纳木错湖水位变化模型构建及其驱动机制识别.pdf

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1、第45卷第5期人民长江Vo1．45．No．52014年3月YangtzeRiverMar．．2Ol4文章编号：1001—4179(2014)05—0019—05纳木错湖水位变化模型构建及其驱动机制识别杜岩，谢谟文，胡搬，王立伟，许波(北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)摘要：从地理位置及人为扰动方面考虑，高原湖泊是研究全球气候变化以及其地质成因的最佳对象之一。基于1970～1990年的水文气象资料，对纳木错湖水位进行了同量纲线性分析，得出纳木错湖降雨量、蒸发量及冰川径流等各种因素的影响因子，进而建立了纳木错湖水位

2、变化模型。通过该模型可以较好地模拟高原湖泊水位变化情况，且通过分析可知，纳木错湖存在较大的地下水渗漏，对次级湖泊水位带来一定的影响。关键词：渗流；地下水渗漏；线性回归分析；驱动机制；纳木错湖中图法分类号：T~211．12文献标志码：A(2)理论分析与资料获取受自有学科的限制，缺1研究背景少对异常现象进一步探讨的思路。如在判断湖水变化目前对青藏高原冰川湖泊的研究已取得了一定成时有的学者用各个因子年变化量来分析纳木错湖水量果，如上官冬辉等通过分析青藏高原冰川面积的变化的变化原因，有的学者则从水量平衡法分析，往往得出情况，得出冰川融

3、水是纳木错湖水量增加的原因，但仍不同的结论。很难判断降水增加和冰川消融对纳木错湖水量增加的(3)缺少对其他变化驱动机制的充足认识。如在贡献比例；马颖钊等基于不同时期的遥感影像和气判断湖面扩张的原因时不仅需要判断冰川融水的影象资料，得出纳木错湖扩张的直接原因是降水变化和响，还应考虑其地质成因以及变化带来的不确定因素蒸发量的下降；朱立平等则基于水量平衡的限定和等。假设，通过地形图及遥感等资料，得出了气候变暖引起由于湖泊是相对独立的自然综合体，是岩石圈、大的冰川融水的增加对湖面上升具有重要作用；Chen气圈、水圈和生物圈相互作用的连

4、接点，这些特点使得Feng等通过近37a的气候变化特征以及冰川、湖泊变湖泊研究一方面具有丰富环境信息的优势，另一方面化过程分析得出冰川消融、冻土退化以及降水量的增由于湖泊属性变化的复杂性，而且各环境要素相互制加可能导致纳木错水量增加，但各个因子的贡献率需约，需要学科间进行交叉研究。本文主要对水文及要进一步分析；ZhangBing等通过年内和年际的水地质资料数据进行整理，通过水量和地质变化因素对量分析，得出气候变化对湖水变化有着显著作用。水位进行线性拟合，采用模糊分析法等定性研究方法，针对纳木错湖的研究虽然已经做了大量工作，但仍

5、存分析水位变化的机理及相关驱动因素。在着诸多不足，主要有以下几点。2资料来源及研究方法(1)难以获取充分详实的资料。如有的勘测照片分辨率不高，部分恶劣环境中数据有所缺失或有失偏2．1资料来源颇，在旱季条件下由于蒸发皿中水体较少，风吹和日晒纳木错湖位于东经90。l6E～91。o3E，北纬会使观测值比实际值要偏大。30。30N～30。56N，地处青藏高原中部，研究选用的气收稿日期：2013—10—21基金项目：北京科技大学“创新人才培养”项目资助(USTB201309FX)作者简介：杜岩，男，工程师，博士，主要从事地质灾害方面的研

6、究。E—mail：mutulei@163．eom20人民长江象资料为纳木错流域周边申扎、班戈等地的气象数据可以建立如下模型。以及纳木错工作站水文资料。地质资料为纳木错东部△日=ⅡlP(t)+02E(t)+口3Hf(t)+04H(t)+扎西5km处的采样样本数据，图像资料为1970，1991(2)年和2009年的航测地形图和TM影像资料。另外还式中，△日为水量变化引起的水位变化高度，mm；17,参考了1984年出版的《西藏河流与湖泊》以及近年来为各个因子的影响系数，一般为接近1的常量；P(t)为研究者对青藏高原的相关研究成果。年

7、降水量，mm；E(t)为湖水蒸发量，mm；H(t)为冰川2．2研究方法消融量，mm；H(t)为纳木错湖流域地表径流量，mm；从时间变化来看，纳木错湖水面积在1970～2000占为地下水渗流等，mm。(2)地质变化。青藏高原位于欧亚大陆板块和印年问共增加38．15km。期间根据湖泊面积的增加速率分为两个主要阶段，其中1970～1991年为第一阶度洋板块之间，板块活动频繁，相应产生的地质变化可引起的湖面发生相对大小的改变¨。。，如山体滑坡，地段，增加速率为1．03km／a；第二阶段为1991～2000年，增加速率为1．76km／a

8、。本文取1970～1989年质抬升，都可能成为水位变化的原因。湖水体积通过测量的样本数据为一个计算数据，对该期间的湖水水近似简化计算可得位进行拟合并通过地质变化修正建立模型，应用1990V=÷tan(3)～2009年数据，作为检验数据，对模型进行验证并分析该模型的计算成果和误