玉龙喀什河流域地下水的时空变异规律

对面积约942 km2的玉龙喀什河流域地下水埋深进行取样检测,应用地质统计学方法对取得数据进行了半方差函数分析。结果表明,该地区2005、2006年地下水埋深变异函数曲线的理论模型符合指数模型;2007、2008年地下水埋深变异函数曲线的理论模型符合球状模型。通过对2005、2006、2007及2008年水样的分析,得出该地区地下水埋深在时间与空间上皆存在明显的变异性。在空间尺度上,地下水埋深从研究区的东北向西南方向有增加的趋势。从整体上看,地下水埋深在研究区的中部大于四周边;南部大于北部。在时间尺度上,随着时间的推移研究区中部和南部的地下水位正向下降方向发展。利用软件Geopack与Serfer7.0软件绘制了地下水埋深的时空分布图,为该地区地下水资源的评价与今后的合理开发利用提供了决策依据

不同风沙土壤颗粒的分形特征

应用土壤颗粒的重量与粒径分布原理来描述了古尔班通古特沙漠地风沙土壤颗粒的分形特征。通过对10种样品颗粒的机械组成进行分析,分别计算出了它们的分形维数(D=2.3237～2.9347),并分析了其与流动风沙土、半固定风沙土和固定风沙土之间的关系。分析结果表明,风沙土壤结构具有明显的分形特征,其粒径分布分形维数为2～3。土粒表面分形维数与2～0.2mm间的土粒含量存在显著的负相关;而与0.02～0.002mm和<0.002mm的颗粒含量存在显著的正相关,表现为随着土壤质地从流动风沙土、半固定风沙土到固定风沙土的变化,其土粒表面的平均分形维数呈依次增高。土粒表面分形维数与三种典型风沙土壤有机质含量为极显著正相关,而与其硬度为显著负相关

新疆三工河流域地下水矿化度的时空变异及其分形特征

对面积约670km2的新疆三工河流域地下水矿化度进行了取样检测,应用地质统计学方法对取得的数据进行了半方差函数分析,计算了平均值、方差、标准差、变异系数等传统统计特征值,并指出了用该方法表示地下水矿化度所存在的不足。在此基础上,将分形理论与地质统计学原理相结合,计算了三工河流域在1998、2002年地下水矿化度的分维值,分别为1.75,1.59;其变异系数分别为0.51,0.54,即2002年地下水矿化度的均匀性要比1998年的稍差。研究结果表明,地下水矿化度并不是具有理想分形特征的介质,它只是在一定的空间尺度内才具有分形特征。通过对1998年及2002年地下水样品的分析,得出该地区地下水矿化度在时间与空间上皆存在明显的变异性。在空间尺度上,地下水矿化度在研究区的北部大于中部,中部大于南部;在时间尺度上,随着时间的推移研究区北部的地下水水质正向矿化度加重的方向发展

绿洲-荒漠交错带潜水-土壤-植被-大气连续体水热传输模型研究

该文以干旱区绿洲-荒漠交错带为研究对象,以质量守恒原理与能量平衡原理为基础,建立了潜水-土壤-植被-大气系统中水分与热量传输模式,并提出了求解潜水-土壤-植被-大气系统的数值模拟分解-协调新方法,用天山北麓三工河流域绿洲-荒漠交错带的实测资料验证了水热传输模型的可靠性.结果表明,植被冠层蒸腾量模拟值与实测值比较接近,其最大误差为11.3%,土壤含水率的模拟值与实测值的最大误差仅为5.9%,土壤温度模拟值与实测值的最大误差为8.3%,用该模型模拟绿洲-荒漠交错带潜水-土壤-植被-大气连续体水热动态传输过程、植被蒸腾量、地表蒸发量和植被的根系吸水率具有较高的精度

天山北麓地下水与自然植被的空间变异及其分形特征

对面积约670km2的具有干旱气候特征的新疆三工河流域地下水埋深和自然植被盖度进行取样检测,应用地质统计学方法对取得数据进行半方差函数分析,计算均值、方差、标准差、变异系数等传统统计特征值,指出用该方法表示地下水埋深和自然植被盖度引起的困惑。在此基础上,将分形理论与地质统计学原理相结合,计算了三工河流域地下水埋深和自然植被盖度的分形维数,分别为1 3154、1 3677;而它们的变异系数分别为0 537、0 368。该地区地下水埋深和自然植被盖度在空间上存在显著的变异性,而且它们具有相似的变异特征,即随着地下水埋深的递增(或递减),自然植被盖度有所减少(或增加),说明干旱区自然植被盖度对地下水埋深有很大的依赖性。这暗示着在干旱地区影响自然植被盖度的众多因素中最具有决定性的因素是地下水埋深

近40a天山北坡气候与生态环境对全球变暖的响应

新疆天山北坡气候变化与生态环境的历史演变过程及未来可能变化趋势是天山北坡经济带可持续发展必须面对的问题,也是正确制定西部大开发战略方针的重要科学基础。通过利用天山北坡18个气象台站在近40a的气温、降水逐年月资料,采用相关分析及线性趋势分析等统计方法,分析了在全球变暖的大背景下,天山北坡生态环境演变特征及其与气候的关系,指出了未来的气候与生态环境变化对天山北坡地区的社会经济发展将产生重要影响。研究表明:天山北坡目前的生态环境正转向好的态势,天山北坡山区和平原普遍存在升温的变化趋势,尤其是平原绿洲升温比较明显。天山北坡在升温的同时,其降水量也呈现上升的趋势

沙漠非饱和风沙土壤水分特征曲线预测的分形模型

应用VanGenuchten提出的土壤水分特征曲线公式,推导出了沙漠风沙非饱和土壤水分特征曲线的分形模型。通过对古尔班通古特沙漠地9种不同土壤样本利用中子水分仪和负压计实测的水分特征曲线资料反求得到相应的分形维数,分析了分形维数与土壤质地之间的关系,结果表明随着土壤质地从流动风沙土、半固定风沙土到固定风沙土的变化,其分形维数呈逐渐增大。此外,基于土壤颗粒的重量与粒径分布求出了古尔班通古特沙漠地风沙土壤粒径的分形维数。通过对土壤水分特征曲线的分形维数与土壤粒径的分形维数的对比,得知它们之间存在着良好的线性关系。根据此关系,利用易测得的土壤粒径分形维数结合所推导的分形模型,对土壤水分特征曲线进行了预测,模型的预测结果很好地吻合了实测的土壤水分特征曲线。这一结果对于实际工作中根据风沙土壤颗粒大小分布的分形维数来预测沙漠风沙土壤水分特征曲线具有一定的指导意义

绿洲-荒漠交错带GSVAC水热传输可视化模拟系统的开发

以天山北麓三工河流域绿洲-荒漠交错带为研究对象，以可视化开发语言VisualBasic6．0作为主要开发工具，结合Access数据库，在传统SPAC系统原理的基础上开发了绿洲-荒漠交错带水热传输可视化模拟系统。该系统具备系统管理、数据输入、数据处理、信息查询、模型计算、地下水预测、图形绘制、结果输出等功能。充分考虑到实时预测的实际工作要求，在系统开发的过程中，力求将本项目所研制的各种预测方案集成为一个可实时业务化运行的软件系统。通过该模拟系统可预测绿洲-荒漠交错带植被蒸腾量、地表蒸发量和植被的根系吸水速率以及土壤水热动态传输过程，为绿洲-荒漠交错带地下潜水-土壤-植被-大气连续体中数据的管理、地下水的预测和GSVAC水热传输动态的计算机模拟提供了强大的软件环境

玉龙喀什河平原区地下水矿化度的时空变异研究

对玉龙喀什河平原区面积约942 km2的地下水进行两期取样检测矿化度,各取得了202个地下水矿化度样本,应用地质统计学方法(对取得数据进行了半方差函数分析)计算了均值、方差、标准差、变异系数等统计特征值。在此基础上,将分形理论与地质统计学原理相结合,计算了玉龙喀什河平原区在1999年和2003年的地下水矿化度,分形维数分别为1.67,1.43,变异系数分别为0.46,0.51,可见,2003年地下水矿化度的均匀性要比1999年差。初步研究表明,干旱区表层地下水的矿化度并非属理想分形的介质,它仅在一定的尺度内才具有分形特征。通过对1999年及2003年水样的分析,得出该地区地下水矿化度在空间与时间上皆存在明显的变异性。在空间尺度上,研究区地下水矿化度中部大于东西部;东北部大于西北部。在时间尺度上,随着时间的推移(1999-2003年)研究区中部的地下水矿化度有逐渐升高的趋势