新疆喀什噶尔河流域水生态系统现状评价及修复对策研究

喀什噶尔河流域地理区位较为重要,但流域水生态系统极为敏感和脆弱,经济社会与自然生态争水矛盾尖锐,流域水生态已濒临危机。在新时代生态文明建设理念下,及时准确评价流域水生态环境问题并进行修复与保护已成为流域水资源开发利用、保护与管理工作的重中之重。为此,在系统评价喀什噶尔河流域水资源—水环境—水生态系统现状的基础上,分析流域现状水资源开发利用模式引起的水生态环境问题,并针对性的提出修复对策,以促进流域“人—水—环境”和谐共处和协调发展。

喀什噶尔河流域水资源开发利用研究

为实现喀什噶尔河流域水资源的永续利用,在厘清喀什噶尔河流域开发治理现状的基础上,进一步分析了流域开发治理中存在的问题并提出相应的对策。结果表明:喀什噶尔河流域开发治理存在的问题较为突出,如水资源配置能力不强,水利管理体系较为薄弱等,急需开展综合性的流域规划。在规划过程中可根据喀什噶尔河流域实际情况及特点,建设水资源综合利用、防洪减灾、水资源与水生态环境保护、流域综合管理等四大体系布局,以期实现流域水资源持续利用和推动社会经济持续发展。

喀什噶尔河流域水库与地表饮用水源地水质评价

为了确保喀什噶尔河流域水库和地表饮用水源地水质安全,基于喀什噶尔河流域概况,在分析评价内容、标准及方法的基础上,采用指数法、单因子评价法、单指标评价法,对喀什噶尔河流域水库营养状态、水功能区达标、地表饮用水源地水质现状进行了评价。提出非汛期,克孜河西克尔水库为富营养状态,库山河马场水库处于中营养与富营养临界状态;库山河源水保护区水质不达标;库孜洪河水源地为不合格水源地。评价结果为水库、水源地保护和水质提升提供了科学依据。

喀什噶尔河流域平原区地下水资源均衡分析

地下水资源的均衡不仅关系到区域地下水资源的开发利用,还有地质的稳定。基于喀什噶尔河流域基本情况,在分析区内地表水与地下水的转换关系及地下水的补给、径流、排泄条件基础上,采用地下水均衡法,从均衡要素入手,建立地下水均衡方程,对地下水均衡要素进行逐项计算,并进行均衡校验,提出喀什噶尔河流域平原区南部和中部地下水资源超采严重,可为流域地下水资源研究提供借鉴。

新疆喀什噶尔河流域1990-2010年土地利用/覆被及景观格局的变化特征

采用新疆喀什噶尔河流域1990、2000和2010年的Landsat-TM影像数据和中巴资源卫星数据,结合GIS技术,分析了喀什噶尔河流域近20 a土地利用/覆被及景观格局动态变化特征,并对其变化原因进行探讨.结果显示:在1990-2010年喀什噶尔河流域耕地、建设用地、盐碱地、水域湿地、裸土地和其他未利用地面积呈不断增加趋势,变化幅度分别为73.92%、51.44%、24.27%、10.24%、6.47%和2.98%;林地、草地和沙地面积减少,变化幅度分别为-4.13%、-17.16%和-0.73%;裸石岩砾面积近20 a基本维持不变.利用转移矩阵可知,流域新增耕地面积主要来自于16.46%的草地和3.36%的林地;新增建设用地主要来自于1.46%的耕地和0.22%的草地;新增水域湿地面积主要来自于0.18%的草地;新增盐碱地面积主要来自于0.28%的草地.1990-2010年的20 a里喀什噶尔河流域耕地和水域湿地分布趋于集中,景观优势度增强,且斑块之间的联系不断增强.林地和草地面积减少,景观趋于破碎化,景观优势度降低.喀什噶尔河流域土地利用类型及景观指数的变化受人口、经济、政策和技术的多重影响,导致流域耕地面积增加、植被退化.因此,合理利用流域水土资源对流域生态环境安全十分重要.

基于供水限额的喀什噶尔河流域农业用水模式研究

喀什噶尔河流域是水资源严重短缺的流域。随着流域内工业、农业的发展和人民生活水平的提高,水资源供需矛盾越来越突出。针对喀什噶尔河流域农业用地表水及地下水总量限额,探讨了合理滴灌用水模式的选择;为提高农业地下水的节水能力,实现水资源的合理配置,防止农业需水需求的不断上升提供了有益的建议和规划方案。

新疆喀什噶尔河流域水资源质量保护及对策

喀什噶尔河流域水环境系统十分脆弱,运用环境容量总量控制、水质模型等方法进行了重点河段污染物控制量计算,合理的划分水功能区,拟订可行的水资源保护目标,确定了污染物总量控制方案,为水资源保护、水资源的可持续利用提供依据.

喀什噶尔河流域地表水水质分析与水功能区水质评价

为研究喀什噶尔河流域地表水水质与水功能区现状,利用喀什噶尔河流域2020年8处水文观测站点和10个水质监测断面数据,选取了20项水质评价参数,利用全因子分析法对流域内地表水水质类别进行分析,采用单因子评价法对流域内水功能区水质进行达标评价。结果表明:喀什噶尔河流域现状各河流各水期水质较好,均优于或符合Ⅲ类水质标准且无超标项目,非汛期水库按照总氮不参评和总氮分析,水库水质类别优于或符合Ⅲ类水质标准比率分别为75%和50%,流域内水功能区仅库山河水功能区水质不达标。

喀什噶尔河流域地下水功能区划分研究

为对喀什噶尔河流域地下水资源进行合理开发利用和保护,基于现行的《全国地下水功能区划分技术大纲》内容,对流域内生态环境保护、地下水资源开发以及地下水系统特征等方面进行了全面分析,因水制宜地划分了各级功能区,同时密切结合流域内地下水超采问题对不同功能区分别提出了具体保护目标,对地下水保护和利用及超采区治理提供参考。

喀什噶尔河流域平原区地下水系统特征及划分研究

能否客观科学地划分地下水系统对区域地下水资源评价结果、功能区划分、保护和利用规划、超采区划定和治理均具有一定影响。本文按照地下水系统论,研究对象为喀什噶尔河流域平原区地下水系统,在全面分析研究区重要地质特征、地下水流场特征、地下水化学场特征基础上,按照地下水系统划分的依据和原则,将流域划分为3个地下水系统。通过对研究区地下水系统划分,为流域地下水资源评价奠定了良好基础,也为下一步流域开展地下水相关规划提供了科学依据,可供类似生产项目或者研究提供参考借鉴。

新疆喀什噶尔河流域地表水功能区优化调整方案探析

水功能区划是水资源保护和开发的重要依据,是实行最严格水资源管理制度的重要抓手。为满足喀什噶尔河流域水资源开发利用、水生态环境保护和水行政管理的需要,在流域现行地表水功能区划的基础上,文章结合现场调查,从流域经济社会发展布局、水源地布局以及行政区划调整等角度,提出了流域地表水功能区划的优化调整建议,可为流域日后水功能区划调整、促进流域水资源保护工作、适应经济社会发展新形势新要求提供借鉴参考。

新疆喀什噶尔河流域平原区地下水“三氮”含量分布特征及影响因素分析

地下水"三氮"污染已成为全球性环境问题.本文基于新疆喀什噶尔河流域2014年62组地下水采样点中"三氮"含量进行分析.结果表明,研究区地下水NO3--N含量未超标,仅个别采样点存在NO2--N、NH4+-N超标现象;地下水NO3--N含量范围ND—12.42 mg·L^(-1),NO2--N含量范围ND—1.21 mg·L^(-1),NH4-N含量范围ND—77.78 mg·L^(-1).水平方向上NO3--N和NH4+-N含量总体分布呈南高北低,NO2--N含量总体分布呈北高南低.垂直方向上山麓斜坡冲洪积砾质平原潜水区NO3--N、NO2--N含量表现为深层潜水大于浅层潜水,NH4+-N含量表现为浅层潜水大于深层潜水;河流冲积平原承压水区NO3--N含量表现为浅层承压水大于深层承压水,NO2--N、NH4+-N含量表现为深层承压水大于浅层承压水.影响研究区"三氮"含量主要因素有包气带岩性结构、地下水位埋深、地下水氧化还原环境、偏碱性环境、土地利用类型等.

1990—2018年新疆喀什噶尔河流域土地利用/覆被变化空间耦合及其生态效应

【目的】以新疆喀什噶尔河流域为研究对象,探讨喀什噶尔河流域1990—2018年间土地利用变化及其生态效应。【方法】采用土地利用动态度、土地利用强度、重心迁移、土地利用结构信息熵和均衡度的方法,结合生态系统服务价值从空间耦合角度分析喀什噶尔河流域土地利用时空变化趋势及其对生态环境造成的影响。【结果】1990—2018年喀什噶尔河流域土地利用变化显著,耕地面积急速扩张,增长率为41.95%,新增耕地面积主要来自于中、低覆盖度草地及未利用地;林地面积变化较为稳定,并有轻微上升的态势;草地面积总体呈现下降趋势,其中高覆盖度草地增加1967.57 km^(2),中、低覆盖度草地共减少4113.02 km^(2);29年以来水域面积锐减,减少量为53.69%,大部分面积转化为未利用地;而建设用地扩张程度最为显著,动态度高达21.53%,主要由耕地转化而来。此外,未利用地的重心逐渐向西北推进与耕地、水域、草地重心迁移方向形成“荒漠—绿洲—山区”的空间耦合关系。信息熵和均衡度均呈现先上升后下降的趋势,伴随着城镇化进程的加速,人口数量持续增加,经济规模逐渐扩大,土地利用强度不断提高,生态系统服务价值在草地、水域、耕地面积变化的主要作用下呈现出先得益后损失的状态,并存在未来将持续损失的趋势。【结论】在气候变化背景下,耕地面积不断扩张与草地退化、水资源匮乏形成了空间与时间上的耦合,生态系统服务价值逐渐下降,流域的生态安全受到威胁。

喀什噶尔河流域平原区地下水灌溉适宜性评价

该研究对新疆喀什噶尔河流域平原区地下水水化学特征及灌溉适宜性进行分析和评价,以期对开采利用研究区地下水提供科学依据。作者建立了基于熵权的模糊物元模型,对研究区地下水的灌溉适应性进行综合评价。研究表明,研究区地下水水化学类型发生了明显变化,SO_(4)·Cl型水和SO_(4)·HCO_(3)型水分布面明显增加,地下水盐化和硬化明显。42.7%的潜水、24.7%的浅层承压水和26.2%的深层承压水属于Ⅰ级水,适宜用作灌溉水源。46.6%的潜水、44.1%的浅层承压水和45.9%的深层承压水属于Ⅱ级水,易造成土壤盐渍灾害,不宜长期用于农业灌溉。地下水开采、灌溉方式及矿物溶解作用对研究区地下水水质影响较大。

喀什噶尔河流域平原区深层承压水咸化机理研究

为了解新疆喀什噶尔河流域平原区深层承压水咸化情况,于2016年6—11月采集13组深层承压水样品进行水化学(K^+、Na^+、Ca^2+、Mg^2+、HCO3^-、CO3^2-、SO4^2-、Cl^-和TDS)及氢氧稳定同位素测试,运用数理统计、相关性分析、Piper三线图、矿物饱和指数法揭示研究区深层承压水咸化主要机理。结果表明:研究区深层承压水趋于咸化,淡水、微咸水、咸水的比例分别为46.1%、23.1%、30.8%;研究区深层承压水补给来源主要为大气降水,氢稳定同位素(δD)变化范围为-92.7‰^-58.2‰,平均值为-76.9‰,氧稳定同位素(δ18O)变化范围为-12.8‰^-7.8‰,平均值为-10.6‰;地下水氘盈余值(d)变化范围为-1.50‰~18.70‰,平均值为7.68‰。地下水的咸化受水岩相互作用影响,其中地下水阳离子交换作用明显,溶滤作用是地下水咸化的主要影响因素。

新疆喀什噶尔河流域克孜河下游水土保持生态治理基本思路

针对新疆喀什噶尔河流域克孜河下游以风蚀为主,水蚀为辅的水土流失成因,文章提出了调整土地利用结构,营造防风固沙林带,疏浚下游河道,引用洪水资源灌溉已有和规划林带的综合治理思路。

喀什噶尔河流域灌区地下水质量空间变化及影响因素分析

为了解喀什噶尔河流域灌区地下水质量空间变化及影响因素,采用描述性统计分析方法和Piper三线图解法分析地下水化学组分特征及水化学类型,采用F值评分法和USSL图、Wilcox图解法分别对灌区地下水质量和灌溉适宜性进行了评价,运用因子分析和离子比值等方法对灌区地下水质量劣化的影响因素进行了分析。结果表明,喀什噶尔河流域灌区地下水质量按水质优劣排序:单一结构潜水>承压水>承压水区潜水。按灌溉适宜性评价适宜灌溉与不宜灌溉水样占比为2∶3。灌区地下水质量受蒸发浓缩和矿物溶解的复合作用、原生地质条件以及人类活动的影响,除此之外,还受到阳离子交换作用的影响。

喀什噶尔河流域土地利用/覆被变化及相关生态问题研究

为促进区域土地资源的科学管理和可持续发展,根据遥感影像解译的喀什噶尔河流域2000-2015年土地利用/覆被类型面积数据,对比分析了流域土地利用/覆被的变化,探讨了流域土地利用/覆被变化对区域生态环境可能产生的影响。结果表明:在2000-2015年,喀什噶尔河流域不同土地利用/覆被类型的面积发生明显变化。其中,耕地面积增幅高达53%,居工用地面积增幅高达68%,水域面积增加了17%,未利用地面积增幅约3%,天然林面积减少幅度高达33%,冰川和积雪面积减少55%。流域不同土地利用/覆被类型空间分布格局未变。流域存在的与土地利用相关的生态问题有:一是土地利用类型面积变化显著,土壤盐渍化严重;二是灌溉面积过大,农业灌溉用水利用效率低,生产生态用水矛盾突出;三是流域下游因多年断流,沿河岸分布的以胡杨为优势建群种的荒漠河岸林生态系统退化显著,胡杨林下土地沙化明显。

基于供水限额的喀什噶尔河流域水资源合理配置

水资源的合理配置对喀什噶尔河流域未来社会经济发展有着非常重要意义。本文以喀什噶尔河流域水资源及开发利用现状为基础,针对喀什噶尔河流域用水总量实行限额供水的问题,分析了流域地表水-地下水资源的配置方案;有力地促进了水资源的可持续利用,对水资源严格管理的实现起到了促进作用。