青海湖布哈河流域牧区风土景观特质研究

目的:布哈河流域两岸形成的自然景观及风土景观展现了当地的民族风俗、历史文化,具有独特的牧区景观特质。但同时,受到恶劣、闭塞的地域环境的影响,牧区景观与村落的发展并不协调。城镇中70%的人口为青年,而青年牧民多数活动时间并不在城镇,而是在草场度过,从而引发对牧区景观环境特质及问题的相关研究。方法:文章以青海湖布哈河流域两岸的牧区风土景观为研究对象,立足风景园林学科,从布哈河流域的自然环境条件及村落形态切入,根据宏观视角提取其景观特质信息,通过查阅文献、景观解析并深入牧区实地考察收集资料,探讨牧区风土景观现状,并通过GIS分析研究其地形地貌的特殊性。结果:构建布哈河流域牧区的景观形态,得出该地区景观现有格局是受到自然环境、当地人文风俗等多种因素影响形成的,归纳列举其影响牧区景观发展的各种因素。同时,通过研究发现流域内各地牧区景观的特征,归纳总结地域景观特质下牧区景观应具备的营造技艺和营建智慧。结论:通过对景观特质的提炼,提高牧区景观面对恶劣自然环境的抗风险能力,制定应对措施,维持其人居景观的稳定健康发展。文章对牧区风土景观特质进行深入研究剖析,以改善人居环境、保护牧区景观,对青海湖地区乃至高原牧区的人居环境建设具有参考价值。

基于Budyko假设的布哈河流域径流变化归因分析

以布哈河流域为研究对象,采用Mann-Kendall趋势检验法和Pettitt检验法分析各水文气象要素的趋势变化并识别其突变特征,基于Budyko假设的水热耦合平衡Choudhury-Yang公式,分析量化不同因素对流域径流变化的贡献。结果表明:1958—2016年研究区年径流深呈显著增加趋势,增加速率为0.536 mm/a;通过突变检验识别在2001年存在突变点,据此径流序列划分为基准期(1958—2001年)和变化期(2002—2018年);与基准期相比,变化期径流增加了32.7 mm,其主要影响因素为气候变化,贡献率为86.27%,气候变化中降水量变化的贡献率占97.12%,潜在蒸散发量变化起到负贡献作用,贡献率为−10.85%,而下垫面变化的贡献率为13.73%。可知,降水量的变化是影响布哈河流域径流增加的主要因素。

基于地下水数值模拟的布哈河流域地下水可开采资源量评价

布哈河为青海湖流域最大的支流,其径流量达入湖流量的80%。为了维系青海湖流域生态地质环境的良性发展,需要科学提出布哈河流域的地下水可开采资源量。本次研究在开展流域水文地质调查的基础上,首先建立研究区的水文地质概念模型和地下水流数值模型,利用统测和长期观测数据对水流模型进行校正,通过Groundwater Vistas软件预测不同径流条件下拟建水源地的地下水水位降深及各项水资源量变化情况。预测结果表明在流域上中下游分别设置开采量为5万m^(3)/d、10万m^(3)/d、15万m^(3)/d的三处集中式水源地,连续30年平均径流条件下拟建水源地的最大降深为17.99 m,之后再经过5年枯水期水源地最大降深为20.26 m,地下水资源开采量主要来自于泉水及河流的隐伏排泄量的减少。最后结合流域规划提出布哈河地下水可开采资源量为30万m^(3)/d。

青海湖流域50年来(1956-2007年)河川径流量变化趋势——以布哈河和沙柳河为例

通过对青海湖流域布哈河和沙柳河50年来的河川径流量分析发现,布哈河和沙柳河年径流量50年来没有显著的变化趋势,这两条河流的河川径流量对青海湖水位下降所起的作用不明显;布哈河月平均流量的年际变化在1月、2月和3月有减少的趋势,沙柳河月平均流量的年际变化在1月、2月、4月和5月亦有减少的趋势;布哈河的径流量大于沙柳河的径流量,在55%-91%频率范围内,布哈河的径流量小于沙柳河的径流量,在其它频率范围内,布哈河的径流量显著大于沙柳河的径流量,在一年中,布哈河和沙柳河的月径流量具有显著的差异;布哈河来水丰沛期是20世纪60年代,贫乏期是90年代,70和80年代为平水期;沙柳河月径流量从20世纪60年代到90年代一直比较稳定,没有发生显著的变化.

SWAT模型在青海湖布哈河流域径流变化成因分析中的应用

为了探讨气候变化和人类活动对流域水文过程的影响，利用分布式水文模型SWAT对青海湖布哈河流域过去几十年径流变化进行了模拟研究．研究结果表明，20世纪80-90年代流域径流减少的主要原因是气候变化．在此基础上，根据未来不同气候情景的变化趋势，对布哈河径流变化进行了预测，得出未来30年径流增加的可能性比较大，青海湖水位下降速度将会减缓甚至出现上升趋势的结论．

布哈河流域土地利用转移矩阵及空间变化研究

布哈河位于青藏高原东北部,是青海湖最大的补给河流。该流域属于典型的生态脆弱区,是气候变化响应最敏感区域之一。为此运用土地利用转移矩阵和土地利用变化信息变量分析方法,研究了该流域土地利用类型转移规律,分析了引起变化的原因,为青海湖流域未来气候变化情景下下垫面变化引起径流变化的研究提供参考。结果表明,1980年代至2014年流域土地利用类型增加量主要发生在高中低三种不同覆盖度草地,减少量主要表现在未利用地。总变化中将近一半发生了数量上绝对值的变化,另一半发生了空间位置转移。低盖度草地和未利用地以净变化量为主,而中盖度草地与高盖度草地均以交变化量为主。空间转移分析表明,流域西北部海拔3 900 m以上源头区属无人区,受温度升高降水增加全球气候变化影响,源头区植被增加响应明显。而在海拔3 900 m以下区域,植被盖度增加类型分布较分散,整体受气候变化自然因素影响,局部在人类集中分布区域受放牧等人为干扰影响大,为植被减少类型。

SWAT模型水文过程模拟的数据不确定性分析——以青海湖布哈河流域为例

降水、气温的空间分布是影响流域水量平衡模拟的关键因素,运用距离权重反比法(IDW)、梯度距离权重反比法(GIDW)、样条函数法(Spline)和克里金插值法(Kriging)对青海湖流域及周边地区43个气象站1995—2009年逐日气温和降水进行了空间插值,并以气象要素空间插值数据驱动模型,进行布哈河流域径流模拟.选用布哈河口月平均流量,以Nash-Suttclife系数(Ens)、相关系数(R)和相对误差(RE)为评价指标,进行校准期(2000—2004年)和验证期(2005—2009年)的径流模拟效果比较.结果表明:径流模拟精度较高,GIDW和IDW更适合于布哈河流域的气象要素空间化,并且气象要素空间插值数据误差是引起模型模拟不确定性和参数据不确定性的原因之一.

^(137)Cs示踪法研究湟水上游和布哈河下游区域土壤侵蚀强度

通过137Cs示踪技术,并采用土壤剖面核素单位面积浓度与背景值之间的理论模型,对布哈河下游和青海湖东北岸湟水上游区域的土壤侵蚀进行了研究,结果表明:137Cs面积活度与植被盖度之间存在着正相关关系,两区域相关系数为0.93。湟水上游河谷土壤侵蚀模数在87.62~1 458.41t·km-2·a-1之间,采样点平均土壤侵蚀模数为933.31 t·km-2·a-1。布哈河下游区域土壤侵蚀模数在431.03~2 072.39 t·km-2·a-1之间,采样点平均土壤侵蚀模数为1 256.97 t·km-2·a-1。布哈河下游区域较湟水上游区域侵蚀严重,在较长的时期内两地大部分区域均处于轻度侵蚀阶段,湟水上游北部和布哈河下游西北部处于微度侵蚀阶段。

基于RS/GIS的布哈河流域土壤侵蚀现状研究

利用遥感和GIS的方法获得了流域内年降水量、年均气温、地形、土壤类型和土地覆被类型等5种评价因子数据,在GIS中通过建模及空间分析,获得了布哈河流域土壤侵蚀强度等级类型及空间分布信息。结果表明,研究区土壤侵蚀总面积是14 337km2,其中轻度侵蚀和中度侵蚀面积居多,分别占土壤侵蚀总面积的54.88%和20.51%;剧烈侵蚀面积占土壤侵蚀总面积的0.63%。

布哈河青海湖裸鲤鱼苗鱼卵的时空分布研究

2008年7月1日到10月7日,使用水文过河缆道及圆锥网接滤过式集苗器进行采样,对青海湖布哈河鱼类早期资源的时空分布进行了研究,以期了解青海湖裸鲤的自然繁殖状况,为其资源监测及生态保护提供基础性资料。结果表明:布哈河中鱼类早期资源种类单一,主要为青海湖裸鲤,采样期间有多次苗汛,主要苗汛出现于7月份,9月上旬仅有小规模苗汛;鱼苗平均密度3.17 ind.·m^(-3),最高达54 ind.·m^(-3);晚上鱼苗密度(22:00-22:10)与下午鱼苗密度(14:00-14:10)有显著性差异(df=98,P<0.05);青海湖裸鲤的鱼卵在上层平均密度为0.075 ind.·m^(-3),下层平均密度0.175 ind.·m^(-3),两者亦存在显著性差异(df=10,p<0.05);鱼苗的漂流运动主要集中在晚上;总体上看,鱼苗主要分布在河流上层,有近岸分布的趋势,而鱼卵则主要分布在河流下层,接近河流中央位置;鱼苗断面系数为0.43,鱼卵断面系数为2.32。

布哈河流域水资源的气候演变特征

布哈河是青海湖最重要的径流补给河流,其流域水资源气候演变分析对于青海湖生态安全有重要意义。通过天骏、刚察、茶卡气象站长系列气温、降水数据分析布哈河流域气候变化特征。结果表明,近50年来,流域内气温均显著升高,海拔越高升温越明显,冬季升温较其它季节明显。采用Mann-Kendall趋势分析法和累计距平曲线对各时段的升温趋势变化进行了分析,升温自1986年开始至1997年有一个10年左右的波动期,随后在1997出现显著的突变过程,在与青藏高原整体趋势一致的基础上表现出区域自身的增温特点。降水呈增加趋势,但不如温度明显。海拔越高降水增加越明显,夏季降水增加较其它季节明显。根据气温和可利用降水变化特征,流域20世纪80年代开始进入增温增湿期,在20世纪90年代进入相对暖干期,21世纪前10年复转为暖湿期。

布哈河流域冻融侵蚀研究

利用多时相多光谱遥感数据,针对研究区环境特点和已有的数据资料,基于遥感和GIS的方法获得流域内年降水量、年均气温、坡度、坡向、土壤类型和植被类型六个评价因子数据。以GIS为平台通过建模及空间分析,获得了布哈河流域冻融侵蚀强度等级类型及空间分布信息。结果表明:研究区土壤侵蚀总面积是11331.18 km^2,中度侵蚀和剧烈侵蚀居多,分别占土壤侵蚀总面积的30.04%和63.17%,强烈侵蚀占土壤侵蚀总面积的6.67%。

^(137)Cs法研究布哈河下游地区土壤侵蚀强度

布哈河位于青海湖西侧,是注入青海湖的主要水源,近年来由于受到自然与人类活动的影响.流域内水土流失情况日益严重。由于本区土壤侵蚀研究基础十分薄弱,为了获得较为可靠的侵蚀定量数据.本文采用在区域土壤侵蚀研究和侵蚀量估算应用较为成熟的^(137)Cs示踪技术,对布哈河下游地区进行了土壤侵蚀的定量研究。经过采样、处理、测试、分析、计算等过程,初步估算了布哈河下游地区的土壤侵蚀强度。结果表明:土地利用类型相同的样点上,侵蚀量大致相同,土壤的容重也在一定程度上影响着侵蚀量。经过^(137)Cs模型计算,布哈河下游的土壤侵蚀强度为1198.83 t·km^(-2)·a^(-1),属于中度侵蚀水平。

伏俟城与布哈河——吐谷浑晚期都城的释名研究

伏俟城遗址即今布哈河下游湖滨草原上的铁不加古城,这一认识是目前学术界的主流观点。有关"伏俟"的释名目前有多种意见,自吴景敖提出"孛堇"的释名以来,多将伏俟城解释为王城或首邑。"伏俟"滨湖近河,藏、蒙古语中均指称布哈河因野(牦)牛众多而得名。伏俟的古音与阿尔泰语的同源词布哈苏(buqa usu,布哈河)可以对音。早期的吐谷浑、晚期的蒙古均继承了藏缅语对关于这一地区的地名知识—vbrong chu(野牦牛河)。"伏俟"即野(牦)牛水,伏俟城是建于布哈河(野牦牛水)附近的吐谷浑都城。

基于SWIM模型模拟气候变化对青海湖布哈河流域水文过程的影响

本文基于青藏高原地区气候变化的预估结果,利用SWIM模型模拟了该地区最具有代表性的布哈河流域在未来3个时期(2016—2035年、2046—2065年和2081—2100年)径流深、实际蒸散量和深层渗漏量的变化及其时空格局.结果表明:1)模型对布哈河流域径流的模拟结果较为理想,表明SWIM模型在高寒地区有较强的适用性;2)随着降水的增加和气温的持续上升,流域的径流深和实际蒸散量在2100年前会持续增加,而深层渗漏量则先下降后上升;3)气候变化对流域水文过程的影响有季节差异性,其对深层渗漏量的影响集中于7、8月,而对径流深和实际蒸散量的影响主要在6—8月期间;4)流域各水文过程及其在不同时期的变化呈现一定的空间差异性.

Topmodel在布哈河流域径流模拟中的应用

大坝失事的成因里面有30%的案例原因是超标准洪水,所以预报预测洪水对大坝安全起了关键性的作用,目前应用于洪水预报预测的模型有很多,但适用于干旱和半干旱地区的模型较少。将半分布式Topmodel模型应用于以青海湖布哈河流域为例的高海拔半干旱地区,通过对水文气象站实测降水资料以及DEM数据的处理,得出面雨量和地形指数,并对1977年布哈河流域的流量进行模拟研究。结果表明,计算得出研究区域的地形指数,通过与实测数据进行比对可知,在1 000 m×1 000 m网格的DEM数据下,Topmodel模型可在高海拔半干旱地区的径流模拟中得到较好的应用。

布哈河流域不同时间尺度下土壤侵蚀对气候变化的响应特征

全球气候变暖极大地影响了地表侵蚀过程,但影响机制尚无统一定论。河流悬浮物是示踪地表侵蚀的常用手段。本文通过分析青海湖流域最大河流布哈河2008—2015年的日径流量、悬浮物浓度、气温及降雨数据,讨论了该流域在日、月以及季节尺度下土壤侵蚀对气候变化的响应特征。结果表明:降雨是半干旱布哈河流域土壤侵蚀的主要控制因素,气温通过影响冻融作用控制侵蚀行为。此外,该流域的土壤侵蚀具有明显的季节性差异,大部分的侵蚀发生在雨季。最重要的是,冻融作用导致春季解冻期/雨季前期产生额外的沉积物累积,表现为在相同流量下,沉积物输出明显高于雨季后期。上述结果对深刻认识全球变暖背景下侵蚀的响应机制具有重要的作用。

天峻县布哈河两岸灌木丛虫害调查

通过调查,布哈河两岸灌木丛虫害为明亮长脚金龟子和灰斑古毒蛾(Orgyia ericae Germar)

布哈河流域高寒草原土壤湿度变化特征及与气候因子的关系

利用布哈河流域高寒草原天峻县生态气象站2004~2017年草原解冻期土壤湿度资料,分析了高寒草原土壤湿度的年、季节和月变化特征以及牧草生长季各层土壤湿度与气候因子的关系。结果表明:0~10cm、10~20cm、20~30cm、30~40cm、40~50cm各层土壤湿度均随年际呈波动增加趋势,春、夏、秋季各季节也随年际延长均呈增加趋势,春季增加最显著;当年1-4月平均气温、整个汛期的空气平均相对湿度和土壤解冻前期(即牧草返青前)1-4月降水量是影响布哈河流域高寒草原各层土壤水分的主要影响因子。

布哈河径流量变化规律初探

利用布哈河口水文站1956～2000年的月、年径流量资料,对其自身变化规律进行分析,研究布哈河汛期、枯季和全年径流量长期演变的主要特征。