亚热带江河源头区径流对土地利用及气候变化的响应研究

[目的]厘清不同情景下亚热带江河源头区的径流量变化,为流域水资源的综合管理调控和水资源开发利用提供决策依据,并为亚热带江河源头区生态安全保障提供科学参考。[方法]以赣江主要源头区域的桃江流域为研究区,采用2000—2019年的气象及降水数据开展SWAT模型的率定与验证,进而模拟了不同土地利用与气候变化及其组合情景下的径流响应特征。[结果]SWAT模型对于桃江流域具有良好的适用性,模拟径流与实测径流拟合效果良好。建设发展情景下的产流能力最强,生态保护情景下的产流能力最弱。不同季节的产流能力存在明显差异,丰水期各情景产流能力差异较大,而枯水期不同情景地表径流量差异较小。15种气候变化情景中,流域径流量与降水量呈正相关(p<0.01),与温度呈负相关。相较于气温变化,降水量的变化对桃江流域的径流量影响更大,是径流量变化的主要影响因素。L_(1)&C_(5)情景(耕地扩张情景,温度不变,降水量增加20%)下的年均径流量最大,达267.15 m^(3)/s。[结论]土地利用对于径流变化影响相对较弱,气候因素在桃江流域径流变化中起主要作用。

1981—2013年桃江流域径流与泥沙模拟研究

[目的]探讨人类活动对桃江流域水文过程的影响,为赣江源区的生态保护与可持续发展决策提供一定依据。[方法]利用1980,2000,2015年3期土地利用数据,结合SWAT模型模拟桃江流域1981—2013年的径流与泥沙,分析土地利用方式对土壤侵蚀的影响,并定量评价居龙滩水电站的拦沙效应。[结果](1)SWAT模型能够较好的模拟桃江的径流与泥沙,其中月径流模拟的Ens为0.92,月泥沙模拟的Ens为0.8;(2)1980—2013年土地利用变化对桃江径流和泥沙的影响很小;(3)桃江流域以轻度侵蚀为主,草地侵蚀模数最大,林地绝对产沙量最大;(4)居龙滩水电站对桃江的泥沙具有较强的拦截作用,2007—2013年预计拦沙量为7.78×10~6 t,约占桃江流域输沙总量的77.5%。[结论]土地利用变化不是引起桃江流域径流和泥沙变化的主要原因,但居龙滩水电站的建设对桃江泥沙影响显著。

沱江流域内江段不同土壤有机碳含量研究

针对沱江流域内江沱江乡,在野外调查、土壤样品采集与室内测试的基础上,通过相关软件统计分析剖析了沱江流域内江段农田土壤有机碳分布特征。结果表明:研究区侏罗系沙溪庙组四段土壤有机碳的含量高于侏罗系沙溪庙组三段。以第四系成因来看,土壤有机碳分布规律按大小顺序为:残坡积物、残积物、坡洪积物、冲积物。从不同土壤有机碳含量差异性来看,水稻土有机碳含量高于紫色土。在不同土地利用方式下,土壤有机碳含量的多寡分布按大小顺序为:灌溉水田、荒地、林地、旱地;水田土壤有机碳含量高于旱地,水田的潜在固碳量大于旱地。由于农田土壤固碳过程受诸多因素共同作用,因此准确认识和辨别其主要影响因子成为了精确评估土壤有机碳变化方向及速率的关键问题。

赣江上游河道氮污染分析评价

为研究赣江上游-桃江流域水质污染分布状况,基于平水期在桃江流域采集的167个水样,通过现场和室内分析测定,并运用内梅罗综合污染指数和单因子污染指数评价法对流域的硝氮和氨氮污染状况进行评价。结果表明:①桃江干流和大部分支流pH值都在地表水环境质量标准限值范围内,但濂江17个采样点中,有4个采样点受小型电站和酿酒厂的影响,pH值低于地表水标准限值;②亚硝氮极易被氧化,是流域总体亚硝氮含量较低的原因,干流上游部分地区亚硝氮浓度稍高,渥江和濂江水质差,河水处于缺氧或厌氧状态,浓度较高;③流域总体硝氮超标率为31.7%,龙迳河和濂江受矿区及畜禽场的影响,硝氮变异系数大且超标严重,超标率分别为73.3%,70.6%;④流域内稀土矿区分布广、数量大,采矿、选矿过程中大量使用的硫酸铵、碳酸氢铵等化学药剂的使用,使氨氮污染最严重,且均超出地表Ⅲ类水氨氮限值,其中介于Ⅲ~Ⅳ类水占51.5%,Ⅳ~Ⅴ类水占8.4%,劣Ⅴ类水占40.1%。

雪峰山西麓中生代盆地属性及构造意义

雪峰山西侧发育一系列的中生代盆地,它们的形成与后期变形是华南地区晚三叠世以来板内变形的响应。晚三叠世-早、中侏罗世,雪峰山地区由于桃江-安化-溆浦断裂的左行压剪作用,在雪峰山西北侧形成早期沅麻前陆盆地,而在雪峰山中南段由于走滑作用形成拉分盆地,雪峰山西侧印支期并不存在统一的前陆盆地,其印支期造山规模很有限,为陆内造山。从白垩纪开始,雪峰山西麓盆地进入不同的构造体制环境,总体上经历了三期主要的盆地形成和改造事件。白垩纪早期沅麻盆地进入区域伸展阶段,该期的盆地并不是前人认为的前陆盆地,古水流表明物源为东西两侧的雪峰山和武陵山,而中期沅麻盆地继承早期的伸展体制,生长地层、地堑、地垒结构发育,古水流指示物源依旧是两侧山地,该期伸展可能与整个华南同期的伸展一样受控于同样的机制。进入新生代,雪峰山西麓盆地经历了两期重要的变形改造阶段,早期由于桃江-安化-溆浦的右行走滑,产生了北东向的主压应力,在沅麻盆地中产生了北东走向的张节理,这些节理在后期往往发育成正断层,造成这期变形的原因是由于55～25Ma之间,印度-欧亚板块的碰撞在整个东亚地区产生的一系列右行走滑断裂所致。新生代后期变形体现在北西—南东向挤压,在沅麻盆地以及天柱盆地东缘形成了一系列的逆冲构造,古生界以及元古界逆冲于中生界之上,这期挤压在盆地中形成了稳定分布的一组共轭节理。这期变形与整个东部中新世变形可能有同一的构造背景,其原因与太平洋板块的俯冲无关,而与菲律宾海板块于中新世左右由南向北运移并与华南大陆碰撞有关。

基于AnnAGNPS模型的桃江流域农业区水文模拟研究

水是污染物迁移的载体,流域水文过程的模拟为土壤侵蚀及非点源污染的模拟提供了必要的前提。以江西桃江流域农业区为研究对象,利用农业非点源模型(AnnAGNPS模型)定量模拟和评价了研究区水文过程,基于3S技术对地形、气象、土壤、土地利用和农业管理等资料进行收集和参数化,并用数字滤波法切割基流后的月观测径流对模型进行校准和验证。结果表明,在校准期和验证期,采用的3个评价指标均满足径流模拟的精度要求,表明AnnAGNPS模型具有良好的模拟效果,能较好地模拟桃江流域农业区的水文过程。

赣江上游典型流域水文情势分析

河流的水文情势变化驱动着河流乃至流域生态环境系统地发展。系统分析赣江上游桃江的水文情势变化,可为流域进行水资源综合利用及形成适宜的水文生态环境提供科学指导。基于1960—2019居龙滩水文站的逐日径流量实测资料,并结合降雨气候,运用线性回归、累积距平和趋势滑动平均和集中度等方法对径流演变进行趋势分析,最后采用IHA/RVA法系统分析了赣江上游桃江的水文情势变化。结果表明:人类活动对桃江流域流量改变影响显著;流域径流的集中度呈现显著下降,集中期呈现增加趋势,径流最大值推迟出现且年内分配更加均匀;变化后流量脉冲次数增加,流量上升率减少,下降率增多。桃江流域整体水文改变程度属于中等偏低,即流域处于较为良好的变化趋势。

赣江上游桃江流域不同等级降雨时空变化特征

基于赣江上游桃江流域1962—2018年13个雨量站降雨数据,采用M-K趋势法、Pettitt突变检验法分析降雨变化特征,探究区域不同等级降雨时空变化特征。结果表明流域多年平均雨量1562.20 mm,降雨主要集中在春、夏季,中、大雨对年雨量贡献较大;多年平均雨日147.61 d,小雨雨日对年雨日贡献最大;年总雨日和小雨雨日显著减少,小雨、暴雨雨日在1975年和2009年发生显著突变;冬季总雨日和小雨雨日显著减少,大雨雨日显著增加。降雨序列在夏季突变最多,秋季次之,春季最少。夏季大部分突变出现在上世纪90年代,秋季突变时间均在2015年前后;降雨数据在不同时间尺度下,在流域不同区域变化并不完全一致。说明不同等级降雨变化时空分布不均,有朝极端降水发展的趋势。

城步-桃江断裂在涟源盆地的基本特征

通过对涟源盆地区域地球物理、地质和矿产资料的综合研究 ,系统地总结了湘中地区重要的区域性基底断裂——城步 -桃江断裂两侧深部地球物理特征的差异及其对涟源盆地沉积作用、盖层形变、岩浆活动和成矿作用的控制特征 ,探讨了锡矿山 F75断层的属性 ,在此基础上 ,重新厘定了该断裂在涟源盆地的位置 ,认为 F75断层属盖层断层。

湘中中奥陶世优质锰矿主要地质特征

湘中中奥陶世优质锰矿沉积于桃江成锰沉积盆地的五条同沉积断陷槽内,为次深海缺氧欠补偿沉积环境。缺氧环境、同沉积断裂引起的重力流事件及介质的物理化学条件控制了锰质的溶解、迁移和沉积聚集。含矿岩系为中奥陶统磨刀溪组地层,矿体呈层状、似层状等产出,总体上呈NNW向狭长带状分布。以碳酸锰矿石为主要矿石类型,为低磷低铁高钙低硅自熔至半熔性优质锰矿石,是冶金用锰的优质原料。

“桃江式”锰矿床地质特征及其地球化学特征

“桃江式”锰矿赋存于奥陶系中统磨刀期组，作者通过对区域深大断裂、成锰沉积盆 地、矿床地质特征和含锰岩系地球化学特征的综合分析，揭示出其成矿物质来源于热水溶液．