基于已有研究的综述和近期工作,收集和梳理了2013—2023年冰川物质平衡已有成果,归纳得到了目前常用的冰川物质平衡研究方法及模型,并总结了我国冰川物质平衡研究现状。结果表明:目前常用的冰川物质平衡研究方法可分为三类,分别为传统冰川学方法、影像大地测量法及卫星重力监测法。此外,还有一种以建立物质平衡(冰川积累和消融代数和)与气象要素变化之间关系为核心的冰川平衡模式,这种基于能量平衡方程的模式称为冰川物质平衡模型,在研究中可将其分为三类,分别为冰川平衡半经验模型——度日因子模型、能量-平衡模型以及冰流模型、物质平衡模型的耦合模型——开放全球冰川模型(OGGM)。在全球气候变暖的影响下,中国冰川整体呈现负平衡趋势和区域差异性。其中,祁连山老虎沟12号冰川物质亏损尤为强烈,1991—2020年累计损失-71 760 mm w.e.;昆仑山区域早期物质平衡相对稳定,后逐渐出现负平衡,马兰山东段冰川于2000—2020年累计损失-300~-180 mm w.e.;天山区域整体受气温影响较大,负平衡趋势显著,玛纳斯河流域内冰川在2000—2016年间累计损失-9 811.19 mm w.e.,天山乌鲁木齐河源1号冰川在1956—2016年间累计损失-17 351.5 mm w.e.;唐古拉山区域物质平衡变化与昆仑山区域变化相似,但其负平衡较昆仑山区域更为显著,冬克玛底河流域内冰川在1966—2015年内累计损失-7 550 mm w.e.;喜马拉雅区域冰川有轻微负平衡状态,羊卓雍措两岸冰川在1987—2021年累计损失-930 mm w.e.;阿尔泰山冰川整体为负平衡状态,2000—2010年的亏损程度要大于2010年后的亏损程度。
针对北京市通州区缺乏生态基流的相关研究,本文以通州区主要河流为研究对象,基于MIKE11模型模拟2019年主要河流氨氮变化特征,并在5个国家级和市级考核监测断面采用水文学法和模型模拟分析城市河道生态基流。结果表明:北运河上游年均氨氮浓度为III类;凉水河、潮白河上段以及北运河中下游为IV类;凤港减河、港沟河及潮白河下段为V类。除王家摆、许各庄断面外,其余断面两种生态基流计算方法的结果较为接近。运潮减河入潮白河口生态基流推荐值为5.5 m3/s、北运河王家摆7.44 m3/s、凉水河许各庄8.83 m3/s、凤港减河小屯4.27 m3/s,港沟河后元化2.97 m3/s。各生态基流保障率均值为89%~100%,基本满足设计保障率要求。本研究对北京市通州区生态基流开展了尝试性的研究工作,为水环境管理提供技术支撑。In view of the lack of ecological base flow in Tongzhou District of Beijing, the main rivers in Tongzhou District were taken as the research object, and the changes of ammonia nitrogen in the main rivers in 2019 were simulated based on the MIKE11 model, while the ecological base flow of urban river was analyzed by hydrologic method at 5 national and municipal examination and monitoring sections. The results show that the annual average ammonia nitrogen concentration in the upper reaches of the Beiyun River was class III;the Liangshui River, the upper part of the Chaobai River, and the middle and lower reaches of the Beiyun River were class IV;the Fenggangjian River, the Ganggou River, and the lower part of the Chaobai River were class V. The calculation results of the two methods are close to each other except Wangjiabai and Xugezhuang. The recommended values of ecological base flow are as follows: 5.5 m3/s at Yunchaojian River, 7.44 m3/s at Wangjiabai, 8.83 m3/s at Xugezhuang, 4.27 m3/s at Xiaotun and 2.97 m3/s at Houyuanhua. The average guarantee rate of ecological base flow is 89%~100%, which basically meets the requirement of design guarantee rate. The ecological base flow studied in Tongzhou District of Beijing will provide technical support for water environment management.
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