博斯腾小湖最低生态水位与水量盈缺分析

发布时间：2024-05-13 00:50

　　近年来,博斯腾湖小湖水位大幅波动引发了湖区生态环境问题,基于最低生态水位的湖泊水量盈缺分析对小湖水量调度和生态保护有积极意义。基于1991—2019年达吾提闸实测小湖水位数据,结合湖盆DEM数据和遥感NDVI数据,分别采用年保证率设定法、湖泊地形分析法和曲线相关法计算小湖区最低生态水位;并利用其他水文、气象和农业活动和湖区水量调控数据,使用主成分分析法解析小湖缺水的主要驱动因子。结果表明:博斯腾湖小湖最低生态水位为1047.18 m,多年平均满足率为31.03%。1991—1998年、2005—2015年和2017年间博斯腾小湖区发生了生态缺水,平均缺水量为0.69×108m3。上游来水量是小湖生态需水保证情势的主要驱动因素,农业活动和宝浪苏木水量调节活动次之,气候变化影响相对较小。2000年之前,生态缺水主要由湖区水位调控产生; 2000年之后,灌区农业取水成为生态缺水主要诱因。该研究结果可以为博斯腾湖小湖水量调控和湿地生态系统恢复保护提供科学依据。

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【部分图文】：

图1博斯腾湖小湖区范围示意

小湖区位于博斯腾湖大湖区的西南侧，处于开都河三角洲、孔雀河河漫滩和博斯腾湖湖滨交汇地带，总面积约为370km2。小湖区主要由16个浅小湖泊与大面积芦苇沼泽湿地构成，整体上西浅东深，最深处可达16m，最浅处则不到1m。湖泊之间由狭长曲折的河汊与支沟相互连接，洪水期大水漫溢，枯....

图2小湖区水位分别与湖泊面积和NDVI的关系

使用曲线相关法(图2b)，将各年份的平均水位及其对应的NDVI分别作为x轴和y轴绘制散点图，并使用多项式拟合，得到式(10),R2为0.55;求取其二阶导数得到式(11)，令式(11)=0，计算结果为1047.51m，其可被视为生态水位。3种方法计算得到的小湖生态水位分别为年保....

图31991—2019年小湖水量盈缺变化

基于小湖1991—2019年的历史水位和湖盆DEM数据计算小湖在各年份的库容量，与最小生态水位对应的库容量对比，得到小湖1991—2019年的水量盈缺情况，计算结果如图3所示。由图3可知:1991—2019年中，小湖区的生态需水盈缺量呈明显的阶段性变化。1991—1998年期间，....

图4小湖区水量盈缺变化影响因素双标图

根据PCA结果作二型标尺双标图，横轴和纵轴分别为PC1和PC2，累计贡献度为60.26%，可认为两轴为有代表性的主成分，如图4所示。在发生生态缺水的年份中，2000年之前的缺水年都分布在PC2的负半轴，2000年后的缺水年都分布在PC2的正半轴，且焉耆盆地耕地面积X1和开都河西支....

本文编号：3972138