新疆荒漠区水文序列演变分析及变异点诊断

本文研究新疆荒漠区典型站点的降水、蒸发皿蒸发量、植被覆盖度、土壤含水率等生态水文系列的演变特征,分析了各变量的相互关系和演变过程,取得的主要成果如下:研究区多年平均降水量为398 mm,多年平均蒸发皿蒸发量为1 017 mm,降水主要集中在7-9月,蒸发主要集中在5-7月。通过Kendall秩次相关检验法计算表明降水序列、降水量大于5mm和10 mm的日数、最大日降水量、大于5 mm和10 mm的累积降水均在未来呈现不显著递减的趋势,蒸发序列、年降水日数在未来呈现出显著递增的趋势。运用R/S分析法表明降水序列、蒸发序列、年降水日数、降水量大于5 mm和10 mm的日数、大于Smm和10 mm的累积降水量均表现出正的持续性,最大日降水量呈现出负的持续性。采用小波分析法得到降水序列有36a和21a的周期,蒸发序列有35a和20a的周期,降雨量大于5mm和10mm的日数均有36a和21a的周期。使Mann-Kendall检验法和累积距平法得到降水序列变异点为1968年,蒸发序列有两个变异点为1967年和1998年,年降水日数变异点为1979年。

非稳定流非完整辐射井抽水试验水文地质参数的求解

针对辐射井抽水试验水文地质参数求解方法较少的问题,将仿Theis公式引入潜水非完整辐射井非稳定流抽水试验参数求解中,推导了潜水非完整井变流量非稳定流的井流公式,采用试算方法,通过VB编程,实现了计算水位过程与实测水位过程的对比,含水层参数求解取得了较理想的结果。结合新疆台兰河大型抽水试验,计算了均方根误差、平均误差、整群剩余系数和模型效率。结果表明,该方法计算所得水位过程与实测过程拟合效果理想,所得水文地质参数与Neuman法、前人研究结果吻合。

基于MSWEP降水产品的新疆干旱时空特征分析

由于新疆降水站点稀少且分布不均,且现有站点干旱监测资料空间代表性不足,利用遥感降水产品具有覆盖面广、空间分辨率高、时效性好等优点,对于新疆干旱监测研究具有重要意义,Multi-Source Weighted-Ensemble Precipitation(MSWEP)多源遥感降水融合产品在世界各地得到广泛应用。气候变暖背景下,新疆降水变率增加,干旱事件频发,以新疆106个气象站点资料为依据,在对MSWEP降水产品进行误差评估的基础上,结合标准化降水指数SPI,应用MSWEP遥感降水产品,对新疆1980—2021年间干湿变化、干旱事件及其基本特征进行研究。结果表明:(1)MSWEP与站点观测资料的相关性较高(>0.8),MSWEP精度基本满足干旱监测需求;(2)近42 a新疆干湿变化以变湿为主;(3)1980年以来,干旱事件频发且特征各异。识别到13次较大干旱事件,1985—1987年发生的干旱事件为近42 a来最严重干旱事件,2009年5—10月发生的干旱事件为强度最高的短时干旱事件;(4)干旱事件的持续时间、强度、严重度等特征各异,部分事件持续时间短但强度高,部分事件持续时间长但强度偏低。总之,MSWEP遥感降水产品为缺资料地区的干旱监测提供了重要数据支撑。

气候变化影响下的新疆降水量演变规律

基于1956—2020年新疆249处水文、气象站点降水数据,生成降水等值线图和面降水系列,采用MK趋势检验、距平百分率等方法,对新疆降水量空间分布特征和演变规律进行分析。分析表明,1956—2020年新疆全区降水呈增加趋势,这种变化南疆尤其明显。而2017年开始新疆降水出现减少现象,尤以北疆明显。采用基于产汇流机理修正的面域降水数据,弥补了由于高山区站点稀少、荒漠无人区站点空白导致的偏差。

新疆布谷孜河生态流量目标分析计算

河流生态基流是对河流自然生态健康管理和保护、维护生态文明的关键指标之一。布谷孜河经济社会用水占比过高,阿湖水库以下河段断流时间较长,下游生态恶化严重。根据阿俄水文站1957—1992实测年径流量系列以水文学法的Tennant法、Q_(p)法、7Q10法等方法分析计算布谷孜河各断面生态流量,最终确定采用Tennant法计算的成果,为今后布谷孜河主要水利工程确定生态流量,合理进行工程调度,改善流域生态环境等方面提供借鉴。

开垦河流域水文特性分析研究

开垦河流域位于新疆天山北麓奇台县境内,准噶尔盆地南缘,发源于博格达海拔3 903 m高峰,由缠头湾子沟、小南沟、大南沟、奇台河等支流组成。文章对开垦河流域的自然地理概况进行了介绍,采用1957—2007年实测水文系列分析了开垦河流域的径流、洪水等特性。在水利工程、降水、蒸发等多个水利水文相关方面分析了开垦河的水文特性,同时在此基础上得出了相关的结论。

新疆三屯河最小生态径流计算

根据三屯河碾盘庄站1976年~2013年期间38年的系列水文资料,计算最小生态径流为0.5014亿m^3;利用Tennant法计算最小生态径流为1.958亿m^3;根据月保证率法50%保证率计算最小生态径流为0.811 3亿m^3,95%保证率计算最小生态径流为0.602 1亿m^3;采用汛期最小输沙量法计算的最小生态径流为1.785亿m^3。研究认为,根据三屯河流域1976年~2013年长系列水文监测资料,由于缺乏足够的生态资料,保守推荐采用Tennant法计算的1.958亿m^3为三屯河最小生态径流。

哈希Eclox便携式水质毒性分析仪在新疆应急监测中的应用

随着新疆经济的高速发展,突发性水污染事故概率增加。快速检测被污染水体中生物毒性指标,对于积极防范和及时处置突发性水污染事故,增强各级水管部门的应急反应能力,具有重要的作用。新疆水环境检测中心引进的哈希Eclox便携式水质毒性分析仪主要用于水中生物毒剂、重金属、化学战剂等有毒物质总体毒性检测的仪器,具有速度快、准确度高等技术优势,可在新疆突发性水污染事件的应急监测中得到广泛推广和应用。

新疆和田河不同峰量级洪水成灾差异分析

为研究新疆和田河洪水危害情况,本文通过1957-2020年的实测洪水系列资料,分析2015年发生的历年实测最大洪峰流量和第三大洪量以及2010年出现的历年实测第二大洪量,探究和田河不同峰、量级洪水成灾差异及其规律。结果表明:两次洪水的成因均是高空温度持续上升产生融冰雪洪水;而强降水天气过程,致使洪峰量级更大,是两次洪水灾情突出的共同条件和直接影响因素。

西气东输二线管道工程——霍尔果斯-红柳段穿跨越工程水文分析调查

本文通过对呼图壁河水文分析调查,确定穿越石油管线断面河床最大冲刷深度。

布谷孜河生态环境现状与生态水位确定方法研究

布谷孜河流域水资源开发利用程度高,阿湖水库以下河段断流时间较长,河流生态环境日趋恶化,本次以布谷孜河流域现有水文资料为基础,综合布谷孜河水资源开发利用、生态情况、河道来水及径流量年内年际变化特征状况,将布谷孜河分为阿湖水库以上段、阿湖水库至高速公路段、高速公路至托卡依水库段和托卡依水库四段,对布谷孜河生态环境现状及问题进行讨论;进而采用水文学法中的Tennant法、Qp法、7Q10法和水利学法中的湿周法,对布谷孜河生态水位进行确定,研究结果可知:布谷孜河流域水资源开发利用程度高,在满足河道内生态基流条件下,各断面在丰水期和平枯水期生态流量对应的河流生态水位分别为,阿湖水库断面1 488.58 m、1 488.48 m,高速公路大桥断面1 295.04 m、1 295.00 m,托卡依水库出库断面1 184.51 m、1 184.32 m;布谷孜河各断面生态水位目标均采用生态水量控制,阿湖水库坝址断面、高速公路断面为常流水(不断流)河段;托卡依水库断面,全年下泄河道生态水量不低于0.1467亿m3,另分别在5月初和9月末集中通过水库调度人工造峰两次,以利于水量输送至下游。研究结果为今后布谷孜河主要水利工程确定下泄流量和河流生态水量管理监测提供技术支撑。

塔里木河流域2003年“四源一干”河川径流及输水运行分析

2003年塔里木河四条源流出山口天然径流量258.21×108m3,偏多12.8%,属偏丰水年.阿拉尔站以上的三条源流(阿克苏河、叶尔羌河、和田河)出山口天然径流量为221.19×108m3,偏多14.0%,属偏丰水年;开都河孔雀河为37.02×108m3,偏多6.0%,属平略偏丰水年.四条源流入塔里木河总水量为47.66×108m3,占出山口天然径流总量的18.5%.阿拉尔站以上三条源流入塔里木河水量为44.08×108m3,占三条源流出山口天然径流总量的19.9%,叶尔羌河是惟一无水输入塔里木河的源流.2003年塔里木河干流上游段耗水量20.51×108m3,是干流最大的耗水区段,中游段耗水量16.89×108m3,下游段耗水量11.16×108m3.上、中游耗水量在减少,下游耗水量在增加.从2003年3月3日至7月11日第5次应急输水历时132 d,从博斯腾湖调水入塔河干流水量3.58×108m3,而塔河干流到达恰拉水量7.58×108m3,干流来水量继2002年后再次超过了博斯腾湖调水量.可以确定,2002年塔里木河向下游输水属于由博斯腾湖调水为主转为干流为主的转折年份,但是2003年干流向下游输水的比例更高.2003年大西海子水库向最下游下泄水量为3.455×108m3,首次打通了145km的老塔里木河,采取其文阔尔河和老塔里木河双河道输水,水再次流到塔里木河尾闾———台特玛湖,加上车尔臣河水的汇入,年内在台特玛湖区最大形成了约200 km2的水面.长期确保向塔河下游输水以干流来水为主,加大对塔河的综合治理,特别要加大对干流上游段和主要源流区的综合治理.

干旱区植物耗水量的研究与进展

本文论述了国内外在干旱区植物耗水方面的研究概况 ,介绍了干旱区植物耗水测量的手段与 5种不同方法 ,对影响干旱区植物耗水的因素和不同植物对干旱环境的适应及响应进行了评价 ,对干旱区不同植物的蒸腾速率变化以及植物对强蒸腾作用的响应进行了分析 ,并提出植物耗水量今后应重点进行植物生理生态数据库建设和生态耗水模型研究 ,在微观尺度 ,利用分子生物技术研究干旱区植物抵御高蒸腾降低生物耗水量的机制 ;在宏观尺度 ,从研究单株植物的生物耗水向群落、生态系统及全球尺度方向转变 ;在全球变暖的形势下 ,研究干旱区降水变化趋势和植物在生物耗水方面的响应。

2015年夏季南疆地区高温冰雪洪水特征

2015年7月中旬开始至8月初,新疆地区受东移的伊朗高压控制,新疆南疆塔里木河流域及其周边区域遭遇历史同期罕见高温天气.南疆地区和天山山区7月平均气温分别为27.9℃、17.8℃,较常年分别偏高2.3℃、2.6℃,偏高幅度均居历史同期第一位;南疆及天山山区共计42站7月平均气温突破同期历史极值,使该地区从高空到地面不同高度气温都同时升高.0℃层高度都高于雪线高度,导致南疆多条河流发生冰雪消融性洪水,造成不同程度的洪水灾害.此次由高温天气产生的多条河流冰雪消融性洪水,由于具有充足的水热因子,致使南疆多条河流超过警戒流量和保证流量.尼雅河出现有实测资料以来第2位的洪水,阿克苏库玛拉克河发生有实测资料以来第3位的洪水;发生洪水的河流范围之广、持续时间之长历史罕见,叶尔羌河、玉龙喀什河、喀拉喀什河超警戒流量持续时间在半个月以上,叶尔羌河达到25 d.通过对历年冰雪消融性洪水资料分析,洪峰流量和日流量(洪量)与高空温度有较好的相关性,由此建立冰雪消融性洪水预报模型,应用在2015年夏季洪水预报中取得明显的效果,对于今后预报此类洪水提供了有益的借鉴.

宁家河流域径流与洪水特性分析

从宁家河流域自然地理、气候特征、河流概况、降水等自然特性,论述了宁家河流域径流的年内、年际变化规律,洪水类型和洪水成因;全面分析了宁家河流域的环境与水文特征。

黄水沟汛期逐月流量过程的聚类分型与定性预报

黄水沟位于新疆天山南坡,是流入焉耆盆地的雨雪混合补给型河流,黄水沟水文站是其出山口水量控制站。采用K-均值聚类分析法,对黄水沟水文站1955—2019年汛期(4—9月)逐月流量过程聚类分型,对由分型所建的类型值序列进行逐步回归周期分析,最后对2020年汛期逐月流量的类隶属进行定性预报,精度较好。

简析曼宁公式在历史洪水调查中的应用

工程水文分析计算中经常面临无资料流域区设计洪水问题,历史洪水调查是该类型设计洪水的关键前提。本文通过多年工作实际,从调查河段选取、调查断面布置、断面测量以及糙率选取等方面对曼宁公式在洪水调查中的应用进行系统分析,以供参考借鉴。

开都河河道渗漏规律实验研究

采用电子水尺系统的监测了开都河各计算断面水位变化过程,计算了水位传播时间,考虑了河流非稳定流状态,用河道水量平衡法计算了渗漏量,分析了渗漏规律。实验结果表明:(1)大山口水文站至218国道断面水位传播时间4~5 h;218国道断面至21团大桥断面水位传播时间11~12 h;21团大桥断面至焉耆大桥断面水位传播时间6 h;焉耆大桥断面至宝浪苏木断面,水位传播时间5 h。(2)开都河多年平均年径流量35.18×10^(8)m^(3),河道引水量11.82×10^(8)m^(3),河道损失量4.66×10^(8)m^(3)。大山口水文站至21团大桥河段,以地下水补给河水为主;21团大桥至宝浪苏木大桥河段,以河水补给地下水为主。

环境水质分析监测技术与监测数据处理

以环境水质分析监测技术的使用与监测数据的处理方法为出发点,探讨如何能够及时监测水污染问题,保证用水安全。

叶尔羌河洪峰传播时间与传播速度分析

依据叶尔羌河各水文站历年的洪峰流量及发生时间,按洪水类型分析计算各水文站之间的洪峰传播时间与速度,对叶尔羌河流域制定防洪预警、预案,进行河道防洪规划,尽量避免或减少下游生产、交通和人民生活受灾取得宝贵时间,具有重要意义。