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沈乌灌域天然湖泊非冰封期水质阶段性评价与分析 总被引：3，自引：3，他引：0
《灌溉排水学报》2019,(3)
沈乌灌域湖泊水质状况对灌域生态环境有着重要影响。【目的】揭示沈乌灌域内天然湖泊水质状况,阐明节水改造工程实施和特殊的灌溉制度对湖泊水质变化的影响。【方法】针对沈乌灌域8个典型天然湖泊2016─2017年非冰封期(3─11月)水质监测数据,借助SPSS软件,采用主成分分析方法,选取CODMn、NH3-N、TN、TP、DO 5个因子作为评价指标,对研究对象进行了水质评价并对其水质变化原因进行了阐述。【结果】沈乌灌域8个典型湖泊水质在非冰封期处于动态变化,3─5月水质较好,一般能达到Ⅲ类水质,6─9月水质处于波动期,介于Ⅲ～Ⅴ类,10─11月水质开始好转,水质最差通常出现在8月与9月。【结论】8个典型湖泊其水质随时间波动较大,在节水改造工程实施年份,节水改造工程附近的湖泊水质有所降低,氮素是影响湖泊水质的主要因素。 相似文献
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为了研究变化环境下内蒙古河套灌区沈乌灌域土地利用/覆盖时空变化,并对今后节水改造和节水规划提供指导依据,以沈乌灌域1995、2005年及2015年Landsat影像为数据源,采用基于CART算法的决策树分类对灌域20 a来5种土地利用/覆盖类型进行了分类,并计算了各土地利用/覆盖类型的单一动态度、双向动态度、变化趋势和状态指数,研究了引黄水量等环境变化因子作用下灌域土地利用/覆盖的时空变化。结果表明,(1)1995—2015年沈乌灌域内沙地和盐碱地分别减少了43.77%和62.54%,植被和荒地分别增加了75.10%和92.32%。(2)沙地、盐碱地和荒地向植被的转化是植被面积增加的主要原因;荒地频繁与沙地、盐碱地发生相互转化,相互转化的位置主要出现在沙地和渠道的周边。(3)引水量和地下水埋深是盐碱地、水体的变化主要因子,工程建设是沙地和植被覆盖区变化的主要因子。为缓解灌域的用水矛盾,今后在制定节水规划时应统筹考虑土地利用类型/覆盖与节水改造的关系。 相似文献
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为探明沈乌灌域节水改造后因渠道衬砌、引排水量减少引起的土壤含盐量时空分布特征及变化规律,采用区域土壤信息定点监测,结合经典统计学、空间插值以及机器学习建模反演等技术手段,利用Landsat 8卫星获取光谱数据,通过对实测土壤含盐量、光谱指数及波段反射率进行处理,运用Adaboost回归、BP神经网络回归、梯度提升树回归、KNN回归、决策树回归、随机森林回归方法构建了沈乌灌域土壤含盐量空间反演模型。采用最优反演模型对沈乌灌域土壤含盐量空间分布特征进行了遥感反演。结果表明： 通过全变量单一回归法筛选出相关系数大于0.55的9个光谱因子,使用SPSS PRO软件构建6种机器学习反演模型,对比6种反演模型精度,验证集决定系数R2由大到小依次为随机森林回归、梯度提升树回归、Adaboost回归、KNN回归、决策树回归、BP神经网络回归。其中随机森林回归模型的拟合精度最佳,训练集与验证集的决定系数R2分别为0.834和0.86,说明随机森林回归模型的反演效果较好。反演结果表明：节水改造后非盐渍土面积增加391.7km2,占灌域总面积的21%,中度盐渍土面积、重度盐渍土面积、盐土面积分别减少95.61、63.37、45.7km2,分别占灌域总面积的5%、3%、2%。综上所述,节水改造工程完成后,沈乌灌域土壤盐渍化程度减轻,作物生长安全区面积增加,但由于渠道衬砌以及引排水量减少,土壤盐分淋洗效果减弱,土壤盐分在灌域内部运移,整体土壤环境得到改善,局部地区出现盐分聚集。 相似文献
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基于遥感技术的达里诺尔湖湖面演化研究 总被引：5，自引：0，他引：5
为摸清中国北方寒旱区湖泊萎缩情况,以达里湖为研究对象,应用1999年,2001年,2003年,2007年及2010年的Landsat 5 TM影像资料,利用ENVI4.7与ArcGIS9.3软件对选取影像进行分析与处理,最终获取达里湖近10年的面积变化情况.结合达里湖所在地区的蒸发量与降雨量资料,分析湖泊面积发生变化的原因.结果表明:波段742的彩色合成图像地物色彩对比最为强烈,水面提取效果和实际最为相符,在达里湖水面进行提取时均以RGB=742的彩色合成图像为基础.达里湖湖泊面积近11年来总体呈现逐年递减趋势,从1999年的213.54到2010年的188.48km2,减少近25.06 km2,特别是2003年以后,湖面面积减少速度增快.通过对气象资料分析,达里湖区域蒸发量约为降雨量的1.8倍,造成湖泊面积萎缩的主要原因为连年干旱,蒸发量远大于补给量,此外,湖区周边的过度放牧引起的生态环境破坏也会造成达里湖湖泊面积萎缩. 相似文献
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《中国农村水利水电》2019,(12)
自乌伦古湖修建补水工程和拦河闸后,吉力湖出现布伦托海咸水倒灌现象,加快了吉力湖的咸化进程,对吉力湖生境维持和物种生存繁衍产生威胁。从水动力学角度,结合乌伦古湖近60年水位变化,分析了乌伦古湖倒灌的原因;依靠数值模拟的手段,探究了风生流、吞吐流和复合驱动3种情景下湖泊倒灌峰值阶段的水动力特性,总结发生倒灌的定量条件。研究发现西北风产成的风生流是湖泊倒灌的根源,而补水工程改变湖泊吞吐流和水位分布是湖泊倒灌直接原因。当吉力湖水位高出布伦托海0.3 m且补水流量与乌伦古湖入湖流量比例低于4.6时,湖泊才不会出现倒灌。在4、5月份启用拦河闸的同时保持补水流量与乌伦古湖入湖流量比例远低于4.6,可以缓解湖泊生境破碎化和湖水倒灌问题。 相似文献
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RCPs气候情景下三江平原典型流域耕地动态模拟 总被引：4，自引：0，他引：4
选取三江平原典型流域挠力河流域为研究区,以1990、2002和2014年3期Landsat影像、DEM数据和社会经济统计资料等多源数据为基本信息源,结合3S技术,运用FLUS模型定量模拟代表性浓度路径情景系列(RCPs)下耕地动态变化特征。结果表明:24 a间挠力河流域的旱地面积变化幅度较小,水田面积持续增加,1990—2002年水田扩张剧烈,2002—2014年扩张速度趋于缓和;3个时点的旱地均沿东北-西南轴方向进行分布,主轴沿顺时针缓慢旋转,空间变化稳定,分布范围逐渐减小。水田沿东北-西南走向分布,1990—2002年其主轴逆时针旋转,后顺时针旋转至45.31°,整体分布较为离散,极化特征不明显;通过对比不同空间分辨率及时间尺度下模拟精度,确定最优模拟空间分辨率为200 m,最优模拟时间点为2038年;MESSAGE气候模式下,未来挠力河流域的旱地面积先减少后增加,水田继续维持扩张态势,2029年后面积将以2%速度逐年下降,其分布将更加聚集,主轴沿顺时针旋转,重心逐渐向东北方向进行偏移;AIM气候模式下,气候波动对水田的影响程度大于旱地,旱地面积持续缓慢增加,水田面积在波动中下降,空间分布的极化特征突出。 相似文献
8.
盐渍化灌区节水改造后土壤盐分时空变化规律研究 总被引：4，自引：0，他引：4
为探明沈乌灌域节水改造后因地下水水位变化造成的土壤盐分重分布规律,采用区域土壤信息定点监测,并结合经典统计学、空间插值、缓冲区分析和空间自相关分析方法,研究节水改造前后沈乌灌域土壤盐分空间变异、时空分布规律及不同改造年限区域土壤盐分变化差异。结果表明:节水改造后,秋浇前土壤整体含盐量平均降幅7. 30%,秋浇水量减少,秋浇后土壤盐分淋洗效果减弱9. 26%;空间上,土壤盐分高值区(大于6 g/kg)多位于地下水埋深较浅的东北和南部区域,低值区(小于2 g/kg)位于西南和东部沙区。节水改造后,秋浇前土壤盐分全局Moran’s I指数平均增幅为5%,空间相关性增强;秋浇水量减少,全局Moran’s I指数变化不显著,秋浇作用对土壤盐分空间自相关影响度减弱。由LISA集聚分析可知,改造后、秋浇前南部高-高显著区向不显著和高-低区转变,秋浇后南部集聚特征仍十分显著,存在盐渍化风险,改造后仍是盐渍化防治重点区域。针对中度耐盐作物,沈乌灌域耕层作物生长安全区和深层非盐渍土面积比例分别为49. 66%和71. 57%;改造后,秋浇前耕层作物生长安全区和深层非盐渍土分别增加4. 82、1. 85个百分点,秋浇后,耕层作物生长安全区面积增幅下降5. 02个百分点,深层变化不显著。不同距离缓冲区对平均土壤含盐量的解释能力较强,长期改造区和短期改造区受渠道影响半径分别为1. 5 km和0. 7 km,长期改造区缓冲区内平均土壤含盐量下降速率高于短期改造区,均一化程度较高。综上所述,节水改造工程实施后,土壤盐渍化程度减轻,作物生长安全区面积增加,表聚作用弱化,秋浇水量减少,土壤盐分淋洗效果减弱,土壤环境有所改善。 相似文献
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近55年来增温明显,年平均气温上升趋势明显,气候倾向率0.56℃/10a;年降水量年际变化幅度大,年降水量波动特征明显,呼伦贝尔30年滑动年降水量上升趋势显著。年平均风速下降趋势明显,气候倾向率-0.2m/s/10a。文章主要对呼伦贝尔市阿荣旗近55年气候特征进行研究。 相似文献
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《中国农村水利水电》2017,(7)
黄旗海具有农牧交错带闭塞湖泊的一般演变规律,20世纪70年代以来湖面面积不断波动,总体上呈萎缩趋势。为寻求黄旗海湖面面积变化与降水量、入湖水量、区域经济社会用水、地下水位变化等因素的关系,采用M-K检验方法对黄旗海湖面面积1975-2012年数据系列趋势进行分析,寻求突变点和突变时段,深度剖析湖面面积变化原因。1999年前后的湖面面积变化趋势存在较大差异。按1975-1999年和1999-2012年两个时段借助相关性分析判定主要影响因子:(1)1975-1999年时段,气候较湿润以及人类活动不剧烈,湖水面积主要受降雨、温度等气候因素变化的控制;(2)1999-2012年时段,气候条件(降水和温度)变化不显著,湖水面积缩小主要受经济社会发展、地下水位变化等一系列人类用水活动控制。M-K检验证实了黄旗海湖面面积退化是多种成因综合作用的结果。 相似文献
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近40年江苏省湖泊形态特征动态变化研究 总被引：1，自引：0，他引：1
在分析了江苏省湖泊形态存在问题的基础上,利用湖泊岸线发育系数、分形维数为指标,选择江苏省具有代表性的13个湖泊,分析其1971年到2010年近40年的形态变化特征。研究结果表明,①目前江苏省湖泊形态存在"湖泊面积快速缩减"、"湖泊严重淤积"、"岸线日趋模糊"、"湖泊岸线严重水泥固定化"等突出问题。②江苏省13个典型湖泊近40年中,前30年总面积和周长年均下降分别为44.785km2/a、15.16km/a;后10年年均下降分别为25.315km2/a、31.50km/a;面积的下降速度后10年有所减缓,但周长的下降速度反而急剧增加。③近40年江苏省湖泊岸线发育系数总体上呈下降趋势,湖泊岸线形态日趋简单。④1971、2000和2010年13个湖泊岸线周长对数与湖泊面积对数存在着显著的线性回归的关系。⑤2000年的分形维数值(D=1.262)较1971年的分形维数值(D=1.230 4)大。江苏省湖泊形态近40年变化剧烈,近10年有所好转,但不容乐观。 相似文献
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河套灌区土壤盐分时空变化特征及影响因素 总被引：2，自引：0，他引：2
为了研究河套灌区土壤含盐量演变特征及主要影响因素,以解放闸灌域为研究区,以0~100 cm深不同土层土壤含盐量及引排水量、地下水埋深、地下水矿化度、降雨量、蒸发量等数据为基础,结合研究区耕地及盐荒地面积变化情况,定量估算了2006—2016年耕地及盐荒地1 m深土层平均土壤盐分总量变化,定性分析了土壤含盐量变化动态,建立了1 m深土层土壤含盐量预测模型.结果表明:近10 a来,灌域年均积盐量为57.12万t/a,其中46.12%积累在1 m土层内,其余则迁移至1 m土层以下和地下水中积聚.1 m土层中,耕地盐分整体上减小6.34%,而盐荒地则增加86.8%;主成分分析结果表明灌区地下水埋深、排水量及年蒸发量对土壤含盐量影响最大,其次为地下水矿化度、引水量及降雨量;逐步回归分析表明采用地下水埋深单因子即可预测耕地1 m深土层土壤含盐量,相关系数可达0.732. 相似文献
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《中国农村水利水电》2016,(8)
湖泊防洪设计水位是湖泊保护、工程规划和水资源高效利用的重要依据,但气候变化对湖泊防洪设计水位变化的影响并没有得到足够的重视。为研究不同气候变化情景对湖泊防洪设计水位的影响,根据大气环流模式CCSM3的结果,利用随机天气发生器LARS-WG对基准期气候数据进行分析并生成2011-2040年30年逐日气象资料。同时结合暴雨管理模型(SWMM)计算了南方平原湖泊联合调蓄情景下的设计洪水位,并对闸门和泵站的流量过程进行了模拟计算。计算结果表明,基准期和A1B、A2和B1三种排放情景下的设计暴雨值存在显著差异,由此导致了设计洪水位存在显著差异;在湖泊联合调蓄情景下,小南海、庆寿寺湖和马淹湖等3个湖泊的设计洪水位变化特征不一致,其中,小南海湖泊变化较为显著,而庆寿寺湖则不明显。为进一步分析设计洪水位的影响因素,对结果进行多因子误差分析。分析结果表明,地点、重现期两个因素对设计洪水位的影响非常显著,情景模式的影响也比较大,但比前两者略弱;地点、重现期、情景模式3个因素两两组合造成的影响不显著。根据对未来设计洪水位和闸门、泵站流量的动态分析,建议做好进一步的湖泊防洪规划工作。 相似文献
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湖泊是重要的国土资源，具有调节径流、繁衍水生生物和维持区域生态环境等多种功能，同时也是农业灌溉、工业和生活用水的重要来源。随着太湖流域社会经济的快速发展，城市化和工业化进程加速，该地区湖泊形态发生显著性变化。研究基于多源遥感影像，采用区域生长法结合人工目视解译交互提取湖泊水域信息，通过面积变化率、湖泊景观形状指数（LSI）和湖泊质心偏移度3个主要指标，分析了新中国成立初期（1960年）以来各时段内太湖、滆湖和长荡湖的时空演变规律及其成因。结果表明：通过同期高景1号和Landsat8影像数据对比分析，3个典型湖泊提取面积误差分别为0.1%,0.3%和0.3%，采用不同空间分辨率的遥感数据提取水域面积时，对湖泊等大型水体提取面积影响较小；3个典型湖泊水域面积整体呈现“减少-增加-再减少-增加”的波状起伏特征，其中1960年代-1980年代之间湖泊萎缩最严重，萎缩率分别为5.44%,26.11%和25.84%;3个典型湖泊景观形状指数（LSI）整体呈先减少后增加的变化趋势；不同湖泊的演变特征具有明显的空间差异；湖泊面积减少主要受圈圩养殖、围湖造田以及建筑建设等人类活动的影响。通过对3个典型湖... 相似文献
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基于GIS的河套灌区井渠结合分布区的确定方法 总被引：2，自引：0，他引：2
实施井渠结合,合理开发利用地下水是河套灌区节水和控制土壤盐碱化的重要途径。运用ArcGIS分析了地下水矿化度和土壤岩性特征,采用空间分层的处理方法构建了地下水矿化度分区图,并结合灌区土地利用状况和农业灌溉用水要求确定了井渠结合区分布以及面积。结果表明,将矿化度数据分3个空间层处理是可行的,建立的矿化度分区图呈一定的空间变化特征。井渠结合区主要分布在乌兰布和灌域非沙漠带、解放闸灌域和永济灌域南部、义长灌域北部及其与乌拉特灌域、乌梁素海交界附近区域、乌拉特灌域尾部、灌区北部沿狼山山脉部分区域。井渠结合区约占整个灌区控制面积的45%。 相似文献
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湖泊是我国西北地区人民生活生产和社会经济发展等诸多方面的重要水资源，湖泊系统的动态变化将会导致一系列生态环境问题，但干旱区的湖泊变化问题关注度较少。以中国西北部水资源缺乏的银川平原为研究区，采用了遥感和GIS技术、空间分析、连续小波分析和主成分分析等方法，探究了银川平原近30年典型湖泊的面积动态变化情况，并揭示气象因子、人类活动和引黄灌溉等关键因素对湖泊演变的影响。结果发现，1990-2020年银川平原湖泊面积呈现明显的减少趋势，湖泊面积从92 km2减少到81 km2，银川平原湖泊数量因水系连通工程，小湖泊大范围合并，导致湖泊数量急剧减少，但湖泊数量仅辅助表明银川平原湖泊动态变化情况，湖泊面积和数量的减少趋势，表明银川平原的湖泊水文和生态功能正面临着威胁。统计分析表明，1990-2020年平均气温和年降雨量呈现微弱升高趋势，而城市居民取水量、耗水量、引黄总量和排黄总量均呈逐步减少趋势，对银川平原湖泊面积动态变化均存在一定影响。归因分析得出，银川平原气象要素，即气温和降水量对银川平原湖泊面积动态变化的影响较小，引黄灌溉量是导致银川平原湖泊面积... 相似文献
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1956年以来洞庭湖盆经历了萎缩和扩容的历史过程，为分析各历史阶段变化原因和预测变化趋势，根据1956-2019年洞庭湖水系水沙和湖盆水面面积、湖容实测资料开展研究，基于分离变量法重点识别泥沙淤积、湖盆沉降、湖区围垦及洞庭湖水系采沙对湖容变化的贡献比例。结果表明：1956-2019年洞庭湖水面面积减小1 247.59 km2，其中东洞庭湖水面面积萎缩最为严重，1956-1980年湖区围垦是洞庭湖水面面积减小的主要因素，1980年以后洞庭湖水面面积趋于稳定。三峡水库蓄水前（1956-2002年）入湖沙量及出湖沙量均持续减少，泥沙淤积率约为70%；三峡水库蓄水后（2003-2019年），入湖沙量大幅减少，泥沙淤积率降至14%。湖盆沉降、湖区采沙与泥沙淤积对湖容的影响存在抵消效应，洞庭湖盆目前仍处于缓慢的构造沉降中，平均沉降速率约3 mm/a;2003年以后随着采沙活动进行，洞庭湖萎缩速率有所减缓。1980年以前湖容减小，湖区围垦、泥沙淤积和湖盆沉降对湖容增大的贡献比例分别为-92.7%、-13.2%和5.9%;1980年以后湖容经历了由减小至变大的过程，整体为减小，1981-2002年泥沙... 相似文献
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《中国农村水利水电》2016,(9)
根据内蒙古自治区河套灌区解放闸灌域多年遥感蒸散发数据(2000-2014年),分析了农田实际蒸散发年际变化、空间分布特征以及其与地下水埋深的相关性。结合水量平衡模型对灌域灌溉用水效率进行了评价,同时对大型灌区续建配套及节水改造以来灌域水循环要素年际变化进行了统计分析。结果表明:解放闸灌域农田蒸散发量年际变化呈增加趋势,多年平均蒸散发量为8.56亿m~3(597.30mm);2000、2003、2006、2009、2012和2014年农田蒸散在空间上表现为西部和东北部区域高于其他区域,其空间差异性并未随时间发生明显变化,与地下水埋深空间分布特征相似,蒸散发高值区域发生在地下水埋深较浅区域,潜水蒸发对农田蒸散发量影响不可忽视。节水改造实施以来,灌域净灌溉引水量有所减少,灌溉水利用系数得到提高,地下水位由1.76m降到2.16m,由此表明了节水改造对该地区生态环境改变的积极影响。 相似文献
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为探明景电灌区近年来气候变化规律,深化对灌区气候变化的认识和理解,以甘肃省景泰县1983—2017年的降水及气温日数据为基础,运用线性倾向分析、Mann-Kendall趋势检验及小波分析等方法,研究了景电灌区降水与气温不同时间尺度的变化,并预测了灌区降水的发展趋势,结果表明:近35 a景电灌区降水量呈缓慢上升趋势,气候倾向率为0.38 mm/a,冬灌降水呈显著上升趋势,其余灌季均呈下降趋势;灌区年降水量变化存在7 a和11 a这2个主要的周期尺度;灌区近35 a平均气温和极高气温均呈显著上升趋势,气候倾向率分别为0.056,0.050 ℃/a,而极低气温上升趋势不明显;灌区各灌季平均气温均呈上升趋势.由此看出,景电灌区气候变化整体呈暖湿化趋势,灌季尺度上,仅冬灌期间呈现明显的暖湿化趋势,其余灌季呈暖干化趋势. 相似文献
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《中国农村水利水电》2016,(9)
根据内蒙古河套灌区解放闸灌域2006-2013年水文、气象以及地下水资料,应用水量平衡对灌域实施节水后作物生育期内区域耗水、地下水贡献及水均衡变化进行了定量研究。研究结果表明2006-2013年作物生育期内灌域约有80%的地区地下水埋深呈增大趋势。在一定范围内,灌区水量输入(灌溉与降水之和)减少会明显使得灌域蒸散发减少。在实施节水灌溉的背景下,地下水对蒸散发的贡献率则呈一定幅度的上升趋势,8年平均地下水贡献率达到34%。灌区节水引起的地下水位下降及地下水对耗水贡献的改变将改变农业产出及灌区生态环境。 相似文献