第一篇:温泉水文化学特征分析文献综述
温泉水文化学特征分析文献综述
摘要:文章主要是通过对文献的查阅来分析温泉的水文化学特征,主要从两个方面来说明温泉的地下水循环的规律及分析温泉地下水化学的成因。第一、对八大阴阳离子(钾、钙、钠、镁、碳酸根离子、碳酸氢根离子、氯离子、硫酸根离子)的成分及浓度的测定说明地下水的的形成时间,来源,补给,水质分析等。第二、根据对温泉水化学成分与二氧化硅的分析估算出温泉地下热储温度从而计算出温泉的地下循环深度。
关键词:温泉;水文化学;热储温度;循环深度
引言
地热温泉是一种特殊的自然资源 , 因其分布范围广、储存量大、运营成本低、对环境的负面影响小且易于开发等优点,越来越受到人们的重视,现也被世界各国列为重点开发的新能源之一。我国地热资源丰富且储存条件较好,开发潜力占全球的7.9%,是世界上利用地热资源较早的国家之一,但是我国较大规模的开发利用地热资源是在二十世纪的七十年代。比美国晚10年,比日本晚4年[吴振祥等,202_]。目前除了西藏的羊八井地热用于发电以外,其他的地热温泉都用于直接使用,利用的方式主要有供热取暖、洗浴、医疗、温室种植等[陶庆发等,202_]。近年来,我国在地热资源开发利用上取得了很大的进步,但是我国在对温泉地热资源勘察评价程度还较低,以及对地热资源的开发和利用水平较低,从而造成了资源的严重浪费和过度开发引发的环境问题。
因此对温泉的地热资源作出评价变得越来越重要,主要分析温泉地下水的水文化学成因、补给来源、地层岩性、构造、热储温度、循环深度等。
1.热储温度与循环深度
地下热储温泉是指赋存于地下的热储层中的地下热水的天然露头,循环深度是地下水到达地下最深处距地表的高度,研究这两者的特征对于了解温泉的开发潜力、地热矿产资源的利用等具有重要作用。目前计算地下热储温度的主要方法有地球化学温标法目前地热温标方法主要有4大类:SiO2地热温标、阳离子地热温标、同位素地热温标和气体温标(王莹等,202_,刘亚平等,202_)。其中最常用的方法是地球化学温标法,地球化学温标法是指利用地下热水的化学组分质量浓度或质量浓度比计算地下热储温度的方法。其原理在于深部热储中矿物与水达到平衡,在热水上升至代表过程中,温度下降,但化学组分的质量浓度几乎不变,可用来估算深部的热储温度。目前国内外主要运用的地热温标方法有四种硅温标、阳离子地热温标、同位素地热温标及气体温标,其中气体温标很少利用。通过对近几年的文章阅读总结出以下几种温标方法。1.1 二氧化硅地热温标
二氧化硅地热温标利用热水中的二氧化硅溶解度与温度的关系估算地下热储温度 , 许多情况下误差仅有±3 ℃[汪集旸等,202_年]。其理论基础是二氧化硅矿物在热水中的溶解--沉淀平衡理论, 二氧化硅溶解度随温度升高而增加。
1977年Fournier提出了玉髓法温标估算公式[Fournier, 1977]: T= 1032 /[4.69 -Log(CSiO2)]-273.15 式中: T为热储温度(℃);CSiO2为泉水中二氧化硅的浓度(mg /L)钟响等(202_)在“贵州思南温泉成因分析”一文中利用了二氧化硅地热温标的研究方法对思南温泉的热储温度与循环深度进行了估算,发现思南温泉较靠近玉髓曲线,故采用玉髓法来估算其热储温度。并且得出了与实际较为相符的结果。
1.2 阳离子地热温标
阳离子地热温标是基于热水与固相物质间的K、Na、Ca、Mg等阳离子的交换与温度的关系建立起来的。所有阳离子温标方法都是经验性的近似方法,多用于热储温度的评价。常用的有Na-K温标、K-Mg温标等。
王莹等(202_)在”利用地热温标估算地下热储温度”一文中对以下几种方法都分别在不同的钻井中采样得出了较为详细的说明。柴蕊(202_)在对平顶山八矿的热储温度的研究中也利用了阳离子地热温标法以平顶山八矿地热系统为例,讨论了地球化学温标的应用条件;通过Na-K-Mg 三角图及以WATCH 程序建立的多矿物平衡法在该矿的应用,证实玉髓地热温标最适合估算该矿区深部热水温度,该矿区深部热水温度约为50℃。
1.2.1 Na-K温标
Na-K地热温标是基于钠长石和钾长石在一定温度条件下达到平衡而建立的,即在具备钠、钾长石平衡环境的天然水中,Na、K质量浓度的比值是温度的函数,这一比值不受以后温度降低的影响。适合的温度是25~250(柳春晖 202_)。
Na-K温标T=,(GiggenbachW F.1988)
式中、分别代表水中钠、钾离子的质量浓度,mg/L。
1.2.2 K-Mg温标
K-Mg温标是基于钾长石转变为白云母和斜绿石的离子交换反应,它对于温度的变化反应非常迅速,在溶液中达到平衡也最为快速,因此,它适用于低温热水系统。K-Mg地热温T
(GiggenbachW F.1988)式中 代表水中镁离子的质量浓度,mg/L。
1.2.3 Na-K-Ca温标
Na-K-Ca地热温标的建立基于、、3 种离子的碱性长石的离子交换反应,它是中低温地热系统中常用的温标。适合的温度是0~250 ℃。
Na-K-Ca温标:
(GiggenbachW F.1988)式中 当t<100 ℃时,β =4/3;t >100 ℃时,β=1/3。CCa代表水中钙离子的质量浓度,mg/L。
1.3同位素地热温标
地下热水中保留了某些化学成分或同位素组分 , 用来指示深部热储在决定性反应到达平衡 时的温度。研究发现 ,经化学价态变化的低原子能的元素会表现出大量自然的相似的分馏。这些元素中研究最多的一直是氢,碳、氧和硫。(TruesdellAH, HulstonJR.1980)
王莹等(202_)利用6省区49个热水样品的测试数据, 分4类方法估算热储温度,以天津地区为例, 讨论区域地质背景下热储温度的估算,并且对天津地区的8个地热井的热储温度进行估算在80-120°C之间。
1.4循环深度计算
据计算的的热储温度由地温梯度公式:(GiggenbachW F.1988)式中: 估算的热储深度(即温泉的循环深度)H(m), 地温梯度r/km)一般为25~45°C /km 恒温带温度(°C)恒温带深度h(m)
钟响(202_)对贵州思南温泉的成因分析中利用该公式计算出了思南温泉的循环深度为1500米左右。2.水文化学特征
通过阅读近几年的文章发现地下热水的水化学特征主要与地层岩性、水温、成因和水循环条件密切相关,局部地段人为因素也有影响。根据水文化学特征可以判断温泉地下水的主要补给来源,冷热水的混合比例,水化学类型以及地下水的循环规律。大部分人在分析水化学特征过程中都主要对泉水中主要离子浓度的测定来分析地下水的类型,运移过程和循环规律。还通过对同位素的测定来分析地下水的补、径、排条件。
2.1水化学类型
目前判断地下水化学类型的主要方法为测定水主要离子(即八大阴阳离子)的浓度,根据离子浓度来分析判断温泉地下水在从补给区域到排泄区域过程中地下水化学类型的变化情况,同时说明水在流经区域内发生的各种化学作用。表示方法有(神照理 等,1993):
1、根据水质分析资料,可以确定水化学类型:按离子含量>25%者进行划分,阳离子在前,阴离子在后。
2、水化学式(库尔洛夫式)是用毫克当量%表示的,水化学式中含量是由大到小排列。大于10%的就需要列在其中,大于25%参与分类。前面是微量元素、气体成分、矿化度,后面是温度。现在一般不用这种分类了,因为不再用当量表示含量。
3、测定的离子的浓度投影到三线图上,根据图中的点读出地下水的化学类型。
2.2同位素特征
热水中的同位素成分,尤其是O、H、C、He等稳定同位素,对理解地热水的成因及其在深部地热储中出现、影响其上升到地表的各种作用起着十分重要的作用。
为研究地热地下水补、径、排条件,对河水和不同层位的泉采集了H、O同位素和测年样品送到相关单位进行测定,得出测试的结果根据由Dansgaard提出的氘过量参数(),通过对 d值和地下水的氚含量(T)值的相关性分析,理定地下水的相对滞留时间与相对径流速度确定地下水的径流方向,了解深部地下水径流动力场的区域分布特点。
3.小结
总的来讲目前对温泉地下水的水文化学特征的分析为对八大阴阳离子(钾、钙、钠、镁、碳酸根离子、碳酸氢根离子、氯离子、硫酸根离子)的成分及浓度的测定说明地下水的的形成时间,来源,补给,水质分析等。根据对温泉水化学成分与二氧化硅的分析估算出温泉地下热储温度从而计算出温泉的地下循环深度。根据阅读前人的工作总结,发现目前在这方面的研究还存在许多不足的地方。首先是对离子浓度的测定,国内可以精确的测定机构还很有限,花费时间较长。其次各个机构对资源数据共享的程度还明显不够。在以后的学习工作过程中尽量弥补不足,同时还可以增加对水中稀有气体的测定来更好的分析温泉地下水。
4.参考文献
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第二篇:河流水文特征
河流特征分析与应用
作者:李红勋 单位:河南省濮阳市综合高中 邮编:457000
河流是自然地理环境重要的组成部分,对人类的生活和生产有着非常重要的意义。正确认识河流水系特征和河流水文特征对于解决各类河流问题必将起到事半功倍的作用。
一、河流特征分析
【例题】读下图,说明图中河流特征及其成因。
【解析】本题主要考查区域定位能力、图示有效信息的获取能力以及阐释地理问题能力。据图示经纬度及图例信息可知该区域位于我国西北内陆地区。描述河流特征要联系区域环境特征从水系和水文两大角度描述。图中河流水系特征从河流的长短、发源地、时令河等信息即可判断分析;河流水文特征的描述则要联系该区域的位置、气候特征进行综合分析。
【答案】特征:多内流河和时令河,河流短小;流量季节变化大,有结冰期。成因:深居内陆;降水量少,蒸发量大;以高山冰雪融水和山地降水补给为主,受气温、降水变化影响。
【知识拓展】
1.河流主要水系特征的分析
河流水系特征是指干、支流的组合结构特征,它包括河流的流程、流向、流域面积、水系形态(支流数量及其形态)、河网密度、水系归属、河道(河谷的宽窄、河床深度、河流弯曲系数)及落差等。不难看出,影响河流水系特征的主要因素是地形、地势。
①水系形态:看干、支流的组合形状特征。常见水系形态有扇形水系、树枝状水系、向心状水系、梳状水系等。如海河五条支流在天津汇合,独流入海,状如芭蕉扇的茎与柄,故为扇形水系;四川盆地地势四周高,支流从四周向中心汇集,形成向心状水系。
②水系归属:看河流最终的注入地。最终注入海洋的河流为外流河;最终没有注入海洋而注入内陆洼地的河流为内流河。如黄河、长江为太平洋水系,雅鲁藏布江为印度洋水系,额尔齐斯河为北冰洋水系;塔里木河注入塔里木盆地,为内流河。
③河流流向:看流域地势状况。河流总是由高处流向低处。在分层设色地形图中,要通过图例反映的地势状况来确定流向。在等高线地形图中,观察山谷沿线等值线数值大小可判断河流流向。河流发育在山谷之中,河流沿线,等高线凸向河流上游。
④弯曲系数:指某河段的实际长度与该河直线长度的比值。河流弯曲系数越大,表明河段越弯曲,对航运和排洪不利。一般而言,河流中下游地区河曲发育,如长江荆江河段有“九曲回肠”之称。
⑤河网密度:看流域支流的数量及疏密。河网密度的大小是用水系干支流总长度与流域面积的比值(即单位面积上的河流长度)来衡量的。河网密度跟流域内的地形及气候息息相关,如降水丰富的南方低山丘陵地区,河流的支流众多,水系发育;而干旱区的塔里木盆地边缘,河流的支流稀少且短小。
⑥流域面积:流域是指河流的集(汇)水区域。分水线是流域的边界,而流域是分水线所包围的集水区域。在等高线地形图中,观察分水岭的分布状况即可判断流域面积的大小及形状。
2.河流主要水文特征的分析
河流水文特征是指河水的运动变化特征,简称水情。河流水文特征主要包括水位、流量、径流量、流速、含沙量、有无结冰现象等。
①水位与流量:水位是指河流在某地某时刻的水面高度(单位:米),流量是指单位时间内通过河流某一断面的水流体积(单位:米3/秒)。水位高低和流量大小反映了河流水量的多少。水位的变化实际是流量变化的外部反映。河流水位和流量变化跟水源补给的季节变化有关。
②径流量:在一定时段通过河流断面的总水量,单位为立方米或亿立方米。径流量按所经历时间的不同可分为年径流量、月径流量等。河流年径流量大小主要从流域气候及流域面积角度分析。以雨水补给为主的河流,流量一般较大且降雨量愈大流量愈大;以冰雪融水、地下水和湖沼水补给为主,流量一般较小。流域面积大的河流,流量一般较大。
分析径流量的季节变化主要看河流的补给类型及流域气候特征。以雨水补给为主的河流,径流量随降水的季节变化而升降。降水多的季节水位高,为洪水(汛)期;降水少的季节水位低,为枯水期。季风气候区、地中海气候区、温带大陆性气候和热带稀树草原气候区的河流,水位季节变化明显;而热带雨林气候区和温带海洋性气候区的河流,水位则相对平稳。以冰雪融水补给为主的河流,水位随气温的变化而升降,夏季气温高,融水量大,为洪水期;冬季气温低,融水量小,为枯水期。温带和寒带地区的春季,季节性积雪消融,水位上升,称为春汛。以地下水和湖沼水补给为主的河流,因其补给稳定,水位的季节变化小。
③流速:从地形坡度(落差)分析。山区的河流落差大,水流急;平原地区地势平坦,坡度小,河流的流速小。等高线地形图中,可根据河流沿线等高线的疏密来判断。等高线密集的地方,坡度陡,流速快;等高线稀疏的地方,坡度缓,流速小。
④含沙量:取决于流域内的土质、植被、降水强度和土地利用方式。土质疏松、植被稀少、降水强度大、滥垦陡坡等,河流含沙量大;反之,河流含沙量小。如黄河流经的黄土高原,土质疏松,植被少,夏季暴雨集中,冲刷严重,含沙量大。
⑤结冰期:取决于气温的高低(<0℃)。冬季较寒冷地区由低纬向高纬度的河段易发生凌汛。描述用语为有、无、长、短。如东北河流纬度高,位于中温带、寒温带,冰期长。秦淮以南河流流经亚热带,冬季气温在零摄氏度以上,无冰期。
二、河流特征的应用分析 【例题】读下列材料,回答问题。材料一:某区域地形.水系分布示意图。
材料二:不同地点测得的径流变化曲线图和E点以上流域的降水量变化曲线图。
(1)E河段的汛期在__________季,补给方式主要为______ ____。(2)简要说明G曲线较平稳的原因以及与流域防洪防汛的关系。(3)分析E、G两河段的开发利用方向与条件。
【解析】本题主要考查河流特征对人类活动的影响。图示河流为欧洲莱茵河,莱茵河流域主要为温带海洋性气候,河流主要靠大气降水补给,河流径流量大且季节变化小,冬季不结冰。据材料二知E河段7月份流量较大而降水较少,说明E河段河水主要来自高山冰雪融水。莱茵河上游河段(E河段以上)落差大,水力资源丰富。中下河段流经海拔在200米以下的平原地区(G至E河段),地势起伏小,水量丰富,河流平稳,利于通航。
【答案】(1)夏季 高山冰雪融水补给(2)由于不同的河段(或支流)形成汛期的季节不一样,在季节上的交错减低了河流中下游洪水的洪峰值;河流中下游水量较平稳有利于防洪防汛工作。(3)E河段:水能 水量丰、落差大,水能资源丰富。G河段:水运 水量丰富,水流平稳,无结冰期,通航期长;沿线城市密集,经济发达,客货流量大。【知识拓展】
1.流域洪水成因分析:从自然方面看,可从降水量大小或降水的集中程度、地形地势对排水的影响等方面分析;从人为方面看,主要考虑流域内的植被破坏程度及水土流失严重与否、河流含沙量大小、泥沙淤积对河道湖泊面积与泄洪蓄洪能力的影响方面来思考;同时还要考虑围湖造田或其他方式挤占行洪泄洪场所对蓄洪行洪能力的影响。
2.凌汛成因分析:凌汛,俗称冰排,是冰凌对水流产生阻力而引起的江河水位明显上涨的水文现象。冰凌有时可以聚集成冰塞或冰坝,造成水位大幅度地抬高,最终漫滩或决堤,称为凌洪。在冬季的封河期和春季的开河期都有可能发生凌汛。凌汛产生的自然条件取决于河流所处的地理位置及河道形态,其形成基本条件是:有冰期的河流;从较低纬度流向较高纬度的河段,且较明显的南北流向。我国黄河在宁夏和在山东境内的河段都有凌汛现象。
3.水能资源开发条件:主要从河流水量大小、落差大小方面来分析,一般来说,河流水量大,落差大的地方,水能资源就丰富,反之,则水能资源就欠佳。因此,在从山区进入平原、或从高一级阶梯转入低一级阶梯的地方,水能资源大都比较丰富,如刚果河、我国的长江上游、红水河、雅鲁藏布江大拐弯处等。
4.水库大坝的区位选择:河流较窄处或盆地、洼地的出口 —“口袋形”的地区;地质条件较好的地方,尽量避开断层、喀斯特地貌等,防止诱发水库地震;考虑占地搬迁状况,尽量少淹良田和村镇。还要注意修建水库时,水源要较充足。
5.航运条件分析:可从影响河流航运的因素如径流量、水位变化、河道特点(深、宽)、通航里程、地势起伏、干支流分布与水系的发达程度、通航季节长短(有无结冰期)、经济腹地的大小及其经济的发达程度、联运条件等方面来分析。如长江的航运条件分析可从如下方面来进行:流经亚热带季风气候区,降水量大,河流径流量大且季节变化小,利于通航;江宽水深,通航能力大;无结冰现象,通航季节长;流域宽广,大小支流多,河网密,流程长;流域内人口稠密,经济发达,航运价值高;与铁路相连,便于水陆联运、河海联运。又如俄罗斯鄂毕河(叶尼塞河、勒拿河)航运价值不大的原因:纬度较高,封冻期长,有凌汛现象.流域内经济不发达,人口稀少,运输量小,河流航运价值不大。
6.河流流域的综合开发:流域内的地形、气候、水位特征以及矿产资源的蕴藏状况决定着河流流域综合开发利用飞方向。开发方向可从水能开发、航运开发、水资源利用、水产养殖、旅游开发等方面展开。
【巩固训练】
下图表示重庆附近长江某水文站的气温、降水状况及该江段补给类型。读图回答1~2题。
1.图中①所示的补给类型为()A.地下水补给 B.降雨补给 C.冰雪融水补给 D.湖水补给 2.导致②类型补给春多夏少的主要因素是()A.春季增温快,冰雪融化量增加快 B.夏季气温高,蒸发旺盛 C.春季多风,流域内多地形雨 D.夏季受单一暖气团控制,少锋面雨 读尼罗河与刚果河水系示意图,完成3~4题。
3.图中两水系的支流密度差异很大,其主要影响因素是()A.地形、地势 B.纬度因素 C.降水丰富程度 D.气温和热量条件 4.对两河流下游水文特征的说法,正确的是()A.两河流水量大小相当
B.两河流水量季节变化明显,均以7、8月为汛期 C.尼罗河下游水流平稳,而刚果河下游水力资源丰富 D.刚果河无结冰期,而尼罗河下游常有凌汛现象
5.读我国某区域图,描述该地区河流的水系、水文特征并说明其形成原因。
6.阅读日本河流的图文资料,回答问题。
材料一:日本河流众多,大多发源于中部山地。位于太平洋沿岸的山区年降水量多迭3000毫米,而面临日本海的地区与濑户内海沿岸地区年降水量较少。
材料二:日本专门设有河流水资源开发机构。该机构负责河流管理与流域综合开发,主要工作是:①用水权的管理与水权费的征收等;②河流设备设施的维护;③……(1)从河流的长度、流域面积、水流速度、流量季节变化等方面,归纳日本河流的主要特征。
(2)说明日本河流在航运、水能利用方面的价值
(3)濑户内海沿岸地区河流在冬、夏季节的降水补给均比较少,解释其原因。
(4)除了材料二中列举的工作外,根据流域综合开发的一般原则,你认为日本河流水资源开发机构还可能进行哪些方面的工作?(至少答出两点)
【参考答案】
1.B 补给类型①随降水量的变化而变化,是雨水补给;补给类型②在春、夏季节较多,秋季较少,冬季没有,是冰川积雪融水补给;补给类型③随季节的变化很小,是地下水补给。2.A ②冰川积雪融水补给量一般随气温及冰川积雪量的大小而变化,图中②的补给最高值出现在春季的理由是:一方面春季的气温回升快,融化量增加快,另一方面随着融化量的增加,高山地区积雪量也在减少,因此虽然夏季气温最高,但是由于积雪量的减少,它的补给量没有春季的高。
3.C 由于尼罗河与刚果河流经地区的气候类型不同,降水差异大,所以河流支流密度差异很大。
4.C 尼罗河下游水量受到纳赛尔水库的调蓄作用,流量较稳定;而刚果河下游切穿刚果盆地东部的山地,水能资源丰富。
5.水系特征:支流众多、流域面积广、河道弯曲。原因:位于长江中下游平原,地势低平。水文特征:流量大;水流平稳;汛期长;含沙量小;无结冰期;原因:位于长江中下游平原,地势低平;处于亚热带季风区,降水丰富,夏季高温多雨冬季温和少雨;植被覆盖率高。6.(1)日本河流短;流域面积小;水流急;流量季节变化较明显。(2)日本河流短小而湍急,不利于航运;水能资源丰富。(3)在濑户内海沿海岸地区,冬季有北部的山脉阻挡西北季风带来的日本海水汽,夏季有南部的山脉阻挡东南季风带来的太平洋水汽。(4)维护流域生态环境;统筹安排供水、发电、防洪等任务;制定流域与水资源综合管理的政策与措施等。
第三篇:阿克苏河流域水文特征分析报告_final
阿克苏河流域水文特征分析报告
第一小组
一、流域基本概况
阿克苏河流域位于天山中段南麓西部地区、塔里木盆地西北边缘,范围介于东经75°35′~80°59′,北纬40°17′~42°27′之间,流域面积约5.0×10km,其中境内面积3.1×10km,境外面积1.9×10km(蒋艳等,202_)。阿克苏河由托什干河及库玛拉克河两大支流在喀拉都维处汇合后称阿克苏河,全长530km,尾端在阿克苏河、叶尔羌河、和田河三河汇合口肖夹克处入塔里木河。(龚伟华等,202_)。
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图1-1阿克苏河流域水系与水文站点分布
阿克苏河流域地处欧亚大陆腹地,水汽主要来源于西风环流,降水主要集中在山区,且东部多、西部少;垂直地带分布显著,在海拔7435m的托木尔峰和海拔6995m的汗腾格里峰附近高山区,年降水量为900mm,而海拔1000m左右的地区年降水量仅为50mm左右,年降水量随高程的递增率约16.9mm/100m(何大明等,202_),具有干旱地区河川径流补给的垂直地带性和多样性的典型特征(汤奇成等,1992)。
流域地势从北向南,从西向东逐渐降低,地貌分带较为明显(沈永平等,202_)。河川径流的补给随流域高程、自然条件和降水形式的不同而不同,表现为山区以高山冰川融水、永久积雪融水、季节积雪融水、雨水和地下水补给,是径流的形成区;高山地带以高山冰雪融水补给为主;中低山地带除了有雨水和高山冰雪融水的补给外,还有少量季节积雪融水的补给和地下水的多种混合补给。平原和盆地是径流的散失区,即在平原和盆地不产生径流,因此,阿克苏河径流的分布变化实际上是山区径流的分布变化(郑金丰,202_)。
二、流域水量与水质特征 2.1径流特征
(1)水资源量
阿克苏流域地表水资源量为78.6×lOm,其中国外来来水47.8×10m,国内来水量23.95×10m,还原水量0.85×10m,无控制区径流量5.99×10m,流出流域水量32.7×10m。流域地势西北高、东南低,水汽主要来源于西风环流。降水量时空分布极不均匀,从地区分布上讲,从东向西递减,山区大于平原和盆地。从时间分布上讲,季节变化较大,夏季降水量较大,占年降水量的70%左右;年际变化也较大,最大年降水量是最小年降水量的4倍。流域天然陆地蒸发量为93.7×10m,干旱指数为11.2。
838
383
83(2)径流年际变化
阿克苏河流域径流主要来源于山区的冰川融水和大气降水,由于阿克苏河流域内降水和气温均呈上升趋势,冰川融雪量增加,以冰雪融水补给阿克苏河流域山区径流量显著增加。图2-1是阿克苏河流域主要站历年径流变化情况,从图2-1中可以看出,沙里桂兰克、协合拉、西大桥多年平均径流呈明显的增加趋势,台兰河径流量历年来较小,径流变化也不大,而塔里木河源头阿拉尔站径流呈减少趋势,其主要原因是汇于阿拉尔站的和田河与叶尔羌河径流逐年减少。从建站开始到60年代末各代表站的径流都略有增加,70年代至80年代末是径流减少的时期,但减少量不大,进入90年代各站的径流增加显著,其主要原因是进入90年代后,气温升高显著,同时降水也增加,气温的升高导致冰川融雪量增加及蒸发的加大。沙里桂兰克站年径流最大出现在1999年,为38.4×10m;1997年是协合拉站年径流最大的年份,径流为70.0×10m;而西大桥站的最大年径流为90.3×10m,出现在1957年。经计算,年最大径流与年最小径流差别比较大,平均相差2倍以上。8
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图2-1阿克苏河流域主要站历年径流变化
(3)径流年代际变化
表2-1是阿克苏河流域主要站年代际径流变化情况,总体看来上世纪50年代是整个流域径流较少的年代,60年代至80年代径流逐渐增加,90年代是水量偏丰时期,径流增加显著。各站径流年代际变化各不相同,50年代,沙里桂兰克站、协合拉站径流最少,分别为22.0×10m和44.0×10m;而西大桥站与阿拉尔站径流偏丰,分别是65.3×10m、50.0×10m。从60年代至80年代,沙里桂兰克站在60年代增加,其后略有减少,但并不影响增加的趋势,90年代增加量最多,比50年代增加9.2×10m;阿拉尔站60年代较50年代增加0.6×10m,从70年代开始减少,90年代比60年代减少12.1×10m,减少量是60年代的23.9%;协合拉站、西大桥站和台兰站径流从50年代起持续增加,90年代增加最多,90年代与50年代相比,增加分别为10.5×10m,2.2×10m和0.9×10m。径流增加的主要原因可能是该流域内降水的增加及气温的升高导致冰川融雪量增加。
表2-1阿克苏河流域主要站年代际径流变化 8
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(3)径流年内(季节)变化
图2-2显示阿克苏河流域各水文站季节径流变化情况,从总体变化情况来看,年内的变化周期基本一致,冬季(12~2月)为径流最小时期;夏季(6~8月)是全年最主要产流时期,占年径流的60%以上,最大达80%;秋季(9~l1月)径流一般多于春季(3~5月)和冬季(12~2月),同时也是径流主要产生季节,占年径流的15%~30%;季节径流的年际变化差异比较显著,沙里桂兰克站径流的年际变化大于西大桥站,并远大于协合拉站和台兰站。上世纪5o年代是沙里桂兰克站径流最小时期,属于枯水期,印年代径流偏多,属于丰水期,70年代到80年代末,径流又处于较小时期,90年代又出现增加趋势;协合拉站和台兰站两站的径流变化比较缓和,没有大的起伏;西大桥站的径流变化也比较突出,50年代初与70年代末至80年代初这两段时期是径流的偏丰时期,90年代径流又逐渐增多,其它时期径流处在最小时期,变化不大。
图2-2阿克苏河流域各站季节径流变化
2.2丰枯水特征
(1)洪水特征
阿克苏河的两支流,北支库玛拉客河和西支托什干河。库玛拉克河以高山融雪(冰)补给为主的特点,其洪水以(冰)为主,主要集中在盛夏到初秋(7~8月);托什干河5~9月径流量所占比率较高。反映出春季节融雪对地表径流贡献较北支更突出,该河的在年内时间分布上更加广泛,夏洪与春洪都占定的比例;阿克苏河干流来水量主要集中在7~8月,洪水也集中在此时段。
图2-3阿克苏河流量的月分布
阿克苏河流域洪水的主要成因是融雪(冰),叠加有暴雨。而融雪(冰)与升温、高温天气过程关系密切,引起洪水的高温天气过程需要一定的强度和持续时间,造成阿克苏河流域高空温度急剧上升并持续的环流系统必须稳定3d以上。根据时空变化对应的原则,引起阿克苏河流域洪水的高温天气过程,其对应的环流系统主要是天气尺度系统或长波系统。洪水形成的500Hpa环流特征由以下三个方面:(1)主汛期形成混合型洪水的500hPa环流特征为:新疆高压脊稳定在天山山区中部及以东地区,5880gmp等高线北界稳定在天山上空或天山以北,西部边界在帕米尔高原以东的南疆盆地上空,中亚地区为副热带低槽活动区,环流形势相对稳定;(2)主汛期形成融雪(冰)型洪水的500hPa环流特征为:新疆高压脊向北发展且稳定维持3d以上,5880gpm等高线北界稳定在天山以北,西部边界在帕米尔高原以西;(3)春季形成融雪型洪水的500hPa环流特征为:帕米尔高原及西天山受新疆高压脊控制,稳定维持3d以上,高压脊内5840gpm等高线北边界维持在40°N以北。预报阿克苏河流域洪水时,主要抓住两类天气尺度环流系统:一是直接造成阿克苏河流域山区积雪、冰川融化的高压系统,二是为西天山山区降水提供有利背景的低值系统。
(2)丰枯水特征
阿克苏河流域年径流模比系数K值过程线反映了河流丰、枯水平,各河流丰、枯循环周期出现的时间各不相同,数量也不重复。为反映年径流多年变化的丰、枯循环周期,考虑年径流模比系数K的累积值,即将差积曲线的纵坐标表示成SUM(K-1)/Cv。差积曲线(图2-4)段反映丰水期,下降段反映枯水期。以托什干河沙里桂兰克为例.年径流变化过程可分为几个显著时段,1957~1962、1972~1976、1981~1985为枯水期,1969~1972为水平期,1964~1968为丰水期,1993年后进入丰水期。
图2-4里桂兰克年径流模比系数差积曲线
根据干旱区水资源特点和年径流丰枯等级划分标准,流域年径流枯、平、丰等级频率密度如表2-2,考虑到样本的随机波动性。除阿克苏新大河外,其余河流年径流样本系列的频率密度近似正态分布。
阿克苏河流域年径流稳定的原因决定于径流补给来源的多样性.与我国其它地区相比。年径流变差系数要小得多,特大的丰水年和枯水年出现的概率(表2-2)小,这对水资源的利用提供了良好的条件。
表2-2阿克苏河流域年径流概率分布(%)
2.3水质特征
阿克苏一塔河水系的主要污染物为悬浮物,矿化度、总硬度、氯化物和硫酸盐等,其中,悬浮物对该水系污染最为敏感。这主要和自然因素(水土流失、区域本底值等)有关:水系沿岸土质疏松,水土流失严重,加之过度开垦及粗放的农田管理模式(大水漫灌等),造成水系丰水期及阿克苏河以悬浮物污染物为主要特征,水系枯水期及塔里水河则呈水质盐碱化,并伴有悬浮物污染逐年加重的趋势。
阿克苏河流域天然水质有明显的垂直地带性分布规律和季节性变化规律,山区水质明显好于平原区水质,汛期水质好于枯水期水质。
(1)垂直地带性分布规律。一方面,沿河流自上而下水质参数的浓度随流程的增加而增加。流域内矿化度、总硬度、Cl-、SO42-等水质参数产生垂直地带性分布规律的原因,现看来有以下儿点:a.从山区到平原,由于降水逐渐减小,蒸发逐渐增加,这导致河水不断浓缩;b.河流沿程浅层地下水不断补给河流,而这些浅层地下水往往矿化度相对较高;c.河网汇流过程中,积累于地表的盐分、杂质等经雨水淋溶冲刷带入河道。另一方面,流域内河流水化学类型的垂直地带性分布规律明显,一般山区天然水质中阳离子以Ca2+为主,阴离子以HCO3-为主,水化学类型(阿列金分类)通常是CCaⅢ。平原区的天然水质中阳离子以Na+Mg2+为主,阴离子以Cr-、SO42-为主,水化学类型是ClNaⅡ、SNaⅡ。
(2)季节性变化规律。由于受水量季节性变化和不同时期水量补给来源不同等因素的影响,流域内天然水质有明显的季节性变化规律,即矿化度、总硬度、Cl-等水质参数在汛期小,而枯水期大。
总的来说,流域内的大部分河段天然水质较好,在枯水期和丰水期中均小于地表水环境质量标准(GB3838—202_)的Ⅲ类标准。
三、主要人类活动对水循环的影响
阿克苏河是天山南坡径流量最大的河流,是塔里木河流域4条源流中最大的源流和补给水量最多的河流,入塔里木河水量占4条源流的70%,占阿拉尔水文站以上3条源流的72.3%,是唯一一条常年向塔里木河输水的河流,径流量的变化对塔里木河干流的形成、发展和演变过程起决定性作用随着阿克苏河山前绿洲人口增长、一水土资源的用随着阿克苏河山前绿洲人口增长、水土资源的少。由于绿洲人类活动的影响,阿拉尔站平均年径流量由1950年代的50×108m3减少到1990年代的42×108m3。所以,研究人类活动对阿克苏河绿洲的气候及水文水环境的影响就显得尤为重要。
3.1绿洲土地利用变化
根据苗立志对阿克苏河流域年和年遥感解译的土地利用调查表3-1结果分析可以看出,阿克苏河流域土地利用类型以农用地包括耕地、林地和牧草地和未利用地未利用土地和其它土地为主,两者分别占总土地面积的和以上。
土地利用变化在一年期间面积呈上升趋势的有水浇地、林地、城市、水库水面、沼泽地、沙地和河流水面,其中沙地、林地和水浇地增长幅度最大呈下降趋势的有旱地、天然草地、农村居民点、独立工矿用地、盐碱地、裸土地、裸岩石砾地、湖泊水面和滩涂,以天然草地和裸岩石砾地减少幅度为最大。
1990-202_年阿克苏地区耕地面积净增加855.36km2,耕地比例由1990年的9.7%增加至202_年的11.4%,主要是水浇地的增加,增幅达到18.3%,而由于沙漠化加重,旱地减少了30.4%同时,随着社会经济水平的发展,城市化进程的加快,城市而积扩大了33.9%。城乡建设用地迅速增加,相应的农村居民点减少,反映了人为干预、影响生态环境的范围和强度越来越大。202_年林地面积达到而,是年林地面积的倍还多,其原因是各级政府采取有力措施保护森林资源、大力提倡植树造林新增加林地主要由天然草地、盐碱地、沙地、和滩涂等类型转化。
在1990-202_年的10年内,阿克苏河流域水利设施用地面积增加了50%还多耕地以平均每年1.66%的速度增长,水利设施用地和其它土地平均每年增加5.17%和0.67%;牧草地、居民点及独立工矿用地和未利用土地都在减少,平均每年分别减少0.40%、0.51%和0.28%;在所分析的土地利用类型中,林地的变化速率最大,平均每年增加11.58%。总之,人类干预是引起阿克苏地区土地利用变化最主要的原因。
表3-1阿克苏河流域土地利用变化
3.2绿洲耗水
干旱区绿洲是由人工灌溉系统(灌溉地)和自然生态系统(非灌溉地)构成的复杂系统,为了维持绿洲的稳定,需要一定的耗水量和耗水水平。雷志栋等的研究结果表明,阿克苏河绿洲面积为,12061km2年耗水在55.22×108m3,单位耗水458mm,其中灌溉地686mm,非灌溉地416mm,在阿克苏绿洲耗水结构中,灌溉地是耗水大户,工业生产和人们生活水平较低,其耗水在总耗水中的比例较小(表3-2)。
表3-2阿克苏河绿洲分类年耗水量
自20世纪50年代以来,随着气候变化,阿克苏河流域天然来水量呈明显的增加趋势,年代平均来水量从20世纪50年代的69.81×108m3,增加到21世纪初的96.92×108m3,年平均水量增加了27.11×108m3,但随着绿洲开发及经济发展,阿克苏绿洲区间耗水量也有很明显的逐年增加趋势,下泄水量占来水量比例大幅减少,表3-3。阿克苏河区间耗水大量增加,下泄水量少,虽然有因来水量增大,区间下渗等自然损失水量增大的原因,但主要原因还是近年来源流区大量开荒扩大耕地面积增加了灌溉用水量。
表3-3阿克苏河绿洲年代平均水量/×108m3
3.3绿洲人类活动强度
张勇等对阿克苏地区耕地变化分析及驱动因子研究表明,在1978-202_年间人类活动对耕地变化的贡献率为93.71%,说明在阿克苏绿洲地区人类活动对耕地变化的影响是十分显著的。绿洲的人类活动强度也可以通过主要的农业生产来反映,绿洲区的粮食产量可以代表其人类活动的强度。从图3-1可以看出,随着阿克苏绿洲开垦面积的扩大,科学技术支持的加强,粮食总产量从1980年的41×104t增加到202_年的111×104t,增加了150%,说明人类活动强度大大增加。
图3-1阿克苏河绿洲粮食总产量
3.4人类活动对径流的影响
阿克苏河是一条以雪冰融水补给为主的河流。中亚天山区冰雪融水和降水主要集中在5-9月份如表3-4所示,各站年内的径流量变化周期基本一致,夏秋两季径流量占全年径流量比重最多,可达75.9%-86.2%;昆马力克河夏秋季径流量占全年比重最高,阿拉尔次之,阿克苏河最少。阿克苏河两条支流(协合拉站和沙里桂兰克站)的冬季(12~2月)径流最小,占全年比重约5%,但西大桥与阿拉尔站的春季径流最小,冬季径流量处于第二位其主要原因是由于阿克苏河山前绿洲区耕地面积扩大,春季人为大量引水造成春季径流比重小于冬季,特别是年在阿克苏河上修建了塔里木拦河闸,到3~5月完全切断了河水,引向灌区,闸下只有少量回归水流向阿拉尔。表3-4阿克苏河多年平均径流年内分配(%)
由于区域社会经济的长足发展,伴随着农业生产规模的扩大,水资源消耗量在不断增加。阿拉尔站的多年变化时序分析表明表,该站年径流量呈递减的趋势,且径流量下降的速率在增大。另外,阿拉尔站年径流量的减少还与塔里木河另外两条支流——叶尔羌河与和田河来水量减少有关。阿拉尔站20世纪90年代年平均径流量比年代减少了9.10×108m3,减少量是年代的17.64%。
表3-5年均径流量年代际变化(108m3)
3.5人类活动对水质的影响
阿克苏河流域天然水质有明显的垂直地带性分布规律和季节性变化规律,山区水质明显好于平原区水质,汛期水质优于枯水期水质。托什干河库玛拉克河两河河源至阿克苏西大桥站的河段天然水质较好,阿克苏河西大桥站至下游伊玛帕夏水文站(新大河中断)水质次之,阿拉尔站水质最差。从托什干河、库玛拉克河经阿克苏河至塔里木河自上而下4个水文站多年平均矿化度变化为:沙里桂兰克为0.287g/L,协合拉为0.256g/L;西大桥为0.354g/L;阿拉尔为2.766g/L。
位于阿克苏河上游的西大桥站水质矿化度年际变化不大(图3-2),矿化度维持在0.305g/L左右,水质良好,水体内溶解盐主要来自山区风化物。源流区河水矿化度程度低,水化学组成中阴离子主要以HC03-为主,其次为SO42-和Cl-;当河水进入干流后,水化学类型发生改变,阴离子以Cl-为主,其次为SO42-和HC03-,多形成Cl.SO4·HC03-Na.Mg型,枯水期农田排水增加形成Cl.SO4-Na型,从而对河流水化学变化规律产生影响。阿拉尔20世纪60年代初、中期只有在枯水期河水矿化度超过1.0g/L,但至70年代中期河水水质开始明显恶化,80年代中期河水矿化度有8-9个月大于1.0g/L,2个月超过5.0g/L;90年代不仅有9个月大于1.0g/L,且有3个月矿化度超过5.0g/L,水质明显盐化(图3-2)
图3-2西大桥和阿拉尔站1982-202_年枯水期河水矿化度变化
多年的监测结果表明,西大桥站水质在各时期均为I级清洁水质:阿拉尔站在枯水期为V级重污染水质,丰水期为Ⅲ级轻污染水质,平水期为Ⅳ级中等污染水质造成河水矿化度不断升高的原因,主要是人为活动使水盐平衡关系改变。阿克苏绿洲在解放前很少农业开发,河水基本不受到人为干扰,处于自然状况下,水质良好解放后阿克苏绿洲是重点农垦地区,所开垦土地大多为盐渍土,1.0m土层平均含盐量达1.5%~5%。1965年以后,随着排水系统的健全,种稻压盐的推行,耕地中脱出的盐分随着各级排水渠进人塔里木河,成为地区总排干,河水矿化度不断增加。塔里木河阿拉尔段枯水期矿化度由1960年的0.67g/L,增加到1977年的1.91g/L,1985年2.47g/L,1991年3.20g/L,202_年5.27g/L,呈显著的增加趋势。
阿拉尔垦区以上接纳的农田排水6.56×108m3,由这些排水带人盐分高达340×104t,由于受水量季节变化和不同时期各种水量比重不同的影响,流域内的天然水质有明显的季节变化规律汛期小,枯水期大。河流水化学特性随季节变化十分明显,水量主要集中在丰水期,河水矿化度与流量关系密切,7~8月丰水期月均流量在400~620m3/s,河水矿化度0.72~1.17g/L。特别是8月份,流量超过600m3/s,矿化度低于1.0g/L;9~11月洪水过后,流量减少到50~200m3/s,矿化度随之升高至2.0~4.5g/L;12月至翌年2月,河水流量保持在15~50m3/s,农田排水减少,河水封冻,河水流量增加,矿化度降低。3~6月上旬,上游春灌引水增加,淡水补给减少,河道几乎全是农田排水和地下回归水,为一年中枯水时期流量减少到4~30m3/s,河水矿化度上升到3~6g/L,是一年中河水矿化度最高的时期。塔里木河在上游成了上游灌区的总排干,所有农田排水都泻人其中,以致造成阿拉尔矿化度最高。
COD(化学需氧量)是水体中进行氧化过程所消耗的氧量,作为水体有机污染物的指标,化学耗氧量越高,表示水中有机污染物越多。水中有机污染物主要来源于生活污水或工业废水的排放、动植物腐烂分解后流人水体产生的西大桥和阿拉尔的呈逐年增加的趋势图3-3,西大桥站由1982年的0.70mg/L,增加到202_年的1.51mg/L,符合II类水质标准;阿拉尔站由1982年的1.73mg/L增加到202_年的2.71mg/L,符合III类水质标准而阿拉尔站相对于西大桥站并未有显著的增加,增量为1.0mg/L左右,说明生活污水与工业污水在水质污染中并未占主导地位。
图3-3西大桥和阿拉尔站1982-202_年河水变化
3.6人类活动对地下水埋深的影响
新疆平原地区的地下水主要依靠地表径流入渗补给,地表水入渗的补给量占平原地下水总补给量的78.5%,这里气候干旱,降水对地下水补给意义不大。近几十年来,由于人类活动加强,改变了地表水的地域分配,从而影响到地下水的补给,使地下水的水位和水质发生了变化。
在平原绿洲灌区内,地表水转化成地下水除自然河道渗漏外,还有渠道渗漏、平原水库渗漏和田间灌水渗漏。这些人渗水量使原有的地下水平衡状况被打破,从而改变了水文地质条件,这在阿拉尔垦区表现更为突出未开垦前,地下水位多在4~6m;开垦后,农业生产大量引用河水漫灌,加之很少开采地下水,导致地下水位抬升,埋深一般为1~3m,属地下水浅埋类型。地下水与塔里木河的关系是季节性互补关系,丰水期河流水位高于地下水位,河水补给地下水枯水期河流水位低于地下水位,地下水补给河流区内总干渠、干渠、支渠、斗渠、农渠,渠系分布密集且线路长,各级渠道纵横交错,构成了较为密集的渠系网,由于大部分渠道未采取防渗措施,加之灌区引水量大,渠道渗漏也成为阿克苏河绿洲地下水的重要补给来源之一。
在阿拉尔生态监测站的监测区内布置有地下水动态监测井,位于阿克苏河、叶尔羌河、和田河三河汇合口的塔里木河起点肖夹克下游,地理位置8059’E,4032’N,距河北岸距离分别为:N1井50m,N6井10500m,NCl井16000m,井深均为15m。一般来说,距河床越远,地下水位越深。对监测区各监测点资料(1995~202_年)进行统计分析可以得出,N1井距河岸较近,受河水水位影响最大,属于水文型地下水位年内变化在20.9~21.5m之间,受汛期(6~9月)河道来水影响,地下水位抬升。N1井地下水水力梯度较平缓,地下水埋深变化幅度较小,在2.23~2.80之间波动,变幅0.57m。位于农田附近的井属灌溉型,地下水位波动较大,在24.9~26.1m之间,最高地下水位多出现在3月、4月、11月12月,这与3、4月为集中春灌区,11、12月为集中冬灌区,灌区引水量大,入渗补给强烈密切相关,9、10月间为作物收获期,11月为集中冬灌区,灌区引水量大,致使地下水位抬升。N6井地下水水力梯度较大,加之地处农业灌区灌、排渠系统发达,地质结构有利于排水,地下水埋深变幅较大,为1.27m,在1.08~2.35m之间波动。NCl井因地处荒漠区,距农田较远,加之补排关系差,动态变化的峰值较缓月滞后于灌溉高峰期,表现为距耕地越远,受灌区灌溉引水影响越小,峰值滞后时间越长,使得年地下水位变化较平缓,全年起伏不大,地下水位变幅最小,在27.8~28.2m之间波动NCl井地下水力梯度平缓,径流微弱,地下水埋深年变幅最小,在2.21~2.48m之间,变幅为0.27m。3.7人类活动对地下水盐的影响
阿拉尔灌区,气候干燥,蒸发强度大且分布有大量的耕地,流域各种沉积物和土壤中的盐分含量普遍高。盐源充足,地下水埋深浅,地表蒸发强烈,作物对地下水的蒸腾作用也比较强烈,因而地下水的蒸发、蒸腾成为区内地下水的主要排泄方式之一。蒸发排泄的缺点是只排泄水量不排泄盐分,已造成地下水分消耗,盐分积累,土壤盐渍、板结。
水资源利用不当,引起地下水位上升,是造成土壤次生盐渍化的根本原因。渠道渗漏大,渠系利用率低,仅有12%左右的渠道进行过防渗,渠道利用系数0.42。灌溉技术落后,地区毛灌溉定额23025m3/hm2,是全国毛灌溉定额的2.32倍。重灌轻排,灌排失调,排下灌,使下游灌溉水质恶化。平原水库渗漏,土地利用不合理,使绿洲生态系统良性循环破坏,加速了盐渍化发展。区内盐碱地面积746.75km2,占总面积的12.85%,土壤盐渍化现象严重。在荒漠区,远离农田、河道的1.0m层土壤含盐量最高,达6.01mg/100g,受人类影响最小;而处于农田灌溉渠,1.0m土层土壤含盐量为2.17mg/100g,受人类影响最大。在距河道较近,1.0m土层土壤含盐量最低,仅为0.95mg/100g。
阿克苏河是建国后重点农垦地区,所开垦的土地大多是盐渍土,一般1.0m土层含盐达到2-10mg/100g,经过多年的挖排、压盐、冲洗,大部分耕地盐分含量降至2mg/100g以下。大部分农田排水通过排水渠最后排入塔河。据调查,塔河上游阿克苏河灌区(包括阿拉尔和沙井子灌区)主要排水干渠年排人塔里木河的水量约6.54x108m3,排水渠水矿化度年平均为2.28-9.57g/L。
阿拉尔灌区内地下水pH值介于7.0-8.6之间,呈弱碱性。地下水径流类型为流畅型,水量交换频繁,灌、排渠系发达,近河道段地下水水质较好距排泄区(塔里木河)较远的各井,地下径流类型为缓流型,水量交换缓慢,水力梯度平缓,蒸发强烈,水分流失,往往引起盐分积累,使地下水水质较差。灌溉期及洪水期地下水矿化度较低,pH值较稳定,其它时间起伏变化。从时间土看,地下水矿化度多数情况下春季较大其次是11月和7月,主要是因为春冬灌期和主讯期(作物生长期),地下水埋深较小,潜水蒸发较强烈,地下水盐分浓缩,使地下水矿化度升高。
四、水资源开发利用中的存在的问题 4.1水资源供需矛盾仍然十分突出
自治区塔管局在202_年制定塔里木河流域限额用水分配计划指标时,阿克苏市现状年(1998年)灌溉面积偏少14.18万亩,按当年全市综合毛灌溉定额832立方米/亩计算,全市限额用水分配计划指标偏少11797.76万立方米,致使阿克苏市14.18万亩农田无水可供。
根据202_年8月经自治区水利厅批准的《阿克苏市地下水资源开发利用规划报告》分析计算,到202_年,全市总需水量将达到87118.3万立方米(其中:农业灌溉需水量69077万立方米,工业需水量7524万立方米,城乡居民生活需水量2303.3万立方米,牲畜需水量329万立方米,人工生态需水量7885万立方米),而现状可供水量仅73780.67万立方米(其中地表水限额用水指标68646万立方米,地下水可供水量5134.67万立方米),通过供需平衡计算后,全市缺水13337.63万立方米,水资源的供需矛盾十分突出。
4.2灌区水利工程设施滞后,灌溉水利用率低
阿克苏市自建国以来至上世纪80年代末,通过全市各族人民的共同努力,修建了大量的水利工程设施,形成31893.85万元的水利固定资产,在一定程度上改善和提高了灌区灌溉条件。进入上世纪90年代后,由于水利工程建设的投入严重不足,水利工程年久失修,工程设施老化损坏,长期带病运行,致使水资源的合理配置和高效利用无法实现,造成水资源的无效浪费。目前,全市综合毛灌溉定额平均为744m3/亩,渠系水利用系数0.50,灌溉水利用率也比较低,仅0.42。
4.3冬季用水管理粗放,浪费严重
由于冬季用水水价低廉,按半价收费,所以灌区各用水单位视冬水为冬闲水,不用白不用,故乐于传统的漫灌、串灌等灌溉方式,灌水定额居高不下,且重复灌溉率高。据统计,阿克苏市冬灌灌水定额一般在350m3/亩左右,比正常灌水定额要偏高113m3/亩左右;冬灌过的白地开春以后再灌的重复灌溉率一般在55%左右,比正常重复灌溉率偏高30%左右。这样的灌溉方式既达不到有效的灌溉木目的,而又造成水资源的大量浪费。
五、应对措施与建议
根据阿克苏市水资源优化配置的结果表明,阿克苏市在“十二五”期间缺水9502万立方米。要破解阿克苏市水资源短缺而制约经济社会发展这一难题,全面推进节水型社会建设和有效利用水资源是实现阿克苏市经济社会可持续发展的关键。
一是要以科学发展观为指导,充分考虑水资源和水环境的承载能力,以节水求发展,以量水定结构,进一步完善用水总量控制和限额用水管理相结合的用水管理制度,建立政府调控,市场引导,公众参与的节水型社会建设制度体系,并根据阿克苏河流域管理局所下达的用水指标,从源头控制总用水量,按照各用水户的初始水权及水资源配置指标配水,实行节水有奖、超用加倍收费的用水管理制度,不断提高水资源管理水平,引导全社会节约用水。
二是要大力提高工业节水水平。工业节水要从水资源承载能力和可持续利用目标出发,在产业结构调整过程中注重发展节水环保型产业,重点是限制高耗水产业,关闭水资源消耗高而又污染严重的小型企业。与此同时,还要推广生产行业节水技术改造,实现产业升级和传统产业的新型化,大力推进电力、冶金、化工、造纸等高耗水行业的节水技术改造,大幅度降低工业万元产值耗水量,提高重复利用率。到202_年,通过节水改造和调整产业结构,将全市工业万元产值的用水量由209m³下降到150m³以下,使工业重复利用率达到85%以上。
三是要拓宽融资渠道,加强水利工程建设的力度,提高水资源的优化配置能力。阿克苏市可利用水资源虽然呈递减趋势,但灌区内部还有一定的潜力可以挖掘。据统计,阿克苏市灌区内部尚有干渠25.2km,支渠122.4km,斗渠1066.7km,农渠1968km未进行防渗衬砌和5353座水工建筑物老化损坏,造成水资源的无效浪费。因此,阿克苏市应把渠道防渗,建筑物配套,土地平整和普及滴灌、喷灌等高效节水技术作为节水型社会的首要工作来抓,继续利用塔里木河流域综合治理的有利契机,争取塔河项目专项资金,压缩市、乡两级财政开支,千方百计地增加对渠道防渗、工程配套、土地平整、滴灌等节水工程建设的资金投入,使渠系水利用系数由如今的0.5提高到0.58,阿克苏市每年便可节水13256.56万m³(其中滴灌工程可节水7222.48万m³),可满足12.74万亩农田灌溉用水的需要,同时,还有3754.42万立方米的水量可作全市工农业和城镇生活用水的调节水源。
四是要按照社会主义市场经济要求,在水资源初始水权明晰的基础上,根据各用水户对水资源的需求程度和利用效率、效益大小,实施水资源在不同用水户之间及一定时期内相互转让,并利用市场加以微观配置,使水资源的利用方向从低效益的经济领域转向高效益的经济领域,水资源的利用模式从粗放型向节水型转变,不断提高水的利用率。
参考文献
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第四篇:河流及主要河流的水文特征
地理高考专题 河流专题
【同步教育信息】
一.本周教学内容:
高考专题复习三——河流专题
以水资源为线索,综合考查我国或世界典型地区的河湖水文、人类活动与水环境的关系,以及日趋严重的水污染和水资源短缺问题,是近几年高考的热点之一。复习这一专题时,要注意以下问题可能成为高考命题的背景材料和立意中心,须引起关注:如水系的基本特征,水文特征,水资源紧张,河流断流,跨流域调水,水污染加剧等问题。
(一)河流的水系特征可以从这几方面了解:
河流的发源地、入海口、上中下游划分、汇入的主要支流;流经的省区;流经主要的大地形区;流经主要的工业区、农业区、旅游区;穿越大的铁路干线;河网的疏密、水系形状;是否有湖泊与河流相通等。
例如 长江发源于青藏高原唐古拉山(各拉丹东),自西向东注入东海。
湖北的宜昌和江西的湖口是上中下游划分的界限。
主要的支流上游有雅砻江、岷江(宜宾)、嘉陵江(重庆)、乌江,中游有汉江(武汉)、湘江(城陵矶)、赣江(湖口)。
长江流经青、川、藏、云、渝、鄂、湘、赣、皖、苏、沪 等11个省市自治区,流经主要的大地形区有青藏高原、横断山区、云贵高原、四川盆地、长江中下游平原等。
长江流域沿线工业区有长江沿岸工业带、沪宁杭工业基地。商品粮基地有成都平原、洞庭湖平原、江汉平原、鄱阳湖平原、太湖平原,商品棉基地有江汉平原、长江下游和江苏沿海平原。旅游区有三峡、黄山、庐山、都江堰、上海等众多景点。
长江自西向东穿越铁路线有青藏、宝成——成昆线(攀枝花)、川黔线(重庆)、焦柳线(枝城)、京广线(武汉)、京九线(九江)、京沪线(南京)等。
我国南方,降水多,水系发达、河网稠密。
扇形、树枝状、向心水系易发生洪水灾害——海河、淮河、长江中上水系发达
中下游干流有湖泊相通的河流--调蓄洪水作用,长江流域的洞庭湖、鄱阳湖、巢湖、太湖等。
(二)水文特征
1.径流量:从气候角度分析 径流量 = 降水量—蒸发量(1)气候湿润地区:降水量多、蒸发量较小、径流量较大 例:长江、珠江(秦淮以南)降水大,流经湿润地区
黑龙江、松花江(东北)蒸发小,降水较多,流经湿润、半湿润区 辽河、海河、淮河(秦淮以北)降水量较小,流经半湿润、半干旱区(2)季节变化:补给、气候——水位
季风气候区降水的季节和年际变化大(夏季风活动),径流量的季节和年际变化也较大,无论是降水还是径流的季节和年际变化,南方小,北方大;而西北地区降水的年际变化小,季节变化大,径流的季节变化大,年际变化小。
例:① 以雨水补给为主的河流,径流量随雨量的季节变化而变化
② 以冰雪融水补给的河流,径流量随气温的季节变化而变化(夏季径流量大)③ 有冬季积雪融水补给的河流,形成春汛和夏汛——东北地区的河流
④ 墨累——达令:上游流经亚热带湿润气候——(雨影区)夏汛;下游流经地中海式气候——冬汛。(3)流速:从地形坡度(落差)分析
山区的河流落差大,水流急;平原地区地势平坦,坡度小,河流的流速小
(4)含沙量:植被覆盖情况、土质、气候、流速、经济活动
例:植被覆盖率高的地区(尤其是上游山区植被覆盖率高的地区)水土流失少,河流含沙量小——珠江,东北地区的河流。
黄河——流经黄土高原,土质疏松,植被少,夏季暴雨集中,冲刷严重,含沙量大。
(5)冰期:从纬度位置分析、从气候分析
例:东北——纬度高,中纬度,寒温带,冰期长 秦淮以北——位于暖温带,冰期短
秦淮以南——流经亚热带,冬季气温在零摄氏度以上,无冰期(全年通航)
(6)入海口盐度:入海口水量的季节变化与雨季结合 例:长江:冬季——盐度高 夏季——盐度低
(三)流水作用地貌
1.侵蚀作用——沟谷、峡谷、黄土高原千沟万壑、云贵高原的喀斯特地貌
2.堆积作用——山口的冲积扇如(太行山山麓),下游河口的冲积三角洲(长江三角洲、珠江三角洲),大江大河中下游的冲积平原(江汉平原)
3.地偏力的作用形成,侵蚀岸——陡峻,堆积岸——坡缓
(四)河流的开发与利用
1.航运 从径流量、水位季节变化、河道特点(深、宽)、通航里程、地势起伏、水运网(支流、运河)、有无结冰期、经济腹地价值等考虑航运价值。如,我国南方河流比北方河流航运发达的原因有:
(1)流经湿润地区,降水量大,河流径流量大且季节变化小,利于通航(2)河道深、宽,通航能力大(3)大小支流多,河网密,深入广大农村(4)河水不结冰,四季可通航(5)农村经济较发达,货运量也大 再如,西欧内河航运发达的原因:
(1)平原地形,水流平稳(2)温带海洋性气候,降水均匀,河流径流量季节变化小(3)经济发达,航运价值大(4)运河沟通天然水系,形成发达的运输网
如,长江航道——我国内河运输大动脉;通航里程长 珠江航道——通航里程仅次于长江,京杭大运河——货运量仅次于长江,居内河第二,北煤南运,南工业品北运 莱茵河——鲁尔区段是其最繁忙的地段,运输量一半为铁
亚马孙河——世界通航能力最大,3000吨轮船直达上游,但经济腹地不发达,航运价值不大
2.水能资源开发(落差 径流量)
我国水能蕴藏6.8亿千瓦,世界首位。主要集中黄河、长江、珠江(梯形开发)等中上游地段 雅鲁藏布江大拐弯处:长江、雅鲁藏布江 川、滇、黔、渝 西南70%,(横断山区)西南、中南、西北、华东、东北、华北、葛洲坝(鄂)、三峡(鄂)、龙羊峡、小浪底(豫)、巴拉那河——伊泰普(弥补常规能源)巴西高原与拉普拉塔平原交界、3.水利工程——跨流域调水
(1)三峡——南水北调(2)澳大利亚——东水西调
(3)东北——北水南调(嫩江→辽河)(4)巴基斯坦——西水东调(印度河→塔尔沙漠)4.灌溉农业重要水源、工业供水(1)灌溉水源
黄河——宁夏平原(银川)、河套平原(内蒙古)河西走廊——弱水(祁连山积雪融水)(2)河谷农业——热量 雅鲁藏布江谷地;青海东部的湟水谷地 ;黄河谷地(3)绿洲农业 西亚、北非、西北、祁连山山麓 5.养殖、旅游
(五)河流问题
1.洪涝——修水库、分洪区调节洪峰 2.空间分布不均——跨流域调水 3.水土流失——小流域治理 4.水污染——保护水源
5.绿洲荒漠化——控制开发规模 6.我国河流“断流”的成因类型(1)东北封冰型断流
东北地区大部分位于40°N—50°N之间,是我国纬度位置最高的地区,属中温和寒温带季风气候,冬季漫长而严寒,该地区又近冬季风源地,受大兴安岭地势西高东低对冬季风的引导作用,更加剧了气候的 寒冷。据统计,一月平均气温在-20°C以下.黑龙江畔的莫河镇极端最低气温可达-52°C。河流封冰,土壤冻结,地下水补给极少。冬季降水以固体形式为主,地面与河面覆盖着很厚的积雪,河流径流难以形成,就连水体较大,流速较快的黑龙江封冰期达140天以上,平均厚度1.00—1.50米,车辆可在坚厚的河冰上随意行驶.(2)华北干旱缺水型断流
华北地区的河流以雨水补给为主,流域内绝大部分地区属干旱,半干旱的暖温带季风气候。降水集中,变率大是其主要特点。动机降水少,在春季(3—5月),华北地区气温回升很快,蒸发旺盛,春旱严重,各河下游沿岸又是农业灌溉用水的高峰期,沿河各地大量引河水抗旱,使枯水期河流的径流进一步减少,以至使河流形成断流。近几年,受华北地区人口增长过快,工农业生产迅速发展,需水量逐年增加和全球气候变暖等因素的影响,各河断流时间,断流河段越来越长,断流已严重影响该地区的经济发展。
(3)西北冰雪难融与干旱型断流 我国西北地区深居内陆,位于非季风区,属温带大陆性气候,降水稀少,气候干旱,蒸发量大于降水量,植被稀少,沙漠广布。河流的补给源主要靠高山冰雪融水,径流量的大小随气温高低变化而变化。夏季气温高,冰雪消融量大,河流进入丰水期,但由于沿岸工农业生产,生活用水以及河流的大量渗漏,蒸发等原因,愈向下游水量愈少,大多数河流消失在下游的荒漠中形成断流。冬季气温在0°C以下,冰雪难以消融,土壤冻结,河流失去补给源,形成全程断流。7.大河(大湖)治理
(1)黄河 ① 灾害及成因
<1> 洪灾——水土流失、地上河
中游:水土流失—土质疏松、坡度较大,暴雨集中、流量季节变化大,植被破坏,不合理耕作、开矿 下游:地上河
<2> 凌汛——自南向北流的河段(从较低纬度流向较高纬度的河段)
刘家峡→包头;开封→河口 南北跨纬度大,不同纬度地区河水结冰期和解冻期不同
发生在初冬和初春时节 现象是冰坝阻塞河道
<3> 断流
自然原因: A.流经区多为干旱、半干旱,蒸发大,降水少,流量不大;支流少,汇水面积小,下游严重渗透 人为原因:
B.中上游大量引水发展经济、大水漫灌、浪费严重,C.缺乏统一水资源管理 D.植被破坏大,涵养水源能力下降
② 防治措施
<1> 洪灾的防治措施——中游——防治水土流失:植树种草、整修梯田、打坝淤地、保持水土,调整农业用地结构、高产稳产、复垦
下游:加固大堤、建分洪工程
<2> 断流的防治措施——统一管理、节水灌溉、跨流域调水(2)长江
① 洪水灾害及成因
自然原因:<1> 雨带造成全流域同期降雨增多,洪水量猛增,愈向下游愈甚;<2> 河道弯曲 人为原因:
<3> 上游森林破坏惊人,水土流失严重,含沙量剧增,导致泥沙在中下游淤积河床湖泊中淤积,使湖面积缩小,降低泄洪蓄洪能力<4> 中游围湖造田,湖面缩小,蓄洪能力降低
<5> 植被覆盖率低,涵养水源能力低,调洪、滞洪能力低。
② 防治措施 上游植树造林保持水土,中下游裁弯取直,疏通河道,退耕还湖还林,兴修水利工程。(3)淮河
① 洪灾
<1> 流量季节变化很大,夏季集中<2> 历史上黄河夺淮入海,泥沙淤积,河床抬高,形成地上河 <3> 植被破坏、河流含沙量增大,泥沙淤塞河道,疏水不畅<4> 树枝状水系
② 水污染 工业废水、生活污水、农药化肥使用都不同程度地对河流水源污染 ③ 防治措施 <1> 洪灾
A.上游:修水库,蓄洪水,水土保持 B.中游:利用低洼地建蓄洪、泄洪工程 C.下游:整治河道,开挖新河、堤坝、疏通河道
<2> 污染 关闭小型污染厂、做好污水处理,达到排放标准
(4)珠江——咸潮
① 主要由旱情引起,一般发生在上一年冬至到次年立春清明期间,由于上游江水量少,雨量少,使江河水位下降,由此导致沿海地区海水通过河流或其他渠道倒流到内陆区域。
咸潮属于沿海地区一种特有的季节性自然现象,多发于枯水季节、干旱时期。多发生于珠江口。
② 成因 降水少是主要原因;珠江无序挖沙也助长了特大咸潮的形成; 海平面上升加剧咸潮蔓延;生产和生活用水增加加剧咸潮的严重。
③ 危害 身体健康;地下水和土壤内盐度上升;水质性缺水。
④ 防治 建立预警机制;采取调水以淡压咸;加强河道采砂管理;节约用水
(六)河流与城市、区位 1.城市区位
(1)河运的起点、终点:赣州市、上海
(2)河流交汇处:宜宾(岷江)、重庆(嘉陵江)、武汉(汉江)(3)河口:上海、广州、伦敦、鹿特丹(莱茵河)、亚历山大(尼罗河)
2.布局
(1)工业 上游——居民、自来水厂 下游——工业区 清洁水源——微电子(2)农业 蔬菜、花卉等城郊农业
(七)水文水系图的判断
1.根据流量曲线,判断河流补给类型
(1)大多数——雨水补给,水量大(2)流量稳定——地下水,湖泊补给(3)流量小——冰雪融水补给(夏季气温高)
2.根据流量曲线,判断河流汛期
(1)我国南方河流,汛期长(2)华北地区河流,7、8月为汛期
(3)东北地区河流,一年两次汛期(春、夏汛)(4)西北,洪水期在夏季 3.根据形状、流向等水系特点及注入水域,判断河流名称(1)多瑙河,W→E,黑海(2)尼罗河,S→N,地中海
(3)密西西比河(枝状),N→S,墨西哥湾(4)亚马孙河,W→E,大西洋
4.根据流向判断流域地势特点(1)亚洲水系图,中高周低,放射状(2)中国西高东低,向东流 5.地形图,山谷线汇水区域,山脊线分水区域;陡坡水流急,缓坡水流缓
(八)主要河流――经纬度的位置、地形区、国家(区域定位)
1.中国 黄河、长江、雅鲁藏布江、塔里木河、松花江、珠江、澜沧江(湄公河)、京杭大运河 2.亚洲(1)西伯利亚:鄂毕河、叶尼塞河、勒拿河→北冰洋(2)中亚:阿姆河、锡尔河→咸海(3)南亚:恒河、印度河(4)西亚:幼发拉底、底格里斯→波斯湾
3.非洲 尼罗河、刚果河、赞比西河、尼日尔河4.欧洲(水运网稠密)莱茵河、多瑙河、伏尔加河 5.北美 密西西比河6.拉美 亚马孙河、巴拉那河7.大洋洲 墨累达——达令河 8.界河、运河 苏伊士、巴拿马、乌拉尔等 9.不同经纬度的大河及河口
例如:北纬30°的河口有尼罗河、两河、长江、密西西比河
高考命题多以我国或世界典型地区的水环境为依据,通过设计一些新颖的图表,考察不同地区、不同河流的水文状况及水资源特点。以上内容较全面地囊括了有关水体的知识内容。河流的专题复习,能把中国地理和世界地理有效地串联起来,起到“牵一发而动全身”的作用
世界主要河流
一:亚洲
[一]鄂毕河,叶尼塞河,勒拿河。发源地:蒙古高原北部,西伯利亚南部山地。补给水源:以春季的冰雪融水补给为主。注入地:北冰洋。
水文特征:河流结冰期长,流量季节变化大,常在河流下游形成凌汛。备注:1:凌汛发生的条件:纬度较高,河流由低纬流向高纬。
2:这些河流的下游发生凌汛但造成直接经济损失很小,原因:在这些河流的下游纬度高人口稀少,工农业不发达。
3:鄂毕河在中国叫额尔齐斯河(在我国内陆地区的外流河)
[二]萨尔温江,伊洛瓦底江,湄公河,湄南河,红河。发源地:青藏高原:补给水源:大气降水。注入地:萨尔温江,伊洛瓦底江,注入印度洋。湄公河,湄南河,红河注入太平洋。水文特征:水量大,水位变化大,无结冰期。备注:这些河流都是国际河流:
萨尔温江:在中国称怒江 亚洲东南部河流,长约2,400公里,为东南亚大河和缅甸最长河流。发源于西藏唐古剌山脉,经中国云南流入缅甸,注入马达班海湾。上游流经高山峡谷。部分河段通地方小船。因有急流险滩,使其难以成为重要水道。下游通航里程不足160公里。主要被利用於浮运柚木。
红河:越南北部最大河流。发源于中国云南省西部,在中国境内称元江。呈西北—东南流向,在中国河口瑶族自治县以南进入越南,称红河。东南流经首都河内,分支注入北部湾。
湄公河:在中国是澜沧江湄公河约3/4的流域面积在其下游流经的四国——老挝、泰国、柬埔寨与越南。
湄公河三角洲位于越南的最南端,又称九龙江平原,是越南最富饶的地方。也是越南人口最密集的地方。伊洛瓦底江:亚洲中南半岛大河之一,缅甸的第一大河。中国古称大金沙江和丽水。[三]:恒河,印度河,布拉马普特拉河。发源地:青藏高原。补给水源:大气降水
注入地:恒河,印度河注入孟加拉湾。
备注:(1)恒河三角洲易发生洪涝灾害的原因:地势低平,排水不畅,热带季风气候降水变率大又处在山地迎风坡降水多,热带风暴潮的影响。
(2)布拉马普特拉河:布拉马普特拉河是雅鲁藏布江的下游,雅鲁藏布江穿过雅鲁藏布江大峡谷后,流入印度后,称为布拉马普特拉河,最终注入恒河。(3)印度河在我国是狮泉河。
[四]:幼发拉底河,底格里斯河
发源地:亚美尼亚高原。水源补给类型:冰雪融水。注入地:(波斯湾)印度洋。
水文特征:水量较小,春季水位最高,夏季水位低。备注:霍尔木兹海峡被称为世界油闸。[五]:黑龙江,黄河,长江,淮河,海河 发源地:亚洲中部的高原和山地
水源补给类型:大气降水。注入地:太平洋。
水系特征:黑龙江的一级支流是松花江,二级支流是嫩江。黄河:支流较少,特别是下游地上河无支流注入。
长江:支流较多水系发达。淮河:羽毛状水系。海河:扇形水系。
水文特征:以秦岭——淮河为界,界南河流水量丰富,径流季节变化小,无结冰期;界北河流径流季节变化大,含沙量大,有结冰期。
备注:(1)长江沿岸经济发展的优势:雄厚的工农业基础,便利的交通,广阔的消费市场,廉价的劳动力,长三角可为本区提供资金,信息,科技服务。
[六]:阿姆河,锡尔河,塔里木河(内流河)发源地:亚洲中部的高山 水源补给类型:冰雪融水
注入地:内陆沙漠和湖泊
水文特征:水量年际变化大,夏季河流径流量最大,冬季河流径流量最小甚至出现断流现象。
备注:(1)咸海面积缩小的原因:自然原因,全球变暖蒸发量增大,人为原因,阿姆河,锡尔河俩河沿岸农业用水增大,注入的水量变少。(2)塔里木河最大汛期是在8月。[七]:乌拉尔河] 水量:流域面积23.1万平方千米,下游年平均流量约400米2/秒,河口年径流量约8立方公里
水能:中上游谷深流急。自奥尔斯克起转为东西向,穿过峡谷,河谷展宽。沿河多处建有水库和运河,汛期:春季
冰期:上游11月初至翌年4月初、下游11月末至翌年3月末结冰,封冻期长4—5个月,下游每年11月至翌年4月有5个月的冰期。
航运:中上游多峡谷,整个下游河段均可通航,但每年11月至翌年4月有5个月的冰期。
二:非洲:
[1]尼罗河:发源地:东非高原,青尼罗河源于埃塞俄比亚高原。水源补给类型:大气降水
注入地:地中海
水文特征:世界最长的河流(6600千米),白尼罗河水量稳定,青尼罗河水量水量变化大,夏季河水大增,造成尼罗河定期泛滥。
备注:(1)尼罗河泛滥的利和弊:
弊:每年的泛滥会淹没农田,造成直接经济损失。
利:每年的泛滥会给下游带来大量的肥沃的土壤,为发展农业提供条件。(2)阿斯旺大坝修建的利和弊:
利:可防洪,灌溉,旅游,航运,养殖等。
弊:尼罗河下游肥沃的土壤会大大减少,海岸线后退,尼罗河三角洲面积会减少。[2]尼日尔河:发源地:西非高原。水源补给类型:大气降水。注入地:几内亚湾。水文特征:上,下游在热带雨林区,水量较大;中游在沙漠地带,水量较小。[3]刚果河
发源地:赞比亚北部高原。水源补给类型:大气降水。
注入地:大西洋。水文特征:水量大,含沙量小,是世界水能资源最丰富的河流。备注:刚果河下游没形成三角洲的原因:
1.刚果河流经地区为热带雨林 植被保护完好 河流含沙量比较小 2.非洲西海岸海岸线平直 不易形成三角洲 3.高原地形沿伸到海 海岸较陡
4.由刚果盆地顺流而下 流速快 冲刷强 泥沙难以沉积 [4]赞比西河
发源地:隆达——加丹加高原
水源补给类型:大气降水。注入地:印度洋
水文特征:流经热带草原气候区,水量变化大。
三:欧洲:[1]伏尔加河:
发源地:东欧平原西部
水源补给类型:大气降水。注入地:里海
水文特征:水量:伏尔加河河口年平均流量达每秒8000立方米,平均每年有255立方公里的水注入里海 水能:有14座大型水利枢纽,各电站总发电量达400多亿度。水力资源丰富 汛期:夏季,大量的积雪融水流入伏尔河!水量丰富
冰期:冬季河面封冻,上游冰期长达140天,中下游在90至100天左右。航运:平原河流,经过人们的开发,有健全的航道网!
备注:欧洲最长的河流,在俄罗斯水运中占重要地位。欧洲最大的河流,同时也世界上最大的内流河。俄罗斯内河航运干道。流经森林带、森林草原带和草原带,注入里海。它通过伏尔加河--波罗的海运河连接波罗的海,通往北德纳维河水系和白海——波罗的海接通白海,通过伏尔加河--顿河运河与亚速海和黑海沟通,所以有“五海之河”的美称:伏尔加河——顿河流域是俄罗斯最主要的农业区,主要的农作物:春小麦,马铃薯,向日葵等。
[2]莱茵河:发源地:阿尔卑斯
水源补给类型:大气降水。
注入地:大西洋
水文特征:水量平稳,季节变化小,含沙量小,无结冰期。
备注:(1)西欧水运发达的原因:西欧处在温带海洋性气候区,平原地形,水量平稳,受北大西洋的影响无结冰期,西欧经济发达对航运需求量大。
(2)航运:莱茵河航运十分方便,是世界上航运最繁忙的河流之一。莱茵河干流全长1320多千米,通航里程将近900千米,其中大约700千米可以行驶万吨海轮。莱茵河还通过一系列运河与其他大河连接,构成一个四通八达的水运网。[3]多瑙河
发源地:阿尔卑斯山
水源补给类型:大气降水。注入地:黑海 水文特征:水量:全长2850km,流域面积81.7万km2,河口年平均流量6430m3/s,多年平均径流量202_亿m3。
水能:中游多峡谷,水力资源丰富
汛期:春夏汛
冰期:由于雨雪洪水的相互补充以及上、中、下游河段洪水的错峰,无明显冰期
航运:多瑙河干流为自由通航的国际航道。原来有些河段坡陡流急,水浅弯多。航运还待开发!
四:北美洲[1]圣劳伦斯河:水源补给类型:大气降水。注入地:大西洋 水文特征:是五大湖的出水道,水位稳定。[2]密西西比河:发源地:美国北部
水源补给类型:大气降水和冰雪融水
注入地:墨西哥湾
水文特征密西西比河流域广阔,各地气候不一,因而河流各段的水文特征具有一定差异.以春季融雪和雨水补给为主,所以洪水期在春季,10月以后为枯水期,冬季冰封。所属水系:大西洋
纬度带:大部分在中纬度,临近入海处在低纬度 备注:中下游形成密西西比平原;中上游处在温带大陆性气候;中下游处在亚热带季风和亚热带湿润气候;世界第四大河
五:南美洲
亚马孙河:发源地:安第斯山 水源补给类型:大气降水注入地:大西洋
水文特征:水量大,水流平稳,季节变化小,含沙量小,流域面积大。河床深、宽且平坦,流速很缓,适宜航运事业。
六:大洋洲
墨累河:发源地:澳大利亚大分水岭西侧
水源补给类型:大气降水 注入地:印度河 水文特征:雨季河水暴涨,枯水期常有断流现象。
第五篇:化学教育文献
化学教育
202_年化学教育和科学教育学术的排名是通过从事化学教育的研究。
文摘:世界排名22的学术印刷期刊积极参加在化学教育和科学教育方面的化学教育的研究。这次调查的结果可以补充过去在学术质量这一领域的影响因素。了解这些学术在顶级领域有利于学术环境,要求研究员经常出版和产生影响。
关键词:研究生教育/研究.化学教育研究.专业发展
特征:化学教育研究
介绍
当前在学术方面的研究是致力于生产力。实际上很多人预期显示较过去30年和许多高校相比有一定的增长.1 例如:在澳大利亚,大学可以获得额外的资金,源于他们的学术的出版速度和推广,推广是很难有一个出版记录的.2 在美国.出版物的记录通常被用于评估学术性产量的一个标准,这个标准经常用于进行推广和任期的决定.3
Pienta已经证明在化学教育出版物速度比较积极,并且已经在所有教师的部门做了比较。化学教化学教育的每年平均出版率百分之67是为了获取博士学位,百分之55是授予硕士学位。作为教师在化学 教育本门发表论文占3.7,还有1.2是授予了博士和硕士学位的论文。与每年出版的率低的相比较,教师同事发表的化学和科学研究的期刊可以总结为进行研究和准备所需时间在化学教育方面的手稿。及时的审查出版物是研究人员和有关知识引文度量时成功的关键,一篇期刊在这一领域得到肯定变得至关重要。在科学家中普遍的观点是高质量的期刊趋向于有更大的影响。
在大部分科学学科,包括化学,影响因素已成为一种广泛用于度量区分,目的为了在期刊中产生的影响和信誉。尤金.加菲尔德在1963设计的影响因素,并且成立了科技信息的研究所为了把影响因素制成表格.ISI现在是汤普森出版公司的一部分,它计算每年影响因素的指标,并且把它们在JCR期刊中出版这些因素。
计算期刊的影响因素
特定的期刊的影响因素平均被引用的频率在一个具体的时期之内。它被决定的平率在一个为期两年的时间框架,但是也可以被计算用于五年的期间。为了计算一个特定为期2年的索引的期刊,被计算文章的数量超过2年以上。在一年之内这些引文的文章的数量被计算。影响因素就是在这2年期间出版文章的比例。如此这样,为期2年的影响因素为5.0,将意味着平均在在一个特定的杂志文章2年内被引用五次。
在计算顶级出版的文章里,JCR仅仅包括文章.评论.注解,然而顶级的引文也能包括信件和会议摘要。尽管JCR出版了一个2年的影响因素,在某些领域,五年影响因素可能是一个更合适的度量。这些领域有冗长提交出版时间表,需要花费2年多的时间去整合和和应对,出版物可以通过一个影响因素获得更好的服务,发表的款项引文和文章数需要更长的时间框架。
汤姆森计算来自60多个国家1000多份期刊的影响因素,大量的期刊被用英文出版或最低限度的书目知识也是用英文。然而,在这特定领域里,这些影响因素并不是对所有期刊都有价值。例如,在化学教育领域,化学教育者和澳大利亚教育杂志不能被ISI索引,在科学教育方面,科学学院教学杂志不能被ISI索引。影响因素,它源于数字上的公式,没有偏见。重度引用评论文章可以使一篇期刊的影响因素膨胀,尽管评论型的文章可以从计算中移
除。有些影响因素不赞成那样的研究领域,这些研究是在小的范围或者领域,他们往往引用旧的研究和非定期的来源,例如,人文或者社会科学.尽管影响因素的缺点,他们被学术机构使用,为了在这一领域里比较期刊和评估奖学金的工作。期刊和领域的比较可能产生误导,作为一个低影响因素将是在一个小的.专门的领域,而不是在一个大的令人深刻的一般领域。也很少出版有关作为一个奖学金工作指标的影响因素的有效性.化学教育研究期刊出版的影响因素
202_年索引的期刊的影响因素在化学教育和科学教育出版,并且被列于表1。通过比较,表2列出了期刊的影响因素,发布广泛的科学研究和化学研究,包括那些专注于特定的学科2年和5年期刊的影响因素包括化学科学和自然,与化学教育和科学教育研究的期刊相比,他们大幅度的提高。实际上,在化学教育方面,评估化学教育研究者的奖学金是通过推广和任期限制的委员会.薪酬与功绩委员会等,他们需要一个方法使他们能洞悉低的影响因素。
每2年和5年在化学教育具体的期刊方面的影响因素少于1.000,。如此这样,那些评估作为一种比较一个给定的出版期刊的方法是近乎没有意义的。即时指数被定义为文章引用的次数除以某一年在该杂志发表的文章数目。因此,它代表一篇在今年出版的文章平均被引用的次数。在表1的低即时指数值表明整合,在化学教育的教育研究出版工作的时间长于1年,因为在每一个案件的即时指数不到1。
科学教育期刊出版化学教育研究的文章,为期2年的影响因素都大于1.000.4个刊物有2个5年的影响因素接近3.0。然而,即时指数再次表明,出边和科普工作在科学教育方面的一体化步伐缓慢。在一个小的领域里,提供可靠的数据不作为比较的影响因素,影响因素具有速度较慢的出版和集成研究。在化学教育研究需要被探究中,我们认为有一个方法在决定顶级期刊提供了影响因素的比较。
这项研究的灵感和它被设计的起源来自一个数学教育的场地研究报告,这项研究关注了出版场地的排名,在本科数学教育研究,包括了同行审阅的期刊会议录。调查问卷被送往49个本科数学科学人员,要求他们将3种22个期刊不同的分类,第一类:最突出现场的的场地,第二类:表示表示强烈的审阅场地,第三类,简单描述另一个审阅场地。在该领域里大量期刊的质量的排名有效的提供大量的分析源自该领域的期刊,关于质量.信誉.外贸.工贸各个时期的影响。这个信息可以用来通知的推广和使用权的过程中。
因此,我们决定如何同行审评化学教育研究员在化学教育和和科学教育方面的排名。
方法:合伙调查
这项人口调查研究由2种来源组成。化学教育研究人员的清单通过使用由Stace.Lowery.Bretz建设的网站所认定,它包含了一系列大学,这些大学拥有化学教育的项目(硕士和博士水平)和实际上直接参加这些项目。第二个来源指出“期刊编辑”由已经在研究方面有所发表的一系列成员所组成:202_和202_的科学与教育的化学教育部分章节或者已经在化学教育方面出版过文章和在202_年和202_之间实践过(CERP)。202_的这一年的标志,当时大学化学教育被英国皇家化学学会出版,化学教育起初在欧洲被Ioanninas大学合并为了组成化学教育研究和实践,然后它被英国皇家化学学会研究和实践。2个来源取得的总人口人数的267名教师成员。化学教师成员来自32个国家和6个不同的州的代表在这个联合里。这相当于美国的中心,267名教师中的146人被雇佣到美国的学院和大学。在欧洲,66名教师在联合里被认定,他们中的25定居在美国。
资料搜集
这项调查是使用一个程序,允许匿名手机数据,通过一个基于Web的软件界面。一个邀请去完成那个调查,它被发送通过Qualtrics软件送到267名教师成员那里。
调查
这项调查由3个问题组成。第一个问题包含了7个国际期刊的名单,出版化学家与研究在美国.墨西哥.英国和澳大利亚。被选中的7个刊物整个基于频繁引用整个化学教育文献。对于每个杂志,3个选择之1就是教师成员被要求去给期刊的质量排名打分。第一类表示一个顶级期刊,在这个领域里最杰出之一。第二类表示中级期刊,和第二类是低级期刊,要么化学教育研究人员不熟悉或者认为是至少在该领域有影响力的,在调查的第二个问题要求受访者使用相同的分类方案分类15科学教育期刊。一套科学教育期刊的选择源于在化学教育文献被频繁的引用。第三个问题要求提供同行评审期刊的名字,它们没有被列于前两个问题之中和使用分类方案去分类这些期刊。
邮寄调查
此次调查可有效利用30天和一个提醒邀请在15天内被发送,在最初的邀请送到教师成员那里,他们还没有完成那个调查,一个功能有效的Quqltrics软和件,所以回应数据在结束的30天的期间被下载和在一个密码保护的电脑上储存。
结果与讨论
一个回应率百分之四十的调查被获得(267中的107参加了那个人口回应)。这些资料被分析用于完成107位调查回应的每一个人的问题并且进行低的讨论。那些回应和分析被展示在化学教育期刊的表3。这些期刊按照意义从最小到最大的排列好,化学教育期刊(美国)一直排名最高,平均1.28,Quimica教育(墨西哥)一直排名最低,平均2.59。这些受访者的回应的比例被包括在表2的最后一列为了表明,并不是每一个参加的期刊都会被排名。平均计算.中位数.标准差,不包括空白处的响应,因此,空白处的这些回应不会差生不利于统计的分析的影响。
方差分析方法被用来测试是按照坐落的地理位置在回应中的差异。坐落的地理位出现的响应对排名没有重大意义的影响。
这些资料显示,积极的化学教育研究人员把“华尔街日报”评为最杰出的期刊,由ACS化学教育和ACS期刊联合出版,化学教育研究与实践由皇家化学学会出版。中级的期刊包括化学教育家.生物化学模建和分子生物学教育。较低层次的期刊包括澳大利亚在化学方面的期刊.化学教育和Quimica教育。
科学教育期刊的回应和分析在表4中展示。四个排名最高的科学教育期刊被索引在ISI和已经报道了一些影响因素。再次,方差分析方法被用来测试是按照坐落的地理位置在回应中的差异。坐落的地理位出现的响应对排名没有重大意义的影响。
在教师的回应和分析的基础之上,最杰出的期刊科学杂志.国际科学教育杂志.科学教学.科学教育中的研究。中级的期刊是科学教育期刊和科技期刊.科学教师教育期刊.科学学院教育杂志.校园科学期刊和数学期刊。低级的期刊的科学教育期刊是科学期刊的编辑,国际科学教育期刊.加拿大科学期刊.数学科技术教育.纳米教育杂志.妇女杂志和少数民族在科学与工程.,共振:科学教育期刊和Baltic科学教育期刊。
这很能说明较在化学教育的评级比较最高等级的的期刊排名的问题—化学教育期刊和化学教育研究与实践—与那些在科学教育方面:科学教育研究期刊(JRST),国家科学教育期刊(IJSE),科学教育。所有这些期刊的编辑委员会,包括从来自国际委员会的研究人员,除了JCE之外,其中有一个是社会咨询委员会,他们由来自美国的教师和化学家组成。有关答辩的一件一致的其他证据可以再表5中搜索,它平均的展示了JCE.IJSE,对于其他期刊,科学教育作为第一类期刊排名在JCE或者CERP。表6平均展示了JCE和CERP的期刊,期刊在JRST,IJSE的排名,或者科学教育作为第一类期刊。