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1. chinaXiv:202101.00022 [pdf]

新疆沙产业状况与水资源承载力研究

刘洪霞
Subjects: Geosciences >> Hydrology

采用 2000、2005、2010、2015 年 4 期土地利用/土地覆盖遥感解译数据以及新疆水资源公报 和统计年鉴资料,旨在评价新疆沙产业与水资源承载力状况。通过计算未利用土地转化成农地、 林地、草地的数量,分析 16 a 来新疆沙产业发展状况,结合水足迹模型和区域水资源承载力评价指 标,计算新疆 2000—2015 年水足迹,对区域水资源承载力进行评价。结果表明:(1)2000—2015 年 间,随着新疆人口增长和经济的发展,新疆沙产业发展迅速,部分沙地、戈壁等未利用土地和草地 被开发成耕地、林地、工矿和城镇及农村居民用地。(2)新疆水足迹整体呈上升趋势,水足迹以消费 农产品水足迹占主体,且消费农产品水足迹量快速增加,主要原因是新疆地区大力发展沙产业,利 用未利用土地、草地进行植物、沙生药材种植。(3)新疆人均水足迹、水资源压力指数、水足迹效益 指标呈现增加趋势,但数值明显低于我国人均水平。新疆社会经济发展总体趋势向好,但水资源 利用方式仍然比较粗放,水资源未得到合理开发。因此,新疆应采取优化产业结构、调整农作物种 植比例和用水结构,以增大水资源所支撑的沙产业发展规模,研究可为区域产业结构及消费模式 调整提供依据。

submitted time 2021-01-06 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits60Downloads30 Comment 0

2. chinaXiv:202101.00026 [pdf]

近 60 a 以来祁连山中部气候变化及其径流响应研究

程鹏
Subjects: Geosciences >> Hydrology

利用 1960—2017 年水文、气象资料,采用相关分析、Mann-Kendall 和小波分析等方法,研究 了祁连山中部气候和径流量变化特征。结果表明:(1)近 60 a 来祁连山中部气温、降水和径流量总 体呈现出气温上升、降水增加、径流量增大的趋势。年平均气温以 0.39 ℃·(10 a)-1 的幅度上升,四 季气温升高趋势明显,年平均最低气温和冬季气温的升温幅度最高。降水增加了约 19.2%,降水的 增加主要归因于夏季降水的增多。(2)平均气温在 1993 年出现突变,气温突变时间早于西北其他 地区。气温和降水的主周期分别为 8 a 和 30 a,在径流量周期响应中,短周期(8 a)与平均气温振荡 非常一致,长周期(30 a)与年降水变化较为一致。(3)分析表明,降水和气温都是影响径流量变化 的主要因素,建立的径流量预测模型纳什效率系数为 0.68,能很好的分析和预测径流量,降水和气 温变化分别使径流量增加了 21.1%和 10.9%,降水对径流量的影响作用更大。

submitted time 2021-01-06 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits70Downloads37 Comment 0

3. chinaXiv:202101.00029 [pdf]

天山北坡经济带“三生空间”发展格局 与智能水网体系建设

邓铭江
Subjects: Geosciences >> Hydrology

天山北坡经济带是新疆生产力集中度较高,现代工业、农业、交通信息、教育科技等较为发达的区域,是国家丝绸之路经济带建设的核心区,对新疆经济社会发展具有重要的带动和辐射作用,国内生产总值均占全疆 53%以上,工业增加值占全疆 67%,城镇化率 68.9%,远高于全疆 42.1%的平均水平,然而水资源却仅占11%。为破解资源性缺水困境而实施的“两河调水”工程正在陆续建成发挥效益,如何优化配置原水与客水、高水与低水、地表水与地下水等各种水源,统筹协调区域、城乡、兵地、产业、经济社会与生态环境等各种需求,已成为亟待研究决策的重大现实问题。通过分析天北带水资源可利用量、生态环境需水量、水资源开发利用现状及存在问题,结合调水工程新增水量,提出了水资源优化配置的原则、贯彻新时期“十六字”治水思路和“五大”发展理念的实践路径与综合调控措施,主要学术观点和结论为:(1)结合“两河调水”工程,在天山北坡建设东西连通的输水大通道,将由南向北流的逐条河流交叉连接起来,形成一个南北交汇,东西贯通,覆盖整个区域的“大水网”,实现全域水源优化配置。(2)按照“以水定地,以水定产,以水定城,适水发展”的原则,强化国土空间管控,按照“生产空间集约高效,生活空间宜居适度,生态空间自然和谐”为原则,优化“三生空间”发展格局。(3)打破旱区弱水资源承载力、高生态胁迫压力、低经济发展能力的桎梏,从水资源—经济社会—生态环境三个维度,科学把控“大水网”建设和水利发展定位,合理配置“三生用水”,耦合协调“三生关系”,实现生态保护和高质量发展。(4)面向未来和新基建工程的喷涌发展,建设水物理网、水信息网、水管理网“三网合一”的智能水网势在必行,代表智慧水利的发展方向,也是当代水利科技前沿。

submitted time 2021-01-06 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits54Downloads39 Comment 0

4. chinaXiv:202006.00212 [pdf]

Ridge-furrow plastic mulching with a suitable planting density enhances rainwater productivity, grain yield and economic benefit of rainfed maize

ZHENG Jing; FAN Junliang; ZOU Yufeng; Henry Wai CHAU; ZHANG Fucang
Subjects: Geosciences >> Hydrology

Soil surface mulching and planting density regulation are widely used for effective utilization of limited rainwater resources and improvement of crop productivity in dryland farming. However, the combined effects of mulching type and planting density on maize growth and yield have been seldom studied, especially in different hydrological years. A field experiment was conducted to evaluate the effects of mulching type and planting density on the soil temperature, growth, grain yield (GY), water use efficiency (WUE) and economic benefit of rainfed maize in the drylands of northern China during 2015–2017. Precipitation fluctuated over the three years. There were four mulching types (NM, flat cultivation with non-mulching; SM, flat cultivation with straw mulching; RP, plastic-mulched ridge plus bare furrow; RPFS, plastic-mulched ridge plus straw-mulched furrow) and three planting densities (LD, low planting density, 45.0×103 plants/hm2; MD, medium planting density, 67.5×103 plants/hm2; HD, high planting density, 90.0×103 plants/hm2). Results showed that soil temperature was higher with RP and lower with SM compared with NM, but no significant difference was found between RPFS and NM. More soil water was retained by soil mulching at the early growth stage, but it significantly varied at the middle and late growth stages. Maize growth was significantly improved by soil mulching. With increasing planting density, stem diameter, net photosynthetic rate and chlorophyll content tended to decline, whereas a single-peak trend in biomass yield was observed. Mulching type and planting density did not have significant effect on evapotranspiration (ET), but GY and WUE were significantly affected. There were significant interacting effects of mulching type and planting density on biomass yield, GY, ET and WUE. Compared with NM, RPFS, RP and SM increased GY by 57.5%, 50.8% and 18.9%, and increased WUE by 66.6%, 54.3% and 18.1%, respectively. At MD, GY increased by 41.4% and 25.2%, and WUE increased by 38.6% and 22.4% compared with those of at LD and HD. The highest maize GY (7023.2 kg/hm2) was observed under MD+RPFS, but the value (6699.1 kg/hm2) was insignificant under MD+RP. Similar trends were observed for WUE under MD+RP and MD+RPFS, but no significant difference was observed between these two combinations. In terms of economic benefit, net income under MD+RP was the highest with a 9.8% increase compared with that of under MD+RPFS. Therefore, we concluded that RP cultivation pattern with a suitable planting density (67.5×103 plants/hm2) is promising for rainwater resources utilization and maize production in the drylands of northern China.

submitted time 2020-06-22 From cooperative journals:《Journal of Arid Land》 Hits5605Downloads469 Comment 0

5. chinaXiv:202006.00125 [pdf]

配重浮球覆盖下干旱区平原水库节水率研究

韩克武; 侍克斌; 杨云鹏
Subjects: Geosciences >> Hydrology

干旱区平原水库具有水面积大、蒸发强烈等特点,本文采用直径100 mm的配重浮球来抑制平原水库的无效蒸发。以月为时间尺度,分别从浮球间孔隙造成的蒸发损失率和风浪环境中配重浮球湿润表面造成的蒸发损失率进行研究,最终建立浮球覆盖下水面蒸发抑制率和节水率计算模型。结果表明:(1)非冰冻期内,浮球间孔隙造成的蒸发损失率呈现先增大后减小,在7月达到全年最高值11.6%;冰冻期内(12月和1月),浮球间孔隙造成的蒸发损失率达到全年最低值9%。(2)相同覆盖面积下,浮球润湿率随风速的增大呈曲线增长,且覆盖面积越大,润湿率随风速的变化速率越慢。相同风速下,浮球润湿率随覆盖面积的增大呈直线下降。各覆盖面积下,单位面积节水率在7月达到最大值,分别为76.6%、78.1%、79.6%、81.2%;在4月达到最低值,分别为51.9%、54.0%、58.2%、61.3%。综上所述,配重浮球在风浪环境中稳定性好、防蒸发节水率高,是一种较为理想的防蒸发材料。

submitted time 2020-06-12 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits7054Downloads549 Comment 0

6. chinaXiv:202006.00130 [pdf]

疏勒河干流径流变化特征研究

孙栋元; 齐广平; 齐广平
Subjects: Geosciences >> Hydrology

通过对流域径流变化特征研究,为水资源高效管理、科学调配和综合利用提供参考依据。选取疏勒河干流昌马堡、潘家庄和双塔堡水库站多年实测月、年天然径流作为数据资料,利用线性倾向、Mann-Kendall等方法,研究了干流径流量年、年内、年际、季节变化和突变特征。结果表明:1956—2016年干流年径流呈现昌马堡站(1.075×108 m3?(10a)-1)>双塔堡水库站(0.253×108 m3?(10a)-1)>潘家庄站(0.126×108 m3?(10a)-1)的线性倾向率,且呈现增加变化趋势;径流年内分配极不均匀,径流主要集中于5~9月份,占年径流量的50%以上;径流年际变化均低于和高于多年平均值分别在70—90年代和21世纪00—01年代;径流不同站点和不同年代平均径流距平呈现差异性季节变化特征,夏季径流量增加对各站点年径流量影响最大;径流突变时间和特征因不同站点呈现不同变化特征,3个水文站突变点分别为1998年、2012年和2006年。研究结果对促进区域水资源综合管理与科学调配,指导区域中长期水资源综合规划与社会经济发展具有重要实际参考借鉴意义。

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7. chinaXiv:202006.00135 [pdf]

基于流域的陕西省水资源承载力研究

夏玮静; 王宁练; 沈月
Subjects: Geosciences >> Hydrology

以陕西省9个流域为评价单元,基于宏观指标和综合指标构建水资源承载力综合评价模型。通过分析经济压力、人口压力、承载压力及协调指数,进而对研究区水资源承载力进行评价并探讨其时空分布特征。结果表明:(1)陕西各流域水资源承载力差异较为明显,其中陕南最大,陕北次之,汉中最小。陕南地区的汉江和嘉陵江两个流域水资源丰富且降水充足, WI<0.6处于承载适宜阶段,但该流域水资源利用效率较低 HI<0.6,流域人均用水量、万元GDP用水量以及农田灌溉亩均用水量均超过全省平均水平。陕北地区的河口-龙门、内流区以及北洛河三个流域水资源紧缺且存在水质性缺水问题,处于轻度超载阶段;而关中地区的渭河、泾河、龙门三门峡及伊洛河四个流域水资源供需矛盾随着人口与经济的增长进一步加剧,水资源承载力综合评价指标值WI>1.50,处于严重超载阶段。(2)从承载压力指数分析可以看出,流域调水对缺水地区或经济中心城市的发展起到决定性作用。从丰水流域跨流域调水能解决地区性缺水问题,进而解决水资源危机所带来的社会经济可持续发展问题。(3)基于水资源的自然资源属性,以流域为评价单元,其研究结果更符合自然规律,有利于实现流域间水资源的合理均衡和分配。

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8. chinaXiv:202006.00136 [pdf]

基于遥感和GIS的洮河流域面源污染流域尺度模拟及防治对策研究

刘全諹; 齐明亮
Subjects: Geosciences >> Hydrology

基于遥感与GIS技术的研究进展,采集洮河流域高程数据、土地利用类型、土壤类型特性、气象数据等,在SWAT模型中模拟与面源污染有关的降水、地表径流、壤中流、下渗和蒸散发等水文过程,计算侵蚀量、总氮和总磷等面源污染负荷,研究洮河流域面源污染特征。研究表明:洮河流域多年平均侵蚀量为0.70×108 t,多年平均总氮面源污染负荷为244.11 t,洮河流域多年平均总磷面源污染负荷为27.91 t,洮河流域1967—2017年多年平均侵蚀量、总氮面源污染、总磷面源污染负荷总体呈不明显的波动减少趋势,同时提出了改变土地利用方式、设置植被过滤带、坡改梯等面源污染防治对策及建议。

submitted time 2020-06-12 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits715Downloads401 Comment 0

9. chinaXiv:202006.00137 [pdf]

青海湖沙柳河流域浅层地下水 不同时期补给特征

杨羽帆; 曹生奎; 曹广超
Subjects: Geosciences >> Hydrology

地下水稳定同位素组成的时空变化特征可以反映不同时期、不同区域地下水补给来源的差异。本文研究了青海湖沙柳河流域浅层地下水氢氧稳定同位素组成的时空变化特征以及地下水、河水与降雨之间的补给关系,并得出如下结论:季风时期,地下水主要受降雨入渗和河流侧向补给为主,在补给过程中蒸发作用是影响地下水稳定同位素值的主要因素;非季风期,冰雪融水对低值区的地下水影响显著,同时降水的快速入渗则是该时期高值区地下水的主要补给方式之一。地下水同位素高值区,地下水与河水间补给作用较弱,补给时间超过5个月;地下水同位素低值区,地下水与河水补给关系较为密切,补给时间在1-4月间。本研究所得结论可初步反映干旱半干旱内陆流域地下水稳定同位素特征以及补给方式的基本规律,在一定程度上可为研究流域地下水及其他水体间的转换提供科学依据,并为地下水资源管理和水环境治理提供一定理论指导。

submitted time 2020-06-12 From cooperative journals:《干旱区地理》 Hits687Downloads391 Comment 0

10. chinaXiv:202001.00019 [pdf]

高寒沙区中间锦鸡儿人工林细根动态及其周转

张立恒
Subjects: Geosciences >> Hydrology

通过对青海省治沙试验站3 a、5 a、10 a、16 a和30 a生的中间锦鸡儿(Caragana intermedia Kuang et H. C. Fu)人工林细根生物量的测定分析,了解其细根生物量的垂直分布和动态变化特征以及周转速率。结果表明:中间锦鸡儿人工林约41%的活细根和39%的死细根分布在0~20 cm 的土层,38%的活细根和死细根分布在20~40 cm 的土层,21%的活细根和23%的死细根分布在40~60 cm 的土层。细根生物量表现出明显的季节动态性,活细根生物量峰值出现在6月和8月或者6月和9月,8月或9月达到最大值;死细根生物量峰值出现8月和9月,也是8月或9月达到最大值。不同林龄人工林细根周转速率分别为:0.53、0.66、0.56、0.73、0.78次﹒a-1。细根生物量和周转率均随林龄增大而增加,随土层加深而减小。

submitted time 2020-01-02 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits3836Downloads597 Comment 0

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