长白山天池水循环条件分析与水量平衡计算

长白山天池区是松花江、鸭绿江、图们江的发源地,也是全国著名的旅游胜地。研究结合天池区地形地貌条件以及特殊的地质岩性和环状-放射状断裂构造特征,分析了天池水循环条件和水动力特征,明确了环状断裂构造的水力“消峰”作用和放射状断裂的导水作用,论证了天池补给区的地下水分水岭外扩的可能性。在天池区水循环与水动力条件分析的基础上,基于天池区2003—2020年气象水文监测数据,利用水均衡法对天池水量平衡进行了计算分析,结果显示,天池区的降水条件可以维持天池的水量平衡,距离环天池地表分水岭外侧高程850~2200 m范围内的大气降水可以维持天池年排泄量3600万m^(3)的水量平衡,水量平衡区对应的地表高程平均高于天池水面(2189.7 m)约125 m。

高密度电法电性结构揭示天山天池堆积坝体厚度及其阻渗稳水功能分析

天山天池北堆积坝体结构受其成因和演化控制,影响其含水和渗流特性。对该坝体稳定至关重要的下伏基岩埋深、坝体结构阻渗水结构特征等需现场探测并给出科学判断。在地质调查基础上采用高密度电法对天池堆积坝体结构进行探测,首次获得深达下伏基岩的堆积坝体纵向和横向电性剖面。结合光释光测年、水化学成分对比、水量平衡计算等手段,分析坝体堆积物形成时代以及坝体水文地质结构特征。结果显示:天池坝堆积体厚度大于100 m并可分为3层,上部浅表层滑坡形成的巨大块石层厚30~40 m且基本不含水,其下松散含水层厚度为30~50 m;下部为较低电阻率弱透水的冰碛物,主要分布在坝体下游和东端;底部为高电阻率不透水的石炭系火山岩。坝体中间部位地下水集中下渗补给了西小天池。同时靠坝体东侧发育排泄通道,呈现多处溢水点,控制了飞龙涧左岸下降泉季节性发育,同河谷冲刷作用一起影响并导致下游左岸冰碛物中发育4处滑坡体。电法剖面揭示出与坝体轴向近平行的2条隐伏断层,其中堆积坝高堤处气象台所在山丘上游一侧发育一条近东西走向并倾向上游的断层F1,构成地下水阻隔带而使天池堆积坝上游潜水水位呈现一定雍高,同坝体下伏基岩和弱透水冰碛物联合组成的坝体结构致使旱季天池水不会大量溢出,夏季丰水时浅表泉水渗漏,保证了天池水满而不溢、结构松而不垮。由此构建该堆积体内断层和地层结构组成的浅表导水模型,计算得出天池堆积体地下水排泄量约为1200 m^(3)/d,天池总下泄水量为52×10^(4)~113×10^(4)m^(3)/d(从冬季到夏季),维持了天池湖水动态稳定。

天山天池风景名胜区旅游业持续发展初探

本文在分析天山天池风景名胜区旅游业和旅游资源开发现状特点的基础上，指出要促进景区旅游业的发展和旅游资源环境的大力改善，旅游业可持续发展战略是其必然的选择。根据旅游业可持续发展的内容和要求，本文对天池风景名胜区旅游业可持续发展的主要措施进行了初步的探讨和论述。

结合新疆天池泥石流防治模式的风景区生态景观修复对策研究

中国有众多风景名胜区位于小流域泥石流、滑坡、崩塌等灾害非常发育的山区,泥石流灾害对景观资源和游人的生命安全有极大威胁。在分析新疆天山天池自然保护区的泥石流灾害特点、总结前人泥石流防治模式的基础上,结合河流生态景观修复的理念,综合利用地质灾害遗迹景观资源,提出风景区泥石流灾害源区以保护自然生态景观为目的的生态景观修复对策,泥石流灾害区以防治工程防护泥石流手段和泥石流下游区以人工景观干预与自然景观相协调的综合治理模式,使风景区中的泥石流灾害得到有效防治并与景区景观资源有效整合。

生态修复对策在新疆天池泥石流地质灾害防治中的应用

在中国许多自然景观资源丰富的风景名胜区内,由于生态环境保护意识的缺乏,致使风景区内各种地质灾害特别是泥石流、滑坡、崩塌等灾害非常发育,这不仅严重影响了景区内旅游业的可持续发展,而且对景区及景区周边生态系统的平衡造成了不可弥补的破坏。笔者将以新疆天池自然保护区上游的泥石流灾害为例,在充分认识其上游泥石流灾害的活动特征和发育模式的基础上,采用生态修复的理论,将流域内的泥石流灾害防治体系融入到生态景观规划中,完善流域内生态系统的恢复能力和防护功能,从而实现对天池泥石流灾害的合理控制,有效地保护自然景观资源和旅游条件。

中朝边境天池破火山口湖底地形多波束测深探测

为调查天池破火山口湖的基本参数和湖底地形特征,研究破火山口的内部构造、破火山口的组合样式和垮塌堆积分布,本文采用多波束测深方法,对天池湖底地形进行了探测。探测结果显示:天池最大水深值为373.2m,天池水域边界实测周长为13.44km,天池湖水面面积9.4km^2,天池总蓄水量约为19.88×10~8m^3。天池周边分布4个温泉,温度为7~47℃。根据湖底地形推断,现今的天池破火山口形成于千年大喷发。其后,在天池西侧形成一个喷火口,东侧形成一个熔岩丘。天池湖底存在5个较大的破火山口内壁垮塌堆积区,但在湖底未见熔岩流。天池边缘出露的温泉点对应环状断裂,同时反映深部存在岩浆体。

深循环地下水补给长白山天池的水量平衡分析

采用水量平衡方法研究天池集水区以外海拔高于天池水位地区是否能形成地下水补给到天池,通过对8个流域的水量平衡分析,发现天池周边流域的水量出现了较大的不平衡,多年平均的总排泄量大于降水量,外源水对研究区的年补给量达到23.25亿m3。研究表明补给天池的地下水不可能来自于天池集水区以外长白山降水的入渗补给。由于天池周边1 300 km范围内没有海拔高于天池水位的高原地区,据此推断,天池接受远源地下水补给,考虑到补给区存在强渗漏与同位素特征,推测补给天池的地下水来自于西藏高原河流的渗漏,地下水以一种特殊深循环方式完成了补给、径流与排泄过程。

地下水深循环研究进展

对自然界中地下水深循环的研究进展进行了综述。西藏内流区的湖泊与河流存在渗漏,水量呈现出巨大的不平衡,估算每年通过渗漏流出西藏高原的地下水超过了1 000亿m3;与此同时,中国北方的地下水也呈现出极大的不平衡,降水量较少的火山与裂谷地区有大量的泉水涌出形成了河流与湖泊,内蒙古高原与东北地区的河流与湖泊在北东方向上呈现出串珠状的分布。通过对长白山天池地下水补给源区的各项分析确定,补给天池的地下水来自于外源水,能够同时满足补给源区高程、降水同位素、渗漏等特征条件的地区只有西藏内流区。北方地下水中的锶、氦同位素特征关系揭示了深循环地下水与地幔玄武岩等发生了水岩反应。贝加尔与山西裂谷地区中地壳高导低速层可能是深循环地下水的导水通道,玄武岩孔洞构成了导水构造。深循环水在火山及裂谷附近向地表排泄形成河流与湖泊,河流源头附近的地温梯度偏低。西藏内流区的渗漏水通过深循环方式补给内蒙古高原、鄂尔多斯、阿拉善、华北平原、东北平原、贝加尔湖、东海、南海等地区,地下水的年龄自西向东呈增加趋势,一般在20-40 a之间。

长白山聚龙泉温泉地温梯度和热流的估算

本项研究在野外完成了长白山聚龙泉温泉的测温测流工作;采集了相应的温泉水样,对水样进行了常规分析,获得了K^+、Na^+、Ca^(2+)、Mg^(2+)、SO_4^(2-)、HCO_3^-、SiO_2等组分结果。选取了4个温泉水样作为计算长白山聚龙泉温泉的热储的基本数据;使用玉髓温标公式初步计算了温泉热储的温度;根据Donaldson的管状模型,热流体的对流传输模型和无量刚的温度参数(由热储温度,地表泉口温度和地表平均气温计算)—涌水流量曲线的方法,参考了Rybach(1987)的一组曲线,估算了热水的循环深度(即热储深度);使用地表温度、热储温度和热储深度,由热传导方程得到了长白山聚龙泉温泉地区的地温梯度,估算了该地区的热流。

新疆天池自然保护区春季融雪产流特征分析

通过对新疆天池自然保护区春季融雪期间径流小区的定位观测试验,对新疆天池自然保护区不同土地利用类型的降雪、积雪和融雪产流规律进行了研究。结果表明：（1）雪岭云杉的截雪率明显高于杨树,约75%,是杨树的3-4倍;（2）不同土地利用类型的融雪产流率依次为：裸露地（15.6%）〉杨树林地（8.5%）〉草地（1.6%）〉雪岭云杉林（0）;（3）比起林地,草地融雪径流发生的时间较早;（4）植被因子、坡度、土壤性质都显著地影响着草地融雪径流量的大小,且植被因子对于草地融雪径流的影响大于土壤性质以及坡度对于草地融雪径流的影响。

文县天池环境调查

根据文县天池首次实地科学考察资料,本文从自然地理、物理化学、生物及旅游诸方面论述了天池的基本特征。考察结果表明：天池系由山崩岩流阻塞河道积水而成的堰塞湖；位于群山丛林之中、无污染,实测透明度12．66m；池中无高等水生植物生存,但有鱼类栖息；面积0．88km2,池形是长葫芦状；最大水深82m,纠正了有的文献称之最大水深480m,我国第一深水湖泊的误传。

天山天池水体季节性分层特征

于2014年6—10月，对高山深水湖泊天山天池水温、电导率、溶解氧、pH值、叶绿素a浓度和蓝绿藻细胞密度进行垂直剖面的连续监测，通过对其季节动态和垂直分层结构的分析，探讨天池水体季节性分层特征．天池出现明显水温分层的时间短（6—9月），夏季温跃层变化范围为2～18m，而秋季温跃层不断下移，10月在18m水深以下；受水温分层影响，天池水体溶解氧浓度、电导率、pH值、叶绿素a浓度和蓝绿藻细胞密度在垂直剖面表现出明显的季节性分层，尤其是夏季水温分层影响溶解氧浓度、叶绿素a浓度和蓝绿藻细胞密度在水体中的分布，对天池水质变化产生重要影响．天池浅水层（水深小于10m）溶解氧浓度较高（大于8mg／L），而深水层（水深超过18m）溶解氧浓度9月接近4mg／L，季节性缺氧导致底泥营养盐向上扩散，对水体水质产生不利影响．所以，应在夏、秋季节加强水质监测，以防止天池水华发生；天池叶绿素a浓度与蓝绿藻细胞密度的垂直剖面变化趋势相似，均随水深增加呈先增加后减小的趋势，但叶绿素a浓度在2～12m水深处较高，蓝绿藻细胞密度在5～15m水深处较高，表明5～15m深度适合藻类生长，同时，电导率、pH值的垂直变化也说明藻类的生长情况，这为监测天池水体富营养化取样和分析提供依据．

长白山天池地区斜坡稳定性分析

长白山天池地区崩塌灾害频频发生。为分析长白山天池地区斜坡稳定性,选取龙门峰作为典型斜坡,采用有限元法对其进行应力、位移模拟分析,绘制最大、最小主应力等值线图。分析结果表明,长白山天池地区高陡斜坡整体稳定性较好,不会发生大规模崩塌。斜坡上缘表层岩体的稳定性较差,极易导致小型崩塌和危石坠落发生。并确定龙门峰两侧南北向陡崖、瀑布附近东西向陡崖及黑风口以南南北向陡崖分布区为崩塌灾害严重区。

长白山小天池极北鲵种群再引入的初步观察与分析

通过调查，已知极北鲵在长白山高山带的主要栖息地小天池已处于绝迹状态．为促进小天池极北鲵种群的恢复重建，于2008年6月中旬首次实施了极北鲵种群的再引入，共引入卵袋6个，蝌蚪约2000尾．观察结果表明，投放的卵能够正常完成孵化，蝌蚪能够正常生长、存活直至完成变态，说明再引入种群对所引入的水环境具有一定的适应能力．至2008年9月中旬完成变态的近3个月时间里，其体长共增长了约30～35mm，完成变态时体长达到41～46mm．至变态末期有死亡个体出现，占当次观察总个体数的16．7％以下．我们对种群潜在的致危因素进行了分析，认为深入了解并去除这些致危因素，是种群成功恢复的重要前提条件之一．

云龙天池自然保护区土壤分布特点及保护

以位于纵向岭谷区核心区域雪盘山中上部的云龙天池自然保护区为研究对象,通过分析保护区成土环境条件,结合实地考察结果,将保护区土壤类型划分为:红壤、黄棕壤、棕壤、暗棕壤、沼泽土、亚高山草甸土(黑毡土)、紫色土7个土类,分析保护区土壤分布规律及土壤发育特点,针对土壤资源发展现状及存在问题,提出土壤资源保护对策。

长白山天池火山溃湖洪水最大流量的初步估算及影响分析

长白山天池火山是目前最具潜在喷发危险的活火山。依据长白山天池火山的最新监测研究成果,结合地形地貌、水文流域特点及天池火山历史喷发类型,重点分析了长白山天池火山未来喷发时发生溃湖洪水的危险性。利用相关的水动力学公式,建立了溃口规模和洪水湿周、流量和流速的内在关系。详细分析溃湖洪峰在下游二道白河镇、白山水电站、红石水电站等关键位置的最大流量及流速。结果表明,若天池火山湖水溃泄一半即10亿m3时,距火山口50km处的二道白河镇瞬时洪水流速达84904m3/s,该镇将全部被淹没。下游的白山水库、丰满水库将分别受到流量23560m3/s和1505m3/s洪水的冲击,水库安全受到严重威胁。

新疆天池成因探讨

本文根据天池考察，并采集坝体上下层的堆积物．与山崩、滑坡、冰碛、泥石流、雪崩崖麓堆积物进行比较，就天池地区的自然环境、天池成因争论的实质和天池坝形成的古地理环境提出一些看法．

长白山天池水系常量离子和氢氧同位素地球化学示踪

采集天池火山区的温泉水、地下水和地表水,进行了常量离子和氢氧同位素指标测试,进行了水体来源分析。结果发现：1水体的氢氧同位素数据表明各类水体均来源于大气降水;2温泉水的氚含量指示其年龄为50~60年;3各类水体中离子含量和氚含量的变化特征表明天池火山区的温泉水主要汇入天池水和北坡水系之中,仅有少量进入西坡和南坡水系,天池火山区地下水呈现出由南向北运移的特点。

山西宁武天池区高山湖泊群的形成原因

地层、构造和卫星遥感影像证据表明宁武天池区高山湖泊群发育在一个大型向斜核部西缘的NNE向断裂带边缘,湖泊周边出露的基岩中多见小型断层以及由构造挤压/拉张作用引起的垂直节理和岩石破碎现象.据此推测,构造运动可能是宁武天池区高山湖泊群形成的主要驱动因子.代表性湖泊的形成年龄晚于16 ka,意味着致使宁武天池区高山湖泊群形成的构造运动可能发生于晚更新世末.

新疆天池自然保护区的生态价值及其可持续开发利用

自然保护区是干旱区生物多样性得以维持的最重要基地，物种资源的保护应同可持续开发利用结合起来．通过对天池自然保护区景观资源和生态价值的分析。