基于开源和节流的乌伦古河流域水库群生态调度

针对乌伦古河流域水资源短缺、灌溉挤占生态用水等问题,以生活、工业、灌溉、河道生态基流、河谷林草及补湖生态用水为调度目标,设置开源、节流方案集,建立了以生态缺水量和社会经济缺水量最小为目标的水库群生态调度模型,采用人机对话模拟优化算法求解模型。结果表明:各节流方案的河谷林草和补湖供水保证率能够满足设计要求,缓解了灌溉用水与生态用水间的矛盾,但2017现状水平年和2025远景水平年需水方案的灌溉保证率未满足设计要求;当开源+节流方案调水量超过1.0亿m^(3)时,满足农业灌溉、河谷林草和补湖的供水保证率要求,消除了灌溉用水与生态用水间的矛盾;随着调水量超过1.0亿m^(3)且持续增加,对河谷林草、补湖缺水量、破坏深度等影响不大,推荐1.0亿m^(3)为最佳调水量。

乌伦古河流域水体水化学与同位素特征及指示意义

水化学与同位素特征对不同水体水文过程具有重要的指示作用。本文基于2018年乌伦古河流域不同水体水化学与稳定同位素测试数据,综合运用数理统计、Gibbs图解、离子比值、Piper三线图等方法,查明了乌伦古河流域水体水化学与同位素特征,探讨了水化学形成机制、演化趋势与水体转化关系。结果表明:河水受岩石风化、蒸发浓缩与混合作用影响,水化学类型以HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Na为主;湖水受蒸发浓缩作用控制,水化学类型为SO_(4)·Cl-Na型;地下水在岩石风化、蒸发浓缩、阳离子交换的共同作用下,潜水水化学类型为HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Na与SO_(4)·HCO_(3)-Na·Ca型,承压水为Cl·SO_(4)-Na型;各水体Piper图表明,地表水与潜水进一步向Cl·SO_(4)-Na型演化;各水体氢氧稳定同位素富集程度表现为乌伦古湖>吉力湖>河水>潜水>承压水;各水体氢氧稳定同位素值均位于当地雨水线(δD=6.49δ18O-8.63)两侧,表明蒸发与降水是影响水体同位素特征的主要因素;受地质地貌、地层结构影响,潜水与河水水力联系紧密而与承压水联系微弱,区内以潜水向河水补给为主,承压水与潜水存在局部水力联系。

1989—2017年乌伦古河流域景观格局及驱动力分析

为研究乌伦古河流域景观格局时空动态演变及驱动因素,以乌伦古河出山口二台水文站以下流域为研究区,选取1989年,1998年,2006年,2017年4期Landsat系列遥感影像为数据源,综合利用3S技术,通过Fragstats软件计算景观指数,分析景观格局时空演变特征,并结合气象和社会经济数据,探讨乌伦古河流域景观格局变化的驱动因素。结果表明:(1)近30a乌伦古河流域耕地和建设用地面积呈持续增加扩张趋势,水体和湿地面积呈微增加趋势,未利用地呈显著减少趋势,林地面积呈波动增加趋势,草地面积1989—2006年呈减少趋势,2006—2017年呈微弱增加趋势;(2)从斑块类型水平上看,除湿地外,其余各景观类型NP、PD、LSI均呈增加趋势,表明景观破碎程度加剧,结构复杂性增加。从景观水平上看,SHDI和SHEI呈增加趋势,CONTAG呈减少趋势,表明各景观类型面积差异减小,景观丰富度增加,异质性增强,景观连通性降低,空间差异显著;(3)景观格局变化受自然因素、人类活动和社会政策的共同影响。其中,人类活动为主要影响因素,表现形式为人口数量增长,城镇化快速扩张和水利工程的建设。

气候变化下乌伦古河流域农业面源污染负荷响应

以新疆乌伦古河流域为研究区,基于SWAT模型构建适用于该流域的面源污染分布式水文模型,采用情景设置法设定9种气候变化情景。分析不同气候变化情景对流域径流及面源污染负荷的影响,识别重点影响区域,为流域面源污染防控提供科学依据。结果表明:(1)径流、总氮和总磷在率定期和验证期的决定系数R^2均在0.75以上,纳什系数E_(ns)均在0.55以上,建立的SWAT模型能够用于乌伦古河流域农业面源污染负荷模拟;(2)增加20%的降水量,径流量增加48.01%、总氮负荷增加23.19%、总磷负荷增加29.65%,气温变化对径流量的影响小于降水量变化对径流量的影响;(3)各子流域年均单位面积总氮负荷为0.01~164.79 kg·hm^(-2)·a^(-1),单位面积总磷负荷为0.01~45.10 kg·hm^(-2)·a^(-1),气候变化对面源污染影响较大区域主要分布在福海县的阿尔达乡、富蕴县的吐尔洪乡、库尔特乡、恰库尔图镇,及青河县的阿热勒乡、阿热勒托别镇、塔克什肯镇等。说明降水增多是乌伦古河流域农业面源污染负荷的主要影响因素之一。未来在农业面源污染防治中应重点控制畜禽养殖和农田径流这两类污染源。

基于RS和GIS的乌伦古河流域天然植被生态需水研究

基于RS和GIS的技术方法,利用TM数据解译出乌伦古河流域1990年、2000年和2015年三期土地利用分类图,提取流域三期天然植被分布,结合气象站点实测资料,采用FAO56 Penman-Monteith法,通过ArcGIS建模计算研究区天然植被生态需水。结果表明:乌伦古河流域草地、灌丛、森林三种天然植被生态需水量呈先减少后增加的趋势,整个研究时间段(1990~2015年),生态需水量减少了4.48×108 m^3。25年里,可控生态需水的范围内,三种植被的生态需水量都有减少,总生态需水量平均以1792×104 m^3/a减少。流域天然生态需水量呈现东北部青河县山区少、中西部富蕴县和福海县平原区多的特征,且随着海拔的升高天然植被生态需水量呈减少的趋势。前十年的变化剧烈程度要大于后十五年。

基于RS和GIS的乌伦古河流域植被覆盖度时空变化研究

[目的]研究乌伦古河流域植被覆盖时空动态变化特征。[方法]选取乌伦古河流域为研究区,以6期(分别为1989、1998、2002、2006、2011和2015年)不同时相的遥感影像成果为数据源,采用像元二分法模型计算归一化指数(NDVI)来定量分析研究区1989—2015年植被覆盖面积的时空变化规律。[结果]从时间方面看,1989—2015年研究区的植被覆盖面积整体呈微弱减少趋势,减少了32.4 km2,年变化率为-0.01%;从空间方面看,研究区上、中游河段植被覆盖度波动变化较为频繁,主要表现在劣盖度与低盖度植被覆盖面积间的相互转变。[结论]该研究为合理开发利用乌伦古河流域水资源、保护并逐步恢复流域生态功能提供依据。

乌伦古河流域非点源污染负荷估算探讨

当前,国内非点源污染的相关研究中并无关于大中型河流非点源污染负荷估算的分析成果。在概述乌伦古河流域污染概况的基础上,运用输出线性模型,并结合相关统计资料进行了流域非点源污染负荷估算。结果表明,目前非点源污染是仅次于工业点源污染和城市生活源污染的第三大污染源,而且根据流域社会经济发展及产业结构调整的趋势预测,非点源污染在总污染负荷中的占比呈持续上升态势,所以,流域管理部门应在稳步推进对工业点源污染和城市生活源污染治理的同时,积极采取措施应对非点源污染,防止其进一步扩大。

新疆乌伦古河地区第三纪哺乳动物群初析及地层年代确定

新疆准噶尔盆地北缘乌伦古河地区第三纪含有 7个哺乳动物群 :可可买登动物群 ,哈拉玛盖动物群 ,索索泉组顶部动物群 ,索索泉动物群 ,索索泉组底部 990 0 5动物群 ,铁尔斯哈巴合动物群和乌伦古河动物群。依据动物群分析初步确定 5个岩石地层单元的地质时代分别为 :可可买登组——中中新世晚期 ;哈拉玛盖组——中中新世早期 ,索索泉组——最早中新世至早中新世最晚期或中中新世最早期 ;铁尔斯哈巴合组——晚渐新世 ;乌伦古河组——早始新世至早渐新世。

乌伦古河流域水文特征

以乌伦古河流域所处地理位置和气候特征为背景,通过乌伦古河流域各水文和气象站1960—2010年实测资料和相关文献,对流域内降水、径流、洪水、水质等特性进行分析。研究表明流域水文特征表现为:1径流是以季节性积雪融水补给为主、以夏季降水混合补给为辅的春汛型河流,汛期来得早,5—6月水量占年水量的60%左右。2枯水期较长,其水量占年水量的10%左右,最小月水量仅占1%左右,而且水量年际变化大,这两点对水利发电和发展农牧业灌溉十分不利,需要建控制性水利工程,对径流进行人工调节。3河流含沙量相对较小,且主要发生在4—6月的洪水期,其含沙量占全年的95%。4河流冬季结冰期较长,这对冬季水利发电、水利工程施工带来一定的影响。5水质属于优良的天然水质,但流域的水生态环境比较脆弱,需要加强对污染环境的管理及其治理。