黑河流域历史时期水资源开发利用研究_唐霞
2008_黑河流域地下水研究进展综述_席海洋

2 地下水研究的主要研究内容及现状
2.1 地下水特征及其成因分析的研究 对于黑河流域地下水的特征及其成因可以通过不同的方法
和手段进行系统深入的研究,如测定地下水的同位素特征、电导 率、水化学等,以及通过综合分析方法对黑河流域的地下水进行 研 究 。 陈 宗 宇 等 利 用 地 下 水 中 放 射 性 氚 (3H)和 碳 (14C)测 年 方 法 ,计 算 黑 河 流 域 地 下 水 的 年 龄 ,进 而 讨 论 地 下 水 的 更 新 性 [1]。 张光辉等通过环境同位素技术和指数加权量化研究了黑河流域
黑河流域位于西北干旱区, 流域水资源的一个显著特点是 地表水与地下水的相互转换频繁。 了解流域地表水与地下水的 相互转换关系是进行流域水资源管理和水利规划的重要依据。 张光辉等通过大量野外调查, 研究了气候变化和人类活动对黑 河流域地下水循环和更新演变的影响, 平原区浅层地下水主要 是现代水补给, 来自祁连山区基岩裂隙水通过地表径流转化补 给,其他是降水和冰雪融水在山前戈壁带入渗补给,具有较强的 更新能力;深层承压水主要形成于地质历史时期区域性补给,与 现代水循环有联系[26]。 聂振龙等通过分析黑河干流地表水与地 下水的水化学特征, 识别了沿黑河干流不同地带地下水与地表 水的相互转化关系[27]。 钱云平等利用 222Rn 作为同位素示踪剂分 析了黑河中游地表水与地下水的转换关系[28]。 张应华等运用同 位 素 δ18O 分 析 了 农 田 灌 溉 严 重 影 响 了 地 下 水 和 地 表 水 之 间 的 转化,导致地下水补给地表水的增加;运用质量守恒原理,定量 分析了黑河中游盆地黑河地下水与地表水转化的转化量[29]。 仵
黑河流域生态-水文过程集成研究

农户-科技人员-政府 一体化的生态技术研
发试验与示范平台
核
核心科学问题
心
科 学
1
干旱环境下植物水分利用效率及其对水分胁迫 的适应机制
问
题 2 地表水-地下水相互作用机理及其生态水文效应
与 总
3
不同尺度生态-水文过程机理与尺度转换方法
体 4 气候和人类活动影响下流域生态-水文过程的响
研
应机制
究
目
标
核
总体目标
心 通过建立黑河流域集观测、实验、模拟等环
科 节为一体的生态-水文过程集成研究平台。
学 问
揭示植物个体、群落、生态系统、景观、流域尺
题
度生态-水文过程相互作用规律
与
刻划气候变化和人类活动影响下内陆河流域生态-
总
水文过程机理
体
发展生态-水文过程尺度转换方法
研
建立耦合生态、水文和社会经济的流域集成模型
系统的流域科学研究支撑体系黑河流域生态水文野外观测试验站网和实验共享平台农户科技人员政府一体化的生态技术研发试验与示范平台多学科多尺度流域数据和模拟共享网络平台外蒙阿尔泰山观测点科学大平台科学大平台干旱环境下干旱环境下植物水分利用效率植物水分利用效率及其对水分胁迫及其对水分胁迫的适应机制的适应机制地表水地表水地下水地下水相互作用机理及其生态水文效应相互作用机理及其生态水文效应不同尺度生态不同尺度生态水文过程机理与水文过程机理与尺度转换尺度转换方法方法气候气候和和人类活动人类活动影响下流域生态影响下流域生态水文过程的响水文过程的响应机制应机制揭示揭示植物个体群落生态系统景观流域尺建立建立耦合生态水文和社会经济的流域集成模型揭示揭示植物个体群落生态系统景观流域尺度生态水文过程相互作用规律刻划刻划气候变化和人类活动影响下内陆河流域生态水文过程机理发展发展生态水文过程尺度转换方法建立建立耦合生态水文和社会经济的流域集成模型提升对内陆河流域水资源形成及其转化机制的认知水平和预测能力提高单方水产出实现我国流域生态水文研究的跨越进入国际先进行列
遥感综合观测与模型集成研究为黑河流域生态环境保护与可持续发展提供科技支撑

遥感综合观测与模型集成研究为黑河流域生态环境保护与可持续发展提供科技支撑本文刊载于《中国科学院院刊》2020年第11期“中国科学院野外台站”车涛李弘毅晋锐盖迎春谭俊磊张阳任志国王旭峰李新中国科学院西北生态环境资源研究院中国科学院黑河遥感试验研究站黑河流域是我国第二大内陆河流域,面积约 14.3万平方公里。
在黑河流域从上游至下游,形成了以水为纽带的多元自然景观,包括冰川、积雪、冻土、草原、森林、河流/湖泊、绿洲、戈壁、沙漠等。
黑河流域寒区旱区并存,上游属于极端寒冷环境,而下游属于极端干旱环境。
黑河流域历史悠久,早在汉朝时期这里已经有大规模的农田水利设施。
多元的自然景观与复杂的人文过程交织在一起,使得黑河流域成为开展星机地综合遥感观测与模型集成的理想天然地球科学实验室。
近年来,随着气候变化与经济发展,黑河流域出现了一系列的生态环境问题。
例如:黑河流域上游冰雪、冻土快速退化,过度放牧和矿产开发对上游高寒生态系统造成了严重的影响和破坏;中下游农业灌溉与生态用水矛盾突出,曾经一度随着上中游人口增加与耗水增多,大幅挤占下游生态用水,最终导致下游天然绿洲大面积萎缩、居延海干涸、沙尘暴频发等严重的生态灾难。
虽然通过行政手段制定了中、下游分水方案,使得下游的生态得到了一定的恢复,但是黑河流域仍然面临着严重的生态环境问题,威胁着该区域的可持续发展。
当前急需流域尺度的立体化网络化的综合观测与模型集成研究来科学评估和指导黑河流域的可持续发展,并为寒旱区内陆河流域科学管理提供支撑。
中国科学院黑河遥感试验研究站(以下简称“黑河遥感站”)围绕黑河流域生态环境保护与流域可持续发展,致力于生态水文要素综合监测与模型集成研究,建立了涵盖上、中、下游的流域尺度水文气象综合观测体系,发展和生产了一批寒旱区遥感数据产品,改进和开发了一系列针对寒旱区过程的生态、水文模型,支撑了黑河流域水资源管理与优化、生态保护与修复等相关政策制定。
1构建了黑河流域生态水文观测综合观测系统流域观测系统是流域科学研究中的新手段,兼顾流域中水文、生态、气象等观测的时空尺度,地面观测与遥感观测相配合,从流域整体的角度出发考虑观测的代表性,将监测与控制试验并重,重视新兴观测手段与信息系统和模型的高度集成。
黑河流域生态水文过程 孙阁

黑河流域生态水文过程孙阁中国内陆河流域面积约占全国陆地面积的1 / 3,主要分布在西北干旱区,地跨甘肃、宁夏、青海、新疆和内蒙古西部地区。
该区是重要的粮食和经济作物产区,而水资源总量仅为全国水资源总量的5% 。
流域内水资源和生态环境本底条件较差,而气候变化更加剧了干旱区水资源的不均一性,改变了地表径流和地下水位,引发生态水文过程的变化,成为限制区域经济发展和导致生态环境恶化的重要因素。
因此,加深对干旱内陆河流域生态水文过程的认识并建立有效的模拟预测手段,是保障未来水资源可持续利用和粮食安全的重要基础。
在以流域为尺度单元的生态水文研究的迫切需求下,国家自然科学基金委员会于2010年启动了“黑河流域生态-水文过程集成研究”重大研究计划,旨在以西北干旱区黑河流域为典型研究对象,加强我国生态水文学的研究。
黑河流域是我国第二大内陆河流域,是西北地区灌溉农业进行大规模开发最早的流域,区内多民族聚居,水与生态环境之间的相互依靠、相互制约关系突出,是进行内陆干旱区形成演变、水资源开发利用、可持续发展研究的代表性流域。
其中,黑河流域中游和下游分别是绿洲灌溉农业带和荒漠带,是流域水资源集中利用和耗散的地区,同时也是荒漠化、盐碱化等生态问题最为突出的区域。
因此,选取代表性和战略地位均十分突出的黑河流域开展流域生态水文过程的系统行为和调控机制研究,可以为国家内陆河流域水安全、生态安全以及经济的可持续发展提供理论基础和科技支撑。
梳理流域生态水文研究的框架,建立耦合模型是研究流域生态水文系统行为和调控机制的关键。
尽管生态水文学的研究成果为干旱区流域水资源量化和过程研究提供了重要的科学依据,但以流域为尺度单元、系统耦合生态和水文过程的研究尚需深入,且大尺度( >10 万km) 的耦合模拟有待突破,因此尺度问题是耦合研究的关键点,多尺度的生态水文观测模拟研究是实现突破的必要基础。
考虑到黑河流域中下游地表水和地下水的复杂交互作用,必须建立既能体现三维水流地下水特征,又能体现地表陆面过程的耦合模型。
黑河流域中西部水资源可持续利用模式探讨

C lg f ae eore n y rpwe, " nvri f Tcn l y " 10 8 hn) ol e o w trR sucsad H doo r Xi n U i st o eh oo ,Xi n 70 4 ,C ia e a e y g a
下 水 和地 表水 联 合 运 用 的水 资 源 优 化 配 置 模 型 。 究 了 区域 社 会 经 济 发 展 和 水 资 源 配 置 的 相 关 关 系 。 提 出 在 人 口基 本 增 长 、 研 工业
高 速 增 长 和加 大节 水 力 度 前 提 下 . 以地 表 水 资 源 利 用 为 主 , 当 开 采地 下 水 的水 资 源可 持 续 利 用 模 式 。该 模 式 也可 以对 西部 其 他 适 地 区 的水 资 源 优化 配置 提 供 经 验 借 鉴 关键 词 : 黑河 流域 ; 资 源 : 持 续利 用 水 可 中 图分 类 号 : V l T 21 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 0 0 7 0 2 0 )6 0 0 — 3 10 —1O (0 6 0 — 9 3 0
b sn a e n t e d v l p n r g a o a h d p r n ,t e r l t n h p b t e n s ca c n my d v lp n n h l - a i .B s d o h e eo me t p o r m f e c e at me t h e ai s i ew e o il e o o e e o me t a d t e al o o c t n o a e e o r e h p i l tr r s u c s al c t n mo e .T e r s l i d c td t a rma l sn u f c a e n a i f w t r r s u c s te o t o ma wae e o r e o ai d 1 h e u t n i ae h t p l o i r y u i g s ra e w t r a d i
关于黑河流域洪水资源化问题的分析探讨

关于黑河流域洪水资源化问题的分析探讨
马正耀
【期刊名称】《水文》
【年(卷),期】2006(026)004
【摘要】黑河是我国第二大内陆河,流域内水资源短缺、生态环境恶化、水事矛盾尖锐.对黑河干流莺落峡站最大30d、60d洪量对年径流量的比率和洪水水资源比率与日均流量倍比关系作了分析研究,并提出了洪水资源利用的思考,这对深入认识黑河流域洪水资源,加快洪水资源化进程是十分有益.
【总页数】3页(P91-93)
【作者】马正耀
【作者单位】甘肃省水文水资源勘测局,甘肃,兰州,730000
【正文语种】中文
【中图分类】P333.1;TV213.9
【相关文献】
1.黑龙江黑河流域洪水发生规律与成因 [J], 焦焕杰;吴金玉;赵翠萍
2.谈子牙河流域洪水资源化的途径及保障措施 [J], 邢瑞华
3.海河流域洪水资源化利用初析 [J], 郭方;刘国纬
4.黑龙江黑河流域洪水发生规律与成因 [J], 焦焕杰;凌慧;任尚武;王琳
5.淮河流域洪水资源化的理论与实践探讨 [J], 叶正伟
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西安黑河引水工程背后的故事
经典时刻丨足迹西安黑河引水工程背后的故事背景介绍:黑河引水工程是一项跨流域引水、综合利用的大型水利工程。
工程是以西安市城市供水为主,兼有农业灌溉、发电、防洪 等综合效益。
黑河水库为主要水源,以石头河水库为补充水源,石眨峪水库作为备用水源,最远引水距离143千米,工程全部建成后每年可向西安市供水4.0亿吨,日供水规模110万吨。
黑河引水工程由黑河金盆水库枢纽工程、城市输水工程、净水厂工程、城市配水管网工程及农灌工程五大部分组成。
今天,当西安不再为饮水而担忧恐慌的时候,一定不能忘记曾经为解决西安“水荒”而奋斗过的建设者们。
正是有了他们的艰苦付出,才有了今天生机勃勃的古城和未来潜力十足的发展动力。
“水荒”是西安城西安人曾经的痛从20世纪50年代开始,西安被列为国家重点建设城市,工业区、文教区的迅速崛起,城市规模急剧扩大,人口突破百万,整个建成区的供水量需求猛增。
到1986年,西安已经成为一个主要靠地下水源供水的大城市。
1995年春夏,古城西安遭遇了长达150多天的大旱。
石眨峪水库干涸,洋峪、田峪断流,工厂停工,排队拎水的市民着急上火,西安陷入了历史罕见的水荒。
长期过度开采地下水,带来了严重的地质灾害。
2300多眼自备井遍布城市的角角落落,城区出现多条地裂带,明城墙、钟楼底座出现裂缝,大雁塔倾斜,古城安全和人民生命财产受到严重威胁。
那时候,从中央到地方,“抢救西安”的呼声高涨。
大家都认识到,如果再不解决“水荒”问题,西安或将不复存在,城市人口不得不疏散分流,这种现实威胁实实在在,加快解决城市供水问题迫在眉睫。
踏遍关中山川,望断长安八水,人们将希望的目光汇集到发源于秦岭太白山的黑河。
作37为渭河南岸的最大支流,黑河沿途绿荫覆盖,人烟稀少,水流清澈,水质甘甜,是得天独厚的理想水源。
副总理批示“下定决心搞好西安引水问题”“现在想起来,能够有幸参加黑河引水工程建设,是我人生中最重要的一段历程。
虽然个人确实倾注了太多的心血和热情,付出了太多的汗水和艰辛,但这一切都是值得骄傲的。
近40年来黑河流域三生空间格局演变及其驱动因素分析
北京大学学报(自然科学版) 第59卷 第6期 2023年11月Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, Vol. 59, No. 6 (Nov. 2023)doi: 10.13209/j.0479-8023.2023.056近 40 年来黑河流域三生空间格局演变及其驱动因素分析吴绮琦蒙吉军†北京大学城市与环境学院, 地表过程分析与模拟教育部重点实验室, 北京 100871;†通信作者,E-mail:**************.cn摘要选择西北内陆黑河流域为研究区, 基于1980—2020年土地利用数据和社会经济统计数据, 通过构建三生空间分类体系, 从地形、城镇与道路方面分析近40年三生空间的时空演变特征, 采用地理探测器分析其驱动因素, 得到如下结果。
1)黑河流域国土空间水平分异明显, 以生态空间为主导地位。
生产生态空间主要分布于中游农业绿洲, 生产生活空间散布在生产生态空间之中。
近40年来, 生产生态空间和生产生活空间持续扩张, 强生态空间波动增加, 弱生态空间持续缩小。
2)三生空间垂直分异明显, 以海拔1500m和坡度5º为界线, 生产生态、生产生活和弱生态空间集中在界线以下区域, 强生态空间则相对集中在界线以上区域。
3)三生空间受城镇和道路的显著影响, 生产生态空间和生产生活空间趋向靠近城镇和道路分布, 生态空间则多分布在远离城镇和道路的区域。
4)自然地理因素是三生空间格局形成和演变的基础性条件, 社会经济因素则是关键推动力, 其中城镇化率、城镇规模和固定资产投资是主要的驱动因素; 因子间的交互作用具有协同增强效应, 尤其城镇规模、总人口与自然因素交互作用对三生空间的格局变化影响最为显著。
研究结果可为黑河流域生态保护与高质量发展提供参考。
关键词三生空间; 时空格局; 驱动因素; 黑河流域Analysis of the Evolution and Driving Factors of Production-Living-Ecological Space Pattern in the Heihe River Basinfrom 1980 to 2020, ChinaWU Qiqi, MENG Jijun†Laboratory for Earth Surface Processes (MOE), College of Urban and Environmental Sciences, Peking University,Beijing100871;†Correspondingauthor,E-mail:**************.cnAbstract Taking the Heihe River Basin as study area, based on the land use data and socioeconomic statistics from 1980 to 2020, constructing the production-living-ecological space classification system, this paper analyzes evolution characteristics of production-living-ecological space from the aspects of topography, towns and roads. Besides, the driving factors of production-living-ecological space is analyzed by using Geodetector. The results show that 1) the territorial space of the study area features obvious horizontal regional differences. Within the production-living-ecological space schema, the ecological space has occupied the absolute dominant position, while the production ecological space is mainly distributed in the agricultural oasis area in the middle reaches of the Heihe River Basin, and the production living space is scattered in the production ecological space. In the past 40 years, the production ecological space and production living space has steadily expanded, and the strong ecological space has increased with fluctuations, while the weak ecological space has continuously decreased. 2) The production-living-ecological space of the Heihe River Basin has significant vertical differences. The altitude of 1500m and the slope of 5° are国家自然科学基金(41871074)资助收稿日期: 2022–11–04; 修回日期: 2023–01–16970吴绮琦等 近40年来黑河流域三生空间格局演变及其驱动因素分析971taken as the boundary of the production-living-ecological space. Below the boundary, the production ecological space, the production living space and the weak ecological space are concentrated; above the boundary, the strong ecological space are relatively concentrated. 3) The distribution of production-living-ecological space is significantly influenced by towns and roads, the production ecological space and the production living space tend to be distributed close to towns and roads, while the ecological space is mostly distributed in areas far away from towns and roads. 4) Natural geographical factors are the basic conditions for the formation and evolution of production-living-ecological space pattern. Socioeconomic factors are the key driving forces. Among them, the urbanization rate, urban scale and fixed asset investment are the main driving factors; the interaction of factors has significant synergistic enhancement effect, especially the interaction between urban scale and natural factors, total population and natural factors has the most significant impact on the evolution of the production-living-ecological space pattern. The results can provide reference for ecological protection and to achieve high-quality development pattern in the Heihe River Basin. Key words production-living-ecological space; spatio-temporal pattern; driving factor; Heihe River Basin国土空间是人类生产、生活和生态建设的重要空间载体, 是自然生态过程和社会经济系统交互耦合作用下形成的地域综合体。
黑河流域水资源脆弱性评价及可持续发展研究
A1 ta t T e He e R v r i a e e He iC r d r8 e fGa u P o ic h ls r pe e tt e iln v ri ) r c . h i i e t t i t x o r o ra o u rvn e i te n0 t e rs na v na d f e s h su d n h i s s i i n
管理和规 划 全流域 水 资源、 发展 节水 灌溉技 术等 建议 。 [ 关键词】 黑河流域 ; 资 源 ; 弱性 ; 水 脆 可持 续发 展
[ 中图分类号】 T 2 V1 [ 文献标 识码 】 A [ 文章编号 】 10 —77 (070 —0 1 —0 06 15 20 )2 14 3
O 引 言
水资源脆 弱性 是指 水资 源系统 易于 遭受人 类活 动、 自然灾害威胁 和损 失 的性质 和状 态 , 受损后 难于恢 复到 原来状态 和功 能 的性质 。主要体 现在地 表 、 地下水 资 源 数量 、 质量 , 资源循 环更新 速率 、 水 水资源承 载能力等… 1。 脆弱性是水资源可持续开发 和利用 的障碍 , 脆弱 度越大 , 越不 利于可 持续 发展 。因此 , 对水资 源系 统 的脆 弱性研 究, 有利 于进 一步了解水 资源系统 的性 质 , 从而更好地 利 用和保护水资源 , 促进 水资源系统的可持续发展 对水资源脆弱性 的研究包 括地表水脆 弱性研究 和地 下水脆弱性研究。16 年 , 国的 Ma a首 次提出 了“ 98 法 rt g 地
黑河流域中游盆地地下水补给机理分析
文章编号:10002694X (2009)022*******黑河流域中游盆地地下水补给机理分析 收稿日期:2007211227;改回日期:2008202228 基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(2009CB421305);知识创新工程领域前沿项目(O7V70020SZ )资助 作者简介:张应华(1977—),男(汉族),河南上蔡人,助研,主要从事同位素示踪与污染控制研究。
Email :zhangyinghua @ ;yinghuazhang @张应华1,仵彦卿2(1.中国科学院地理科学与资源研究所,陆地水循环及地表过程重点实验室,北京100101;2.上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240)摘 要:分析地下水水循环机理是有效评价地下水资源量和合理开发利用地下水资源的前提。
对此,利用皮帕尔(Piper )图解法分析地下水的水化学特征类型,结合区域构造水文地质和环境同位素,分析黑河中游盆地内不同地区的地下水补给机理。
结果表明,位于黑河较上游地区两个相邻山前冲洪积扇之间的地下水水力联系微弱,分别来自于不同的补给来源;不同区域的黑河沿岸地区,受地理地形控制,地下水补给来源存在显著差异;以榆木山隆起相隔离的张掖盆地和酒泉盆地,地下水水化学特征和同位素存在显著差异,处于不同的地下水补给单元;利用放射性同位素氚含量,初步估算出不同地区地下水的更新期,其地下水年龄均低于32a 。
为合理开发利用黑河中游地下水资源、保护脆弱的生态环境提供科学依据。
关键词:黑河;水化学;同位素;地下水中图分类号:P641文献标识码:A 黑河流域位于河西走廊中部,是我国第二大内陆河流域,地处青藏高原向蒙古高原的过渡带上,水资源十分缺乏。
流域大部分属干旱气候区,仅南部祁连山地较为湿润,形成沿青藏高原北缘分布的祁连山2黑河流域绿洲带。
在干旱的气候大背景下,由于黑河内陆河流域四周为高山高原的地理环境所围绕,山地和盆地相间,形成了我国西北干旱区地形地貌独特的内陆河流域和独具特色的水循环系统。