新疆白杨河流域河道内外生态需水的研究

新疆白杨河流域是干旱与极端干旱叠加型流域,水资源短缺导致生态用水被生产生活用水大量挤占。为了科学有效利用白杨河流域水资源,为该流域河流生态系统的水资源规划和优化配置提供理论依据,并且促进该流域经济社会生态协调发展,基于水文气象资料和遥感数据,采用Tennant法和面积定额法计算白杨河流域河道内河流生态需水量和河道外植被、湿地、城市生态需水量,进行新疆白杨河流域河道内外生态需水的研究。结果表明:维护白杨河流域生态稳定的最低生态需水总量为15124.32万m^(3),其中河流生态需水5964.45万m^(3),植被生态需水4963.20万m^(3),湿地生态需水749.67万m^(3),城市生态需水3447万m^(3)。白杨河流域河流生态需水主要集中在6—9月,植被生态需水主要集中在7—8月,且流域下游的生态需水量需要得到保障。

基于农业灌溉模式优化的白杨河流域用水结构预测分析

为明确新疆白杨河流域用水结构发展方向,依据2020年白杨河流域用水数据,针对流域农业灌溉用水量极高问题,通过优化不同灌溉模式,得到优化后的农业灌溉用水量,同时依据新疆近16年各类型用水量变化趋势,预测规划年其他用水类型的发展趋势,并运用洛伦茨曲线、基尼系数、信息熵和均衡度分析白杨河流域用水结构变化。结果表明,2030年总用水量为3.11×108m3,较2020年减少34.22%,其中农业灌溉用水量从分区到流域均表现为随时间下降趋势,2030年减少42.11%;城乡生活用水量和生态环境用水量均表现为上升趋势,2030年增加0.65%;工业用水量和畜牧渔业用水量均表现为下降趋势,2030年减少12.69%;两年相比,农业、城乡生活、工业和畜牧渔业用水在流域空间分布上变化增大,除畜牧渔业用水,其他类型用水均处于“绝对平均”状态,而生态环境用水在流域空间分布上的变化减小,如2030年农业、城乡生活、工业、畜牧渔业和生态环境用水的基尼系数相较于2020年的变化分别为0.0193、0.0512、0.0514、0.0510、-0.0513;2030年用水结构的信息熵和均衡度均高于2020年,用水结构演变趋于合理且逐渐稳定,即白杨河流域用水结构正在朝着均衡、稳定的方向发展,但仍需进一步优化水资源配置。

新疆白杨河流域水资源管理利用“四水四定”实施策略

新疆白杨河流域是一个水资源极度短缺的区域,水资源问题已成为经济社会可持续发展和维持良好生态环境的制约和短板。本文在“四水四定”的原则下,对白杨河流域灌区基本情况、水资源管理现状措施进行了分析,流域水资源管理还存在规划与政策机制力度不够、管控指标不够明确、绩效评价和监测体系不够完备、管理体制不协调等问题。针对这些问题,提出了建立严格的管控指标、建立权威统一的监测计量系统、完善相关管理制度、加强顶层设计和工作协同机制、推进数字孪生流域建设等措施,有助于提高水资源管理利用效率,为推进流域落实“四水四定”提供支撑。

白杨河-艾里克湖水现状分析

根据白杨河、艾里克湖的地表水以及周围地下水的电导率的监测资料,结合不同时期地下水位、土壤水分的变化特点,阐述了地下水埋深和水质的时空分布规律,以及对植被分布的影响。分析结果表明:地下水埋深从白杨河河道至湖岸表现为龙口地带最深、中游河段最浅、入湖口和湖岸居中;土壤水分是湖岸区最高,其次是入湖口,河段中部最低;地表水和地下水电导率的变化均是龙口最低,其次是河段中部,入湖口和湖边最高;在湖区内从湖边到湖心水的电导率依次减小,冰的电导率最低。环湖岸地带,由湖及远地下水位埋深逐渐增加、电导率依次增加、土壤水分依次减少,与其相对应的植被类型依次为芦苇、柽柳苗、柽柳林、盐穗木。同时,研究结果表明艾里克湖将会出现水质盐化趋势,而增加入湖河水水量、疏通排盐通道,促进湖水循环活化是缓解湖水咸化的主要措施。

白杨河——艾里克湖湿地及周边植物群落与环境因子的关系

应用数量分类和排序方法,对新疆白杨河-艾里克湖湿地植被进行了多元统计分析。结果表明,该研究区域主要植被类型中共有植物18种,隶属10科,17个属。其中,多数植物种类在样方中出现的频次较低,说明该地区植物物种丰富度较低。TWINSPAN结果表明,该地区植物可以分9个种类组,与实际调查结果一致。CCA排序结果同TWINSPAN分类结果基本一致,反映出植物群落分布格局随环境因子梯度变化的趋势。分析了不同环境因子的关系,并从定量的角度,以CCA排序图直观的揭示了决定艾里克湖湿地植物群落分布的环境因子主要是地下水位、土壤有机质,其回归模型分别为:X_1=-0．6037L+0．6824(R^2=0．6024);X_2=0．74530M+0．1142(R^2 =0．6004)。

白杨河阶地揭示的北祁连山西段晚第四纪构造变形

祁连山作为青藏高原东北缘的重要造山带,是高原向NE方向扩展的最前缘,逆冲和褶皱作用是青藏高原向N扩展的重要构造变形方式。白杨河发育于祁连山内部,向N汇入前陆区酒西盆地。因此,可以通过白杨河阶地研究祁连山北缘的变形特征。通过对白杨河阶地的详细调查与测量,得到如下认识:1)白杨河阶地具有流域分段性,在地形陡变带及盆地内白杨河背斜区发育多级阶地。以阶地级数来说,以牛头山为界,上游发育2—3级阶地,下游发育4—5级阶地。2)从白杨河阶地纵剖面获得昌马断裂的垂直活动速率为(0.32±0.09)mm/a,地壳缩短速率为(0.12±0.09)mm/a;旱峡-大黄沟断裂T5形成以来(约13ka)没有垂直活动;老君庙背斜区T5阶地(约9ka)褶皱变形隆升量为(6.55±0.5)m,缩短量为(3.47±0.5)m,隆升速率为(1.23±0.81)mm/a,缩短速率为(0.67±0.44)mm/a;白杨河背斜开始活动时期约为300kaBP,其170ka以来的平均隆升速率约(0.21±0.02)mm/a,缩短速率为(0.14±0.03)mm/a;3)北祁连山地区在响应青藏高原向N扩展的过程中表现出2种不同的变形特征:在祁连山内部以剪切变形为主,表现为块体侧向挤出;而在祁连山北缘地形陡变带和酒西盆地内部以挤压变形为主,表现为地壳缩短和隆起,并且盆地内构造缩短变形量占总变形量的50%左右。

新疆准噶尔盆地白杨河中侏罗世植物化石新材料(英文)

系统描述了准噶尔盆地西北缘白杨河地区西山窑组植物化石15属25种,首次在新疆地区发现侏罗纪真蕨类重要分子Coniopteris hymenophylloides的原位孢子及其孢子囊群,并对Phoenicopsis ( Phoenicopsis) an-gustifolia的叶角质层进行了研究。白杨河地区西山窑组迄今已知植物化石24属39种,以富含蕨类、茨康类、银杏类及松柏类,少见苏铁类等为特征,属于较为典型的内陆型、温带或暖温带植物群;其时代为中侏罗世,且可能为中侏罗世早期。该植物群应属于欧亚大陆早、中侏罗世植物地理区系中的西伯利亚区,反映了温暖潮湿、具季节性变化、并有利成煤的环境。

疏叶薄果穗(Leptostrobus laxiflora Heer)在新疆额敏白杨河中侏罗统的发现

薄果穗属(Leptostrobus)以往在中国的确切报道仅见于川东北、青海和辽西等地,且缺少详细研究。报道了该属的模式种———疏叶薄果穗(Leptostrobuslaxiflora)在新疆准噶尔盆地西北缘的额敏白杨河中侏罗世地层的首次发现。对新发现的、保存较完整的果穗及蒴果等做了较详细的描述。同时,报道了与其伴生的其它12属近20种植物化石的组成,分析其古地理环境为有利于成煤的湖泊-沼泽相,认为其地质时代为中侏罗世。

新疆阜康市白杨河2016年“8·2”洪水分析

2016年8月1～2日,受中亚低压涡持续影响,新疆阜康市白杨河流域发生了一次强降雨过程,并引发特大洪水。洪水冲毁了白杨河水文站测流设施,导致测站未能实测到该场洪水。沿河多处土台地受洪水冲击消失,多处河道冲出新的河槽,河道中大石密布,部分地形地貌发生了改变,白杨河水库淤积严重。据现场调查访问,2016年"8.2"洪水是自1918年以来发生的最大洪水,分析了这次洪水的成因及其对阜康抽水蓄能电站下库的影响,并推算了洪峰流量。

消能工在白杨河水库的联合应用

针对白杨河水库枢纽工程原设计方案消力池尺寸不足,下游护坦流态不良、冲刷严重的问题,进行了四种不同修改方案的试验研究。通过对原方案及修改方案水流流态的观察,水深、流速、消能率等方面的测量计算,推荐采用"阶梯式溢洪道+消力墩"的联合消能方案。试验表明,阶梯式消能工可以消除水流的大部分能量,减小消力池及下游护坦的消能负荷。将梯形消力墩布置在下游护坦上,可以有效地削弱水流余能,增强水流扩散。综合运用消能工,不仅避免了护坦及下游河床受到冲刷,还最大地发挥了经济效益。

新疆白杨河流域特征及生态植被需水分析

新疆白杨河流域地跨上游乌鲁木齐市达坂城及下游吐鲁番市托克逊县两个行政区,上游达坂城区位于天山博格达峰山前冲击、洪积山间盆地干旱区,源于天山多支源流汇集于盆地南端峡口,基于峡口形成下游并由有多支流沿程补给白杨河干流,穿越极端干旱戈壁荒漠区的托克逊县直至末端吐鲁番市境内尾闾—艾丁湖,是我国典型少有的跨越干旱与极端干旱叠加型流域灌区,水资源有效利用及水生态环境保护具有重要作用。遵循流域各河流水系形成的自然生态环境属性及河道取水工程节点,采用Penman-Monteith法生态需水定额和卫星遥感面积识别及水文年内展布方法,分析评估流域内上下游绿洲生态环境植被需水量和河流生态基流及其调控断面。结果表明,上游达坂城区黑沟河年生态需水量、生态基流、年均径流占比和控制断面,分别为921万m^(3)、0.29m^(3)/s、18%和黑沟渠首;阿克苏河为1048万m^(3)、0.33m^(3)/s、12%和阿克苏渠首;高崖子河为862万m^(3)、0.27m^(3)/s、12%和高崖子渠首;下游托克逊境内由白杨河干流调节,艾丁湖等生态需水量分别为4256万m^(3)、1.35m^(3)/s、32%和小草湖渠首。白杨河流域年生态需水7880万m^(3),生态基流2.50m^(3)/s,生态水占年均径流量17%,分析结果为流域生态环境管理保护提供依据。

阜康市白杨河水文特性分析

阜康市白杨河是阜康市最大的河流，通过对阜康市白杨河降水、径流、蒸发及泥沙等水文特性分析，反映了阜康市白杨河水文基本特点与规律，以利对白杨河下游平原绿洲地表水资源开发利用、工业生产和国民经济发展综合规划。

白杨河流域灌区农业水价测算评析

针对新疆白杨河流域经济用水与水资源供需矛盾突出,各行业尤其是农业用水占比大、耗水量高,农业供水水价长期低成本低位运行等问题,采用灌区调研、数理统计、承载能力综合方法测算评估分析流域水利工程农业水价。结果表明,流域渠首出口计量点农业供水成本水价0.0517元/m^3;流域灌区斗渠出口计量点适宜承受水价0.1615元/m^3,其中上游达坂城灌区0.1475元/m^3,下游托克逊灌区0.1680元/m^3。流域现状渠首、斗渠出口计量点农业水价分别为0.026元/m^3、0.0968元/m^3,仅占成本水价的50%~60%。测评结果为流域灌区水价综合改革调整提供了依据。

干旱与极端干旱白杨河流域生态需水分析

本文根据流域各河流水系形成的自然生态环境属性及河道取水工程设施节点,采用Penman-Monteith生态需水定额和卫星遥感面积识别及水文年内展布综合方法,分析评估白杨河流域现状敏感区生态环境需水量和河流生态基流及其调控断面。分析结果可为流域生态环境保护提供参考依据。

基于Tennant法的白杨河生态基流分析评价

根据白杨河进库站730水文站历年径流资料,采用Tennant法对白杨河生态基流量进行估算。在此基础上对白杨河现状河道水生态达标状况进行评价。经分析,各断面在50%来水条件下,6~9月能够满足20%的生态基流,10月~次年4月部分月份满足10%的生态基流要求,在枯水年90%来水条件下,部分月份满足生态基流要求。

引黄济淀输水水质变化规律分析

通过对近5年引黄济淀水质监测结果的分析,并对比引黄济津线路水质变化规律,找出引黄济淀水质随时间和空间的变化规律及原因,为以后输水调度和水质保护提供借鉴。

白杨河谷地地下水系统特征研究

地下水系统特征是水资源开发利用的重要基础依据,可评判出该地区的承载力及开发前景。以新疆白杨河谷地为研究对象,对研究区含水层组中的构造裂隙水、断层脉状水、第四系松散岩类孔隙水特征、地下水循环过程进行研究,同时基于2012年8月-2013年10月地下水动态监测资料,对第四系地下水水位动态变化特征进行评价分析。结果表明:(1)白杨河谷地区地下水含量极其丰富,尤其是第四系潜水具有很好的开发利用前景。(2)大气降水和冰雪融水是研究区地下水的主要补给来源,地下水降低主要是因机井开采、泉水溢出、潜水蒸发、植被蒸腾和侧向径流,不同区域地下水年龄更新周期存在较大差别。(3)地下水动态主要受气象水文因素影响,受人工开采的影响不大。研究区北部山前深埋带地下水埋深70~120 m,富水性好,渗透性强,地下水动态历时曲线表现为"波动型";中埋带主要分布在布尔阔台冲洪积平原中部、白杨河冲洪积平原TK10~TK16一带,远离山前暴雨洪流补给,地下水埋深适宜,渗透性较强,富水性较好,接近下游潜水—承压水区;浅埋带主要分布于莫合台、白杨河林场一带浅埋区,地下水水位动态曲线呈单谷型,年变化幅度比较平缓(一般小于1 m)。研究结论可充分掌握区域地下水承载能力,为远期水资源保护与科学开发提供参考依据。

新疆白杨河流域达坂城地下水文参数及出流测评

新疆白杨河流域达坂城位于天山博格达峰山前冲击、洪积山间盆地干旱区,源于天山多支源流汇集于盆地南端峡口,形成下游并由有多支流沿程补给白杨河干流,穿越极端干旱戈壁荒漠托克逊县直至末端吐鲁番市境内尾闾—艾丁湖,是我国典型少有干旱极端干旱叠加型流域灌区。为探寻流域上游达坂城地下水文地质特征,基于潜水非完整井观测抽水试验,采用裘布衣模型和正交试验评估地下水含水层主要水文地质参数及单井出流能力。结果表明,高崖子和阿克苏河段潜水层地下水文地质平均含水层厚度H、渗透系数K和导水系数T分别为10~11 m、18~21 m/d和200~203 m/d,含水层厚度变幅与井水深动态相呼应,单井流量丰富且与渗透系数K和导水系数T相互影响较大,地下含水层渗透速率处于较高水平状态,与河流河床多戈壁砂砾地质吻合,为流域上游达坂城源流区地下水文地质及出流评估提供依据。

论新疆白杨河流域开发利用

通过对白杨河流域概况、白杨河流域水资源特点、水资源开发利用现状、防洪工程现状、城乡供水工程现状、水能资源开发现状、流域综合管理现状进行分析,指出白杨河流域开发利用存在用水结构不合理,农业用水量过大、缺乏山区控制性水库工程,调蓄能力严重不足、防洪体系不完善,时常遭受洪水威胁、流域生态环境十分脆弱、水利工程设施不完善等问题,建议综合考虑流域现状格局、特点、开发利用目标,建设水资源综合利用、防洪减灾、水资源与水生态环境保护、流域综合管理等体系,实现流域的合理开发利用。

新疆白杨河流域水资源承载力分析

为了更加直观地反映当下新疆白杨河流域水资源利用现状,建立水资源承载力综合评价模型,对该流域和上游达坂城区以及下游托克逊县进行水资源承载力评价。结果表明,现状年新疆白杨河流域、达坂城区和托克逊县综合评价指数分别为1.0、0.9和1.2。白杨河流域和达坂城地区水资源承载力处于濒临超载和水资源利用轻度不协调状态,托克逊县水资源承载力处于轻度超载和水资源短缺状态。