通过回顾全球范围内冻土的分布、特性及其退化趋势,进一步探讨了气候变暖、地面工程活动及土地利用变化对冻土环境的影响。目前受人类活动与气候变暖的双重影响,出现生态系统的破坏、水资源的变化和地质灾害的增加现象,还对村镇饮水安全和基础设施安全构成威胁,对地区乃至全球环境安全构成了严峻挑战。文章强调了采取有效的环境保护措施和气候适应策略的迫切性,旨在为政策制定者和研究者提供科学依据和建议,以缓解和适应这些变化。
开展水资源演变趋势分析,有助于掌握水资源动态变化进而科学配置水资源。文章以和田河为例,系统分析了近60年河川径流变化,并基于SWAT模型,对和田河未来径流趋势进行了研究。结果表明:和田河径流年际变化较小,离差系数cv为0.22,主要是由于冰川固体水库对径流的调节作用;径流年内变化表现为春旱、夏洪、秋冬枯的特点,夏季径流量约占多年平均的73.43%;不同气候情景模式下未来径流均呈现出大幅增加趋势。研究成果为指导流域管理机构科学应对未来气候变化条件下的水资源优化配置提供了技术参考。
为研究和田河流域未来水资源变化趋势,基于流域出山径流长时间序列的实测径流资料,在分析和田河流域气温降水、冰川积雪等水文要素特点的基础上,结合区域气候监测数据,通过科学统计,查明气候变化背景下和田河出山口径流的响应变化特征,预估21世纪中叶,和田河水量将处于高位震荡的变化趋势,水资源持续增加。其中,2035年平均增幅可达7.55%~9.81%。研究结果为干旱地区气候与河流水资源变化研究提供了借鉴。
柴达木盆地北部是柴达木循环经济试验区“一区四园”中三个园区的分布区,水资源匮乏,近20年气候变化又使径流发生了显著改变,对水资源评价、河流生态和非地带性植被产生一定影响。为了全方位评价区域径流特征,本文采用WEP 模型对盆地北部6条河流进行长系列径流模拟,并采用实测与模拟结合的数据,结合PCA法筛选出的8个代表性IHA指标,从产汇流时空规律与环境特征流量不同角度进行分析,结果表明:(1)2001年后,山区径流深增加8%~28%,平原区不产流面积缩小58%;(2)1981到2020年径流系列于本世纪初发生突变,突变后径流量均值增幅8%~25%,近10年的增加分两种情况:有冰川补给的河流增加14%~41%,无冰川补给的河流增加26%~28%;考虑径流系列的不一致性,采用短周期和典型周期系列分别评价冰川融雪型和降水补给型河流的多年平均径流量,计算盆地北部区地表水资源总量为10.52亿m3;(3)小洪水因刺激鱼类产卵成为最典型的环境特征流量,研究发现小洪水次数与历时均增加,洪峰流量增加13%~37%。
【目的】合成孔径雷达高度计采用延迟-多普勒技术有效提高观测精度,使得卫星测高技术可以应用于地形复杂区域。为探究合成孔径雷达高度计的应用进展,【方法】对合成孔径雷达高度计的发展进行概述,列举了目前主要载荷合成孔径雷达高度计的测高卫星,并对测高原理以及数据处理方法进行描述,针对合成孔径雷达高度计在海洋、冰川、内陆湖泊区域以及高程数据产品制作的应用进行重点分析。【结果】针对当前合成孔径雷达高度计应用现状,总结出合成孔径雷达高度计存在时空分辨率受限、数据精度检验代价较大、长序列数据短缺的问题,并提出多源数据协同、三维领域拓展以及数据处理方法优化的发展方向。【结论】合成孔径雷达高度计目前对海洋、冰川及内陆湖泊的高程监测方面已具有较强的应用能力,随着卫星观测密度的增加及数据优化处理方法的改进,合成孔径雷达高度计在高程监测、地形反演、水量监测等方面将具有更加广泛的应用,为探究地球水资源变化提供科学依据。
【研究目的】南疆地区是中国重要的能源矿产基地和诸多国家战略的核心区。该区地处干旱区,水资源短缺是制约社会经济发展和生态环境保护修复的主要因素,查明水资源开发利用中的问题,提出针对性的对策建议是实现水资源可持续利用与环境保护的重要保障。【研究方法】通过系统收集分析前人已有成果,从南疆地区的水资源开发利用现状、存在的问题与对策建议3个方面进行论述。【研究结果】南疆地区的水资源主要形成于山区,山区的降水和冰雪融水是河流的主要补给源。河流出山后,地表水与地下水频繁转化,最终以蒸散发的形式消亡于流域下游。南疆地区多年平均水资源451亿m3,其中地表水资源量432亿m3,地下水资源量268亿m3,重复量249亿m3。近年的开发利用量已达327亿m3,开发利用程度超过70%,远超过水资源开发利用的警戒线,总体上已处于过度开发状态。南疆地区的地表水水质总体较好,优于Ⅲ类水的地表水占94%。地下水的水质从山前倾斜平原向盆地腹部,浅层地下水水质逐渐变差,由Ⅰ-Ⅲ类转变成Ⅳ-Ⅴ类地下水(高矿化度水)...
针对全球变化背景下极端升温、暴雪和雪面雨等事件增多以及我国西北干旱区融雪洪水灾害风险增大问题,简要概述了干旱区融雪洪水预报预警系统及其关键技术的研究进展,重点阐述了近年来发生频率增加、灾害风险大,但在干旱区未引起重视的雪面雨洪水的研究进展,提出了西北干旱区融雪洪水高精度预报预警所面临的关键科学问题,指出需在揭示干旱区融雪洪水灾害致灾机理、成灾机制及其演化规律基础上,研发干旱区融雪洪水灾害监测预警装置并构建立体监测体系,研究雨雪冰混合洪水形成及演进过程并建立模型,构建洪水风险评估指标体系,建成干旱区融雪洪水智能化预报预警决策支持平台,动态展示流域实时、潜在及未来超标准融雪洪水的淹没范围,评估风险程度,并提出防洪技术和工程方案以及洪水资源化利用途径等应对措施。
研究流域水循环与水资源演变规律,对于促进水资源持续高效利用、改善脆弱的生态环境具有重要的现实意义。本项目以我国西北旱区绿洲水资源短缺、地下水位下降和地表生态恶化为背景,以深刻认识灌溉水(降水)、土壤水和地下水转化规律及绿洲灌溉农业发展对流域水循环过程的影响为主线,采用数值模拟方法,揭示渠道渗漏水对层状包气带及地下水补给的定量规律,建立考虑土地利用状况和渠系空间分布的区域尺度水资源转化模型,研究典型区域水资源转化规律,重点分析农田水分转化关系和考虑行水过程的渠系水分转化关系,并对不同农业活动条件下区域水循环过程进行模拟预测,获得面向环境友好的作物种植结构和水资源利用模式。本研究旨在建立能够准确描述干旱区绿洲水循环过程的区域水资源转化模型,力求回答干旱区绿洲农业活动如何影响区域水循环过程?其定量关系是什么?等科学问题,为干旱绿洲区合理开发、利用和配置有限的水资源提供科学依据和决策支持。
2014-01水资源短缺己成了世界性的问题,水是农业的命脉,我国人均水资源拥有量仅占世界水资源量的四分之一,水资源量缺乏对我国工农业生产和经济的可持续发展会造成的负面影响,渠道防渗实现节水的潜力巨大,季节冻区渠道防渗的节水意义已被各部门所认识,所以提出能够防止冻胀的防渗渠道结构型式,以优化结构为主,对加快寒冷地区渠道防渗建设意义深远。