干旱区季节性河流和田河中下游侧向渗漏遥感研究

发布时间：2019-12-05 13:30

【摘要】：胡杨为中国新疆塔里木盆地西南部荒漠河岸林的主要成林树种之一，是绿洲农牧业生产的天然绿色“长城”，对于调节绿洲的小气候，维持生态平衡，保护农牧业生产和人民的生活，有着十分重要的意义。同时胡杨是比较珍贵的种质资源，又是荒漠地区较为古老的落叶阔叶树种，对于研究沙漠的变迁、荒漠河岸林的发生和发展以及古地理、古气候的变化有着重要的研究价值。和田河中下游位于塔克拉玛干沙漠腹地，沿岸分布着窄带状荒漠河岸林，树种主要是胡杨，，主要依靠地下水维持生存。同时，其分布范围及密集程度与和田河的侧向渗漏过程密切相关。和田河为季节性河流，本研究通过利用季节性河流冬季河床暴露地表的特点，基于和田河冬季卫星影像的立体像对，提取枯水期河床的大比例尺DEM，并利用冬季影像提取河床糙率。在此基础上，利用丰水期遥感影像测定河道断面及边界信息，并获得断面面积、水深、河宽等断面信息，为河流流速、流量的计算提供基础数据。阐明河流渗漏特征，构建渗漏量与河岸两侧胡杨林带分布范围的相关模型，分析和田河中下游侧向渗漏的变化规律，主要得到以下结论：（1）经计算两河汇合口阔什拉什的流量为583.74m~3/s，2010年7月的径流量为15.6349×10~8m~3，和田河汇入塔里木河肖塔水文站的流量为177.5m~3/s，7月径流量为4.7542×10~8m~3。和田河中下游河道总侧渗量为406.24m~3/s，占和田河中下游流量的69.59%。平均每1km河道渗漏量为1.302m~3/s。（2）经对河岸两侧胡杨遥感解译、分析，得到胡杨林的分布规律：沿河岸两侧呈带状分布，分布范围较广，可达4.8km，绝大部分胡杨离河岸越近，分布越密集；整体上西岸分布范围大于东岸。到下游距河口82km处为新旧和田河的分流点，东岸为古河道主流带，东岸胡杨分布范围广。（3）运用数学和统计方法，构建河道渗漏量与河岸两侧胡杨林带分布范围的相关模型： Y=7.578X~3170.686X~2+13780.363，R~2=0.844，并通过了0.001的F检验，利用相关模型计算得到东岸单宽侧向渗漏量为131.162m~3/s，西岸单宽侧向渗漏量为275.078m~3/s。（4）经计算结果和分析表明：和田河由汇合口阔什拉什至肖塔河段侧渗量呈由南向北逐渐递减的趋势，西岸侧渗量大于东岸，离河岸越近渗漏量越大；距阔什拉什65km麻扎塔格山处河道河流渗漏量最少。
【图文】：

技术路线图,技术路线

图 1-1 技术路线1.5.2 研究方法和田河为季节性河流，枯水期时河床完全暴露地表，便于调查和监测，通过野外调查获取水体的遥感光谱特征，建立解译标志，确定水体主要分布区域以及了解研究区的地形、地貌特点及枯水期时河床的遥感影像特征。本文以3S技术为核心，对和田河中下游河道侧向渗漏进行遥感监测，首先，通过野外调查获取地物光谱特征，利用计算机边缘检测算法技术与遥感技术相结合的方法，提取丰水期和田河中下游河段河流边界；然后，利用美国对地观测系统(EOS)TEERA卫星的ASTER影像数据，基于立体像对的DEM提取；进行断面测量，得到断面参数，研究断面流速、流量计算方法。分析侧向渗漏过程，计算河道渗漏量，总结中下游河道渗漏规律。应用遥感手段分析河道两侧胡杨林带宽度，并建立侧向渗漏量与胡杨林带宽度的相关模型，根据模型估测单宽侧渗漏量。具体流程如下：

位置图,喀什,和田河,拉什

2.1 研究区概况和田河位于中国新疆维吾尔自治区塔里木盆地西南部，是昆仑山北坡最大的河流，旧称和阗河，发源于昆仑山和喀喇昆仑山，由南向北穿越塔克拉玛干大沙漠最后汇入塔里木河干流，它是唯一从世界大沙漠腹地穿过的河流，是世界第二大沙漠塔克拉玛干沙漠唯一南北贯通的绿色走廊。为塔里木河三大源流之一，流域总面积48870km2，地理位置介于东经77°25′~81°43′，北纬34°52′~40°29′，其行政区划包括和田市、和田县、墨玉县、洛浦县及新疆生产建设兵团47团、皮山县、阿克苏地区的阿瓦提县一部分[41]。和田河上游由两条大支流汇合而成，东支为玉龙喀什河，发源于昆仑山北麓，西支为喀拉喀什河，发源于喀喇昆仑山北麓。两支流出山口后经过绿洲平原区于阔什拉什处（东经80°33′，北纬38°05′）汇合称和田河，从汇合处由南向北流，穿越沙漠在肖峡克处与阿克苏河及叶尔羌河汇合为塔里木河，全长1127千米。其中，从玉龙喀什河与喀拉喀什河汇合口阔什拉什至和田河入阿克苏河河口河长319千米。
【学位授予单位】：新疆师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P333;P237

【参考文献】