宁夏青铜峡灌区湖泊水盐特征及其对引排水变化的响应
文献类型：学位论文
| 作者 | 邵文睿 |
| 答辩日期 | 2025-06 |
| 文献子类 | 专业学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 马英 ; 张广英 |
| 关键词 | 青铜峡灌区湖泊 水盐来源 引排水调控 生态补水 节水情景 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 资源与环境 |
| 英文摘要 | 宁夏青铜峡灌区作为我国历史最悠久的特大型引黄灌区，其水资源高效利用与生态安全直接影响区域可持续发展。灌区湖泊作为农业排水的关键承泄区，具有调蓄农田灌溉排水、保障水资源可持续利用等重要功能。然而，在节水灌溉技术推广和排水系统优化的背景下，灌区引排水格局发生显著改变，导致湖泊水量以及纳盐能力的改变。强烈的蒸发浓缩作用叠加农业退水盐分输入，加剧了湖泊水盐失衡风险，可能引发湖面萎缩及次生盐渍化等生态问题。目前，针对深度节水背景下灌区湖泊水盐特征及其对引排水响应规律的研宄仍存在明显不足，制约了灌区水资源优化配置与生态功能提升。 本研宄以青铜峡灌区9个典型湖泊为研宄对象，根据其引排水补给方式（生态补水型、农田退水型及混合补给型），基于遥感监测数据集及2023-2024年关键灌溉期（春汇、夏灌和秋浇后期）的现场采样数据，综合运用水化学分析、氢氧稳定同位素（δD和δ180)示踪、MixSIAR混合模型、主成分分析及广义加性模型（GAM)等方法，系统研究了湖泊的水盐特征及其对引排水调控的响应规律。主要研究结果如下： (1)湖泊水量动态特征分析表明，研究区典型湖泊总面积和总水量年际变化不显著（P>0.05)，但呈现明显的季节性波动。春汇期湖泊面积和水量最大，夏灌期因蒸发增强显著减少，秋浇后期部分湖泊面积和水量小幅回升。不同补给类型湖泊的水量变化差异显著（P<0.05)：生态补水型和混合补水型湖泊水量变异系数分别达84%和75%，而农田退水型湖泊相对稳定（变异系数为10%)。 (2)基于氢氧同位素与MixSIAR模型的源解析显示，湖泊水源组成具有显著季节特征：春汇期以地下水为主（42%),夏灌期降水贡献增加至36.5%,秋浇后期则以引退水为主（41%)。受引水-降水-蒸发综合影响，农田退水型湖泊秋浇后期引退水补给比例高达48%，而生态补水和混合补水型湖泊夏灌期降水补给比例分别为41%和33%。 (3)通过水化学分析、Gibbs图、离子比值法及主成分分析，揭示了灌区典型湖泊盐分的时空变化特征及其形成机制。湖泊水化学类型以Na-Cl.S04型为主（78%),Na+、Cl-、SO42为优势离子。离子浓度季节空间差异显著：夏灌期离子总量分别为春汇期和秋浇后期的1.2和1.5倍，且呈下游累积效应，下游湖泊离子总量是中上游的1.2〜1.5倍。农田退水和混合补水型湖泊盐分显著高于生态补水型湖泊（P<0.05)，离子总量约为后者的2倍。2024年农田退水型湖泊离子浓度显著升高（Na+、K+和Ca2+分别增加45%、59%和24%)，而生态补水和混合补水型湖泊多数离子浓度呈下降趋势。主成分分析表明，蒸发盐岩溶解和人类活动（贡献率31.5%)、碳酸盐岩溶解（18.8%)和溶滤迁移（17.8%)是主要的盐分来源；人类活动主要通过农药施用-畜禽养殖-工业废水、氮肥施用、钾肥施用和生态补水影响湖泊盐分形成。 (4)基于GAM模型揭示了灌区湖泊水量和盐分与引排水量变化的相互关系，预测了未来引排水量变化下湖泊水量及盐分变化。引水量、排水量和生态补水量对湖泊水量变化的贡献度分别为70%、70.5%和68.5%; 生态补水量是影响湖泊盐分变化的关键要素（贡献度97.6%)。通过6种不同节水情景预测显示，灌区节水强度超过10%会导致灌区湖泊水量损失增加并削弱生态补水的调节效应。 |
| 学科主题 | 资源与环境 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 75 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/215677]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 邵文睿. 宁夏青铜峡灌区湖泊水盐特征及其对引排水变化的响应[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2025. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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