分测试、Piper三线图、Gibbs图、离子比和灰色关联度等方法对奎屯河流域地下水砷、氟空间分布特征及影响因素进行了研究。结果表明,奎屯河流域水平方向上砷、氟含量由南向北呈增大趋势;垂直方向上,高砷、高氟地下水主要分别集中在75~200 m、和50~200 m井深处。石膏和萤石的风化溶解、强烈的蒸发浓缩、重碳酸氢根对砷、氟的吸附、以及Ca^(2+)置换出Na^(+)的过程都增大了研究区地下水中砷、氟的含量;pH、HCO_(3)^(-)是与砷、氟含量变化影响最密切的两种因素。

新疆奎屯河水文特征分析

依据奎屯河1972-2006年的水文统计资料对河流水文特征进行了初步分析,结果表明：奎屯河属于多泥沙的季节性河流,流域降水稀少,蒸发旺盛;河流主要以冰川融雪水为补给源;正常径流量为6.18×10^8m^3,径流年内分配不均,集中度高,年际变化相对稳定,变幅较小;水质为中性,矿化度不高。

滑坡导致的溃坝型洪水研究

１９８７年７月１５日，奎屯河发生了由滑坡堵塞河谷引发的溃坝型洪水，造成了重大的财产损失及人员伤亡。本文依据灾后调查及有关资料，对洪水及滑坡的形成、滑坡运动机制及溃坝洪水水文特征进行了研究。，至１６日凌晨，这一降水过程结束（表１）。与山区的降水相对应，奎屯河流量自１３日起出现增加趋势，到１４日下午稍有回落，１５日晨流量猛增至１７８ｍ３／ｓ，接近有水文记录的最大流量（１８０ｍ３／ｓ，１９７９．８．１１）。从１５日上午起径流出现异常，流量变化剧烈，直至１５∶０３发生溃坝型洪水（表２）。由于发生滑坡地段河岸十分陡峭，无法进行实测，因而对滑坡壅塞湖的容积难以进行准确计算，只能依分时段径流总量进行估算，据奎屯河东邻巴音沟河和西邻四棵树河同期水文过程，推算出奎屯河１６日径流情况。由图２可见，到１６日１２时左右，奎屯河径流量约１７８ｍ３／ｓ，与１５日发生溃坝前的洪水流量相同，故以此时之前的时间为滑坡壅塞湖泄水时间，以此计算的壅塞湖容积为１９１７０６００ｍ３。灾后调查表明，洪水最高迹线高出河床２２．４ｍ。从１∶５万地形图测得此处河宽约７０ｍ。据此计算得，当滑坡堵塞河道时，河道回水１０余公里。因而溃坝后泄洪时间相当长。表１１９?

新疆奎屯河水文特征分析

依据奎屯河1972-2006年的水文统计资料对河流水文特征进行了初步分析,结果表明：奎屯河属于多泥沙的季节性河流,流域降水稀少,蒸发旺盛;河流主要以冰川融雪水为补给源;正常径流量为6.18×10^8m^3,径流年内分配不均,集中度高,年际变化相对稳定,变幅较小;水质为中性,矿化度不高。

准噶尔盆地奎屯河剖面安集海河组枝角类冬卵化石的发现及其地质意义

本文记述和图示了产于准噶尔盆地奎屯河剖面安集海河组中上段地层中的枝角类冬卵化石１新属、新种。该类化石的发现丰富了准噶尔盆地早第三纪非海相生物资料，为地层划分对比，特别是对其沉积环境的探讨提供了较可靠的依据。