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变化环境下黄河流域内蒙古段植被与水文要素的时空协同演变 被引量：4
1
作者 陈永喆 崔艳红 +8 位作者 张才金 崔英杰 王怡璇 白亮亮 郭建英 刘廷玺 卢静 徐于月 龙笛 《水资源保护》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期141-149,共9页
为了探明我国干旱和半干旱区植被和水的时空演变规律,通过集成多源卫星遥感观测数据、再分析数据集与模型模拟数据,得到了黄河流域内蒙古段的降水、蒸散发、径流、表层土壤含水率、陆地总水储量变化信息,解析了2003—2018年不同土地利... 为了探明我国干旱和半干旱区植被和水的时空演变规律,通过集成多源卫星遥感观测数据、再分析数据集与模型模拟数据,得到了黄河流域内蒙古段的降水、蒸散发、径流、表层土壤含水率、陆地总水储量变化信息,解析了2003—2018年不同土地利用类型区植被与水资源的时空演变特征,探讨了植被与各水文要素之间的相互作用规律。结果表明:黄河流域内蒙古段东部森林植被覆盖度的提升促使蒸散发增加,年均蒸散发量和径流量之和较降水量高16.5 mm,导致土壤水和地下水储量下降;农田年平均净灌溉耗水量为101.3~108.9 mm,并因农田植被覆盖度逐年增大而增加;虽然草地区域年均蒸散发和径流量之和低于降水量,但草地植被覆盖度的持续增大导致水分盈余量显著降低,草地的耗水正接近其生态水文阈值;陆地总水储量等效水高以(7.5±1.9)mm/a的速率下降,区域地下水呈现亏缺趋势;降水的年际波动对植被覆盖度和蒸散发的影响逐渐减弱,对森林表层土壤含水率变化的影响也逐渐减弱。 展开更多
关键词 植被 水文要素 生态恢复 时空演变 黄河流域内蒙古段
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黄河流域十大孔兑地区多维水资源承载力分析 被引量：2
2
作者 崔彩琪 段利民 +4 位作者 潘浩 苗平 王瑞东 芦小燕 刘廷玺 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期12-19,共8页
针对黄河流域内蒙古段十大孔兑地区地下水超采、“粮能争水”导致的黄河流域局部地区水资源短缺问题,基于“量、质、域、流”多维水资源承载力评价框架,利用层次分析法和熵权法对评价指标进行主、客观组合赋权,应用TOPSIS模型对区域水... 针对黄河流域内蒙古段十大孔兑地区地下水超采、“粮能争水”导致的黄河流域局部地区水资源短缺问题,基于“量、质、域、流”多维水资源承载力评价框架,利用层次分析法和熵权法对评价指标进行主、客观组合赋权,应用TOPSIS模型对区域水资源承载力进行多维度综合分析。结果表明:2000—2020年研究区水资源综合承载力呈上升趋势,但整体处于临界可承载状态;水资源维度承载力:量>流>质>域,水资源承载子系统承载力:利用方式>承载体>承载对象。总体来看,国家最严格水资源管理制度“三条红线”的刚性约束以及河(湖)长制的全面推行,倒逼区域水资源“质”和“流”维度承载力提升,但持续高强度的水资源开发利用,使得“量”和“域”维度承载力下降显著;未来需要进一步优化农业与工业用水格局,重点解决“粮能争水”问题,加大对现有河湖水资源引入等措施来实现经济社会的可持续发展与水资源荷载平衡。 展开更多
关键词 多维水资源承载力 评价指标体系 量-质-域-流 TOPSIS模型 黄河十大孔兑
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煤炭资源富集区煤-水协调共采影响因素研究
3
作者 刘晓民 王震宇 +3 位作者 刘廷玺 王文娟 杨耀天 王文光 《煤炭科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第S2期162-174,共13页
采煤活动下毛乌素沙地生态脆弱特征进一步凸显,亟待破解区域煤炭资源开发与水资源保护间的矛盾,构建矿区绿色高质量发展的新格局。以神东煤炭基地呼吉尔特矿区为典型研究区,基于绿色开采理念,利用生命周期理论分析采煤过程对水资源影响... 采煤活动下毛乌素沙地生态脆弱特征进一步凸显,亟待破解区域煤炭资源开发与水资源保护间的矛盾,构建矿区绿色高质量发展的新格局。以神东煤炭基地呼吉尔特矿区为典型研究区,基于绿色开采理念,利用生命周期理论分析采煤过程对水资源影响的阶段性特征并对其进行阐述。立足于煤炭资源富集区煤-水资源开发利用现状,从水文地质、自然资源、采动影响、生态环境、煤矿灾害、社会经济6个方面,提取了23个关键影响因子,构建煤炭资源富集区煤-水协调共采影响指标体系。基于成锥规则优化的尖锥网络分析法,提出了“多锥共底”模型,以各因子间影响关系确定锥顶、锥底及共用锥底元素并构建“多锥共底”分析结构,从而探讨相关因子间的作用程度及反馈关系,同时对网络分析法、尖锥网络分析法等3种方法所得权重结果进行比对分析。研究结果表明:采动影响系统权重占比最高,煤矿灾害系统次之,生态环境系统、社会经济系统、自然资源系统、地质系统权重占比依次降低;在多种因子共同作用下,矿井涌水量、矿井水利用率权重相对较大。研究认为应当重点围绕矿井水来源、产生、利用3个过程来实现煤炭资源富集区煤-水协调绿色高质量发展,统筹生态环境健康、矿井安全生产2个方面,进一步强化煤炭资源要素在当地经济高质量发展过程中的支撑作用,从而推动区域煤-水双资源绿色高质量发展。 展开更多
关键词 深埋煤层矿区 煤-水协调共采 生命周期 尖锥网络分析法 “多锥共底”模型
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1958-2022年黄河头道拐水文站水沙特征分析及预测 被引量：1
4
作者 陈宏涛 牟献友 +2 位作者 罗红春 冀鸿兰 刘晓民 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2024年第6期11-21,共11页
[目的]探究黄河头道拐水文站径流量与输沙量演变特征,为区域水资源合理规划提供理论依据。[方法]基于1958—2022年径流输沙数据,采用非参数检验方法与CEEMDAN法研究了头道拐水文站水沙趋势、突变及周期变化特征,并通过水沙月值数据构建I... [目的]探究黄河头道拐水文站径流量与输沙量演变特征,为区域水资源合理规划提供理论依据。[方法]基于1958—2022年径流输沙数据,采用非参数检验方法与CEEMDAN法研究了头道拐水文站水沙趋势、突变及周期变化特征,并通过水沙月值数据构建Informer预测模型。[结果](1)年径流量与年输沙量的M-K统计量分别为-3.380,-5.067。年径流量和年输沙量分别于1986年、1968年和1986年发生突变,下降率分别为36%,44.38%和61.32%。(2)使用CEEMDAN法对径流量与输沙量年值序列进行分解后均得到3个IMF分量与1个RES分量,水沙序列的3个IMF分量平均周期分别为3.69 a,7.67 a,30 a和3.41 a,7.5 a,26 a;水沙月值序列经过分解后得到7个IMF分量,短周期为3.46月与3.61月,长周期为226.33月与184.50月,主导周期为7.25月和8.09月。(3)模型构建后发现径流的预测精度高于输沙,原因是输沙量受影响因素众多,变动幅度更大,较径流量预测难度大。[结论]黄河头道拐水文站水沙存在显著下降趋势,主要归因于降水影响,且序列突变节点与上游水库建成密切相关。 展开更多
关键词 水沙演变 非参数检验 CEEMDAN 水沙模型 头道拐水文站
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黄河内蒙古段造床流量变化及其影响因素
5
作者 王克志 刘晓民 +1 位作者 张红武 张晓华 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第7期8-15,共8页
造床流量是反映河床冲淤的表征指标,也是河道整治的主要参数。基于1960—2019年实测数据,运用改进马卡维耶夫法、平滩水位法、地貌功法,计算并分析了石嘴山、巴彦高勒、三湖河口、头道拐水文站造床流量。结果表明:时间上,1960—1989年、... 造床流量是反映河床冲淤的表征指标,也是河道整治的主要参数。基于1960—2019年实测数据,运用改进马卡维耶夫法、平滩水位法、地貌功法,计算并分析了石嘴山、巴彦高勒、三湖河口、头道拐水文站造床流量。结果表明:时间上,1960—1989年、2010—2019年造床流量为2100~3540 m^(3)/s,中水河槽冲刷,1990—2009年造床流量为740~1300 m^(3)/s,河槽淤积萎缩严重;空间上,造床流量呈现上站大于下站的特点;造床流量受来水量影响较大,在汛期水量低于105亿m 3的情况下,可以通过刘家峡、龙羊峡、海勃湾水库三库联调适当增大汛期来水量,强化黄河内蒙古段造床作用。研究结果显示改进马卡维耶夫法物理意义明确,计算结果相对合理,可为冲积性河流造床流量确定及黄河内蒙古段河道治理提供参考。 展开更多
关键词 造床流量 河床演变 改进马卡维耶夫法 平滩水位法 地貌功法 黄河内蒙古段
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适用于明渠流及冰盖流的统一泥沙起动流速计算方法初探
6
作者 刘晓民 杨耀天 +1 位作者 张红武 王文娟 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第6期100-106,共7页
冰盖是北方高寒地区河流冬季常见的一种自然现象。冰盖的出现改变了河流的运动状态,由原来的明渠流变为覆盖流。受冰盖糙率影响,垂线流速分布相应变化,进而影响河床泥沙输移。为进一步探讨冰期河床泥沙输移演变规律,基于Einstein假定,... 冰盖是北方高寒地区河流冬季常见的一种自然现象。冰盖的出现改变了河流的运动状态,由原来的明渠流变为覆盖流。受冰盖糙率影响,垂线流速分布相应变化,进而影响河床泥沙输移。为进一步探讨冰期河床泥沙输移演变规律,基于Einstein假定,采用滚动起动模型,考虑冰盖下糙率变化、黏性淤积物干重度、相对暴露度对泥沙起动的影响,从理论上推导出了适用于冰盖流的泥沙起动流速公式,并与已有试验数据对比,相对误差集中在1%~10%之间;同时,探讨了本文公式对于明渠泥沙起动的适用性,即当冰盖糙率为0时,可视为明渠流泥沙起动流速计算公式,与实验数据对比,相对误差范围为0%~0.86%,亦可满足计算精度要求。 展开更多
关键词 冰盖流 糙率 相对暴露度 泥沙 起动流速
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半干旱草甸草地不同处理下植被特征与土壤酶活性的变化 被引量：3
7
作者 王志婷 刘廷玺 +3 位作者 童新 段利民 李东方 刘小勇 《草业学报》 CSCD 北大核心 2023年第3期41-55,共15页
不同草地处理措施对植被和土壤会产生重要的影响。为探究不同草地处理措施对草甸草地的影响,以科尔沁草甸草地不同点为研究对象,设置围封(UNM)、围封+刈割(M)、围封+火烧(F)、放牧(G)4种处理,针对生长季土壤脲酶(S-UE)、碱性磷酸酶(S-A... 不同草地处理措施对植被和土壤会产生重要的影响。为探究不同草地处理措施对草甸草地的影响,以科尔沁草甸草地不同点为研究对象,设置围封(UNM)、围封+刈割(M)、围封+火烧(F)、放牧(G)4种处理,针对生长季土壤脲酶(S-UE)、碱性磷酸酶(S-AKP)、蔗糖酶(S-SC)活性和植被特征等开展研究,以探究草甸草地的最佳处理方式。结果显示:1)土壤酶活性随着土层深度的增加而降低,不同处理间的差异随着土层深度增加逐渐降低。2)放牧较围封处理,不同点植被高度、盖度、地上生物量和酶活性均降低,而丰富度指数增加。3)刈割较围封处理,不同功能群物种的补偿能力不同,禾本科的补偿能力大于菊科。4)火烧较围封处理,不同点植被高度、盖度、地上生物量、丰富度指数和3种水解酶活性均增加。5)多年刈割较放牧处理,植被高度、盖度和地上生物量和蔗糖酶、碱性磷酸酶活性均增加,丰富度指数和土壤脲酶活性均降低。综上所述,控制性火烧是半干旱地区草甸草地的最佳处理方式。 展开更多
关键词 土壤酶活性 季节动态 不同处理 草甸草地
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