分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-12-17 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 干旱区湖泊对气候变化和人类活动的影响极为敏感，湖泊面积变化是区域水循环和水平衡改变的结果。以新疆吐鲁番艾丁湖为例，利用陆地卫星遥感影像采用水体指数法解译了艾丁湖1986—2018年的湖泊面积变化，分析了湖泊面积变化与区域气候变化、河流径流量变化的相关关系，并分析了艾丁湖历年最大湖水容积和湖面蒸发量变化。结果表明：艾丁湖最大湖面面积一般在3月，湖泊最大面积的年际变化规律与入湖河流径流变化基本一致，自1980年代中期以来，东天山冰川萎缩造成河流径流增加，艾丁湖总体呈增大趋势；1996—2006年计算的最大湖水容积要明显大于湖水蒸发量。2006年以后随径流增加趋势减弱，湖面面积缩小。干旱区气温变化导致冰川萎缩影响的河流径流量是影响干旱区河流尾闾湖泊面积变化的决定性因素。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 利用1971—2015年内蒙古地区52个气象站逐月降水量观测数据，采用降水量距平百分率(Pa)，从干旱频率和干旱变化趋势率分析了研究区近45 a来干旱时空分布特征。结果表明：从时间变化来看，年降水量呈微弱的下降趋势，并于1998年和2012年发生突变；春季、秋季和冬季降水量变化呈上升趋势，夏季降水量变化呈下降趋势；年尺度干旱主要发生在1999—2011年；季节尺度干旱发生频率为冬旱>春旱>秋旱>夏旱。从空间变化来看，多年平均降水量由东向西呈逐级递减趋势，降水分布地域特征明显，大兴安岭以东地区和巴彦淖尔市西部地区降水变化趋势率较高，呼伦贝尔市西北部、通辽市中南部、赤峰市中部、阿拉善盟西部地区降水变化趋势率较低；发生不同等级干旱的几率为轻旱>特旱>中旱>重旱，各级干旱易发生地区集中在呼伦贝尔市西部、赤峰市中北部、通辽市北部、锡林郭勒盟中西部以及阿拉善盟西部地区。Pa变化趋势率表现为，呼伦贝尔市中东部、巴彦淖尔市西部和阿拉善盟东部呈上升趋势，即干旱程度减轻；兴安盟南部至鄂尔多斯市、阿拉善盟中西部呈下降趋势，即干旱程度加重。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2019-06-13 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 水—经济空间关系是干旱区与半干旱区水资源研究的热点，揭示水—经济空间分布演变规律和因果关系，可为优化水资源合理配置、合理部署产业结构调整政策提供理论和决策参考。研究应用水足迹理论，核算新疆各地州1991—2015年农作物水足迹，结合信息熵值理论分析新疆各地州农作物水足迹、国内生产总值、第一产业增加值其熵值的空间演变规律及因果关系。结果表明：新疆农作物水足迹与第一产业增加值、国内生产总值空间演变整体向着均衡有序的方向发展，水—经济的空间不均衡性逐步缩小；新疆农作物水足迹显著影响其第一产业增加值空间演变，影响期1～5 a，农业经济空间分布受农业用水空间分布的长期制约；农作物水足迹和国内生产总值没有空间演变因果关系，全疆经济发展向着第二产业、第三产发展转型，农业经济不再显著影响全疆经济发展。
分类： 水利工程 >> 河流泥沙工程学 提交时间： 2021-01-29
摘要： 系统总结了上世纪50～60年代以来我国多泥沙河流水库运用方式发展历程，阐释了不同时期水库运用方式及其设计技术的发展变化，详细解剖了“蓄清调浑”运用方式及其设计技术。设计上，要求科学合理设计调沙库容和排沙水位相应泄流规模，考虑调沙过程中的不同淤积状态，按照“深槽调沙、中槽兴利、高槽调洪”的库容分布设计规则进行水库库容配置设计；超高含沙量河流要在正常泄流排沙孔以下增设非常排沙底孔，形成“正常+非常”双泥沙侵蚀基准面；特高含沙量河流水库有效库容保持和供水调节之间难以协调，要采用水沙分置开发方式。运用上，要结合水库开发任务和入库水沙条件等灵活确定，高含沙量河流水库可采用“小水拦沙，大水排沙，适时造峰，淤滩塑槽”的运用方式，超高含沙量河流水库可结合孔洞布置采用非常规排沙调度方式，特高含沙量河流水库可结合水沙分置开发采用“干流大库调沙、支流小库调节供水”的运用方式。“蓄清调浑”运用方式，能在长期保持水库有效库容的基础上，进一步兼顾水库调水调沙需要，有效避免了泥沙淤积占用水库有效库容，减少了水库强迫排沙对下游水沙关系的不利影响，研究成果将为当前和今后一段时期内多沙河流水库工程设计与运行提供指导和参考。
分类： 地球科学 >> 水文学 提交时间： 2022-01-21 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 定量评价流域径流变化特征并开展其归因识别研究是应对气候变化实现水资源合理开发利用的基础。本研究以泾河流域为研究区，采用M-K检验、滑动t 检验、小波分析等方法分析流域近70 a的水文气象要素变化特征，并基于Budyko假设评价气候变化和人类活动对径流变化的贡献率。结果表明：（1）泾河流域年径流深以0.41 mma-1的速率减少，并在1996年发生显著减少突变，相较于突变前减少43.49%。（2）流域年径流深第一、第二和第三主周期分别为41 a、58 a和15 a特征时间尺度。（3）流域径流变化对汛期降水量和潜在蒸发量的变化均较为敏感，流域径流变化对降水量的敏感程度是潜在蒸发量的2.3~5.3倍。（4）人类活动是流域径流变化的主要影响因素，对年、汛期和非汛期径流变化的贡献率分别为90.43%、63.75%和94.08%。研究结果可为区域水资源综合管理与科学调配提供科学依据，并对黄土高原水土流失治理有一定的指导意义。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2022-12-20 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 全球气候变化环境下，内蒙古各气候区出现不同程度的干旱，可能会对当地农牧业带来一定的灾害损 失。为了明确内蒙古地区主要作物生长季（ 59月）干旱特征及其对气候因子的响应，将内蒙古全区划分为5个气 候区，选取19812012年内蒙古地区46个气象站点和20142020年20个气象站点逐月气象观测数据，计算了多 尺度标准化降水蒸散指数（Standardized Precipitation Evaporation Index，SPEI），揭示其干旱特征规律；以月尺度为例， 探明了各气候区作物生育期干旱高发时间与地区，干旱的气象主导因子，验证回归模型的适用性。结果表明：（ 1） 从时间变化来看，19982008年干旱情况较为严重，其余年份干旱程度较轻；（ 2）作物生长季内干旱面积和程度最 大为5月；西部特干旱气候区发生中度干旱的概率比东部湿润半湿润气候区高37%，而特大干旱主要发生在东部湿 润半湿润气候区；（ 3）各气候区同一月份干旱气象主导因子各不相同，降水和最低温度是作物生长季干旱的最主要 影响因子；（ 4）各气候区估算模型精度较高，误差在合理范围内，因此，回归模型可以用于有限气象数据下估算月 SPEI。研究结果可为科学评估内蒙古地区作物生长季干旱特征及其制定合理干旱应对措施提供科学依据。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-09-14 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 草原是西部生态环境建设的关键部分，其生态系统极易受到破坏。近年来荒漠草原干旱灾害频发，以内蒙古阴山北麓荒漠草原生态水文国家野外科学观测研究站为试验区，通过监测不同坡位的降水变化，分析气象因子与干旱指标PA 值之间的联系与作用，并构建了回归模型。结果表明：（1）阴山北麓荒漠草原不同坡位的降水量为：下坡＞中坡＞上坡，对应的干旱指数PA 值为：上坡PA＞中坡PA＞下坡PA。（2）从各时间尺度观测可知：月尺度分析发现各坡位均出现不同程度的干旱现象，干旱频率较高；季尺度分析发现只在冬季出现轻旱现象；年尺度分析发现近5 a该区域未达到干旱阈值。说明该地区年均降水充足，未发生干旱灾害。（3）根据降水量、气温、风速等主要气象因子与干旱指数PA 值构建的多元回归模型为：YPA=78.799+0.255x1-3.395x2-1.831x3，R2为0.994，模型的拟合程度高，可以较好的反应出该区域的干旱情况。为进一步研究多气象因子与各类干旱指标之间的关系，以及构建旱情评价体系提供理论依据。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2020-06-22 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 干旱区水资源安全状况具有一定典型性和区域特色，资源性缺水的实质导致水资源开发利用过程中出现许多矛盾与问题，针对目前干旱区水资源安全评价指标体系的不全面性、多样性，利用最严格水资源管理制度下的“三条红线”指标体系为框架，结合生态环境，建立了包含24个指标的干旱区水资源安全评价指标体系。通过合作博弈理论确定组合权重，建立基于可拓云模型的干旱区水资源安全评价模型，以石河子垦区为研究区，综合评价2007—2017年区域水资源安全状况。结果表明：石河子垦区水资源安全状况在时间序列上由不安全向基本安全转变；用水总量子系统在基本安全与不安全等级波动；用水效率子系统和纳污控制子系统经历了不安全—基本安全—安全的转变过程；生态环境子系统经历了不安全—安全—基本安全的转变趋势。
分类： 水利工程 >> 河流泥沙工程学 提交时间： 2021-09-01
摘要： 汛期是多沙河流水库调控水沙的关键时期，以往研究和实践中，多以定性或宽泛指标描述水沙调控。因此，建立精确或较准确度量指标体系，研究多沙河流水库汛期水沙调控度对科学认知水库调控能力、指导水库设计运用具有重要意义。根据黄河水沙调度实践，分别定义多沙河流水库汛期径流调控度和泥沙调控度指标，并给出相应的计算表达式；采用1986年以后汛期来水来沙量，分析黄河中游干支流水库汛期水沙调控度大小，发现现状已建工程调控度较小，调控能力不足，待建和在建工程调控度较大；进一步采用数学模型对比分析不同水库运用方式对汛期水沙调控度变化影响，结果表明“蓄清调浑”运用相较“蓄清排浑”，不仅可以有效减少不同时期库区泥沙淤积量，而且能够实现部分拦沙库容再生利用，从而提高水库汛期水沙调控度。研究成果可为黄河水沙调控体系构建和多沙河流水库设计运用提供重要依据。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2019-09-11 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 针对遥感能量平衡方法估算区域蒸散发(ET)存在的空间歧义性问题，本文以METRIC模型为例，基于地表温度(Ts)与叶面积指数(LAI)相关趋势图，按照“Ts频率直方图占比前5%的最高温度区、LAI频率直方图占比后5%的裸土区为‘干点’，Ts频率直方图占比后5%的最低温度区、LAI频率直方图占比前5%的湿地或农田为‘湿点’”的提取方案，综合确定研究区的干湿限，并通过下垫面涡度相关系统实测数据验证了模型估算精度。经检验，校准期和验证期的区域ET估算控制精度平均为15%，与以往研究成果相比，结果相对合理，提取方案在一定程度上可为METRIC模型主观确定干湿限提供帮助。将ET估算结果按土地利用分类提取，研究区不同土地利用类型表现为ET水体>ET林地>ET耕地>ET未开发利用土地>ET城乡工矿居民用地≈ET草地，成果对区域遥感ET精准估算研究具有一定参考意义。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2021-10-10 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 以叶尔羌河流域上游河源区为研究区，构建嵌入了冰川模块的 SWAT 分布式水文模型，对 卡群水文站 1968—2017 年逐月径流进行模拟，评价该模型在研究区内的适用性，基于模拟结果分 析研究区冰川径流年际变化与年内分布情况，并定量核算气候和下垫面变化对径流变化的贡献 率。结果表明：该模型在研究区径流模拟中具有良好的适用性，校准期（1968—1992 年）与验证期（1993—2017 年）的决定系数（R2）分别为 0.77 和 0.86，纳什系数（NSE）分别为 0.76 和 0.85，均方根误 差与实测值标准差的比值（RSR）分别为 0.49 和 0.38，偏差百分比（PBIAS）分别为-7.4%和 0.6%。经 模拟，研究区近 50 a 冰川径流量总体呈增加趋势，且其占总径流量的比重约为 51.1%；年内冰川产 流主要发生在 6—9 月，占全年冰川径流量的 90.0%以上。气候和下垫面变化分别使月径流量增加 6.62 m3·s-1 和 0.41 m3·s-1，其中气候变化的贡献率为 94.2%，即气候变化对研究区径流的影响占主导 地位。研究成果可为理解研究区的历史径流变化成因及预测未来径流的演变趋势提供科学依据。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2022-03-28 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 和田地区是典型的内陆干旱区，研究区域水资源安全对指导水资源开发利用，促进社会经济与水资源可持续发展具有重要意义。本文基于水足迹理论，研究和田地区19892018年农作物生产和动物产品生产的农业生产水足迹的组成及时空变化，通过水足迹强度和水资源压力指标从水资源消耗和污染两个角度分析和评价水资源安全状态的时空变化。结果表明：和田地区农业生产水足迹经历了快速增长、缓慢增长和明显下降3个阶段，以农作物生产水足迹与动物产品生产水足迹约8:2的比例组成。各阶段变化以农作物生产蓝水足迹的增减为主导，在空间上呈西高东低分布；水足迹强度呈对数的趋势减小，至2018年缩小为原来的1/19。和田地区水资源压力值均在1以下变化，水资源多年来均处于安全状态，近10 a的水资源压力程度较高。多年来，和田地区农业生产水足迹随时间变化波动增长，水资源利用效率显著提升，而水资源压力也同步增加，不断威胁着区域的水资源安全。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-06-13 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 锡林郭勒草原是我国北方典型的干旱半干旱牧区，利用1959—2017年研究区不同地理位置逐日气温和降水数据，通过计算潜在蒸散量和水分盈亏量，结合趋势分析和R/S极差分析等方法，研究干旱半干旱牧区气候因子的时空分布特征及变化趋势，为北方牧区干旱的监测和预测提供科学支撑。研究表明：过去59 a，锡林郭勒草原气温呈显著增加趋势［0.39 ℃·(10a)-1］，降水呈缓慢减小趋势［-5.40 mm·(10a)-1］，气候逐渐趋于暖干化。研究区东南部的降雨量明显高于西北部，水分亏缺量由西向东逐渐递减，气温和潜在蒸散量则呈西南高、东北低的空间分布；不同地理位置关键致灾气候因子的年际变化差异显著，年内呈单峰型周期性变化，于7月份达到水热条件良好状态。锡林郭勒草原暖干化趋势的正持续性强烈，西部二连浩特地区荒漠化风险严重，东部西乌珠穆沁旗和中北部那仁宝力格地区降雨和水分盈亏量下降趋势显著，会对植被生长和生态环境产生不利影响。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-01-06 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 绿洲和绿洲所孕育的城镇与乡村聚落是西北干旱区人类生产、生活和生态的核心，探究绿洲与居民点的关系对干旱区新型城镇化建设与乡村振兴意义重大。研究通过Google Earth目视解译，识别提取河西走廊全域绿洲和城乡居民点空间特征信息，运用GIS空间分析、景观格局指数，系统地对河西走廊2016年城乡居民点的规模、形态结构与类型特征进行分析，并首次提出了干旱区居民点的绿洲孕育指数，进一步分析了城乡居民点的绿洲孕育程度。结果表明：（1） 河西走廊居民点规模与密度分异特征显著，居民点用地规模普遍偏小，平均规模仅为0.05 km2。居民点分布呈现高密度小规模和低密度大规模集聚分布的特征，居民点密度和集聚度均以城市为中心呈距离衰减规律。“热点”探测发现，山丹县以东是河西走廊地区居民点分布的热点区。（2） 居民点形态结构分析表明乡村聚落的连接性和稳定性自东向西逐渐减弱，居民点面积差异性从城市“中心—边缘”在逐渐的缩小，其中瓜州县、玉门市和金塔县等区域居民点的平均形状指数和平均分维数耦合度高，自然分布态势强，斑块形状复杂。（3） 绿洲孕育指数较高的嘉峪关“人—地”关系矛盾突出，城乡发展极大受绿洲规模限制；而凉州区、民勤县等绿洲腹地空间宽广有利于城乡居民点发展。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2018-06-10 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 以塔里木河干流为研究区，运用分布式MIKE SHE水文模型，识别了日值尺度下塔里木河干流下垫面各参数，选取干流内6个气象站（阿拉尔、拜城、库车、轮台、库尔勒、铁干里克）19982007年实测气象数据，依据干流3个水文站（新其满、英巴扎、恰拉）19982007年实测数据对模型进行识别和验证，并结合HadGEM 2-ES气候模式中气温和降水数据，预估了未来（20212050年）气候情景下塔里木河干流径流演变特征。结果表明：①运用MIKE SHE 模型模拟塔里木河干流日径流过程，模型效率系数均达0.72以上，表明该模型适用性较强。②未来30 a塔里木河干流多年月平均气温均较基准期（19812004年）升高了1.7~2.2℃，且夏秋季节升温较高；降水整体呈增加趋势，且春季增幅较大，秋季增幅较小。③未来气候情景下，各水文站年均径流量呈减少趋势，且以夏秋季节表现最为显著（P＜0.01）。其中，下游恰拉水文站平均径流量减少比例最大（5.04%），上游新其满水文站减少比例最小（0.6%）；各气候排放情景中，RCP2.6（低排放情景）下各水文站减少量最小，RCP8.5高排放情景下减少最大。未来气候情景下塔里木河干流年径流呈减少趋势，使区域水资源调配面临更大困难，生态安全面临更大威胁，同时也将加大区域人地关系矛盾。
分类： 其他 >> 综合 提交时间： 2023-03-28 合作期刊: 《中国科学院院刊》
摘要： “清洁饮水和卫生设施”（SDG 6）是联合国 17 个可持续发展目标之一，但截至目前，世界并未走在实现 SDG 6的正确轨道上。为了改变这种状况并重新带领世界走上实现 SDG 6的道路，联合国倡议并启动了包括融资、数据和信息、能力发展、创新、治理5个方面内容的“SDG 6全球加速框架”。文章从服务于 SDG 6指标监测评估的数据和信息角度，分析了当前全球范围内的数据进展、地球大数据技术在 SDG 6 指标监测评估中的应用情况，总结了全球 SDG 6 监测评估中存在的 2 个方面问题：（1）仍缺乏可持续生产的高精度指标数据集；（2）缺乏集数据获取、指标计算、目标评估为一体的运行化系统。在此基础上，提出了建立面向 SDG 6全目标指标体系监测评估的标准化统计报表与技术指南，以及搭建系统平台的建议。
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