策勒绿洲生态与灌溉用水对地下水埋深的影响

[目的]估测地下水资源变化动态并对其安全性进行识别,为策勒绿洲水资源管理及维护绿洲生态安全提供一定决策依据。[方法]分析策勒绿洲总用水需求,基于策勒河径流与地下水动态监测数据,计算绿洲用水缺口;最后,通过绿洲长期地下水位监测资料分析地下水位随时间变化规律。[结果]综合考虑生态用水背景下,策勒绿洲年均用水缺口5.20×10~6~1.15×10~7 m^3,当利用策勒绿洲地下水补足绿洲用水差额时,地下水平均埋深年均下降0.27~0.60m,在非枯水年状态下策勒绿洲地下水补给相对充足使得地下水平均水位无明显变化,只在地下水水位时空分布上有所改变,如2008—2014年绿洲地下水平均埋深虽有较大幅度波动,但基本维持在21m上下。[结论]短期来看策勒绿洲地下水埋深变化处于安全范围内,但为了保证绿洲健康可持续发展,并维持地下水埋深的稳定,当前应投入财力到水资源使用的监督和管理中去,将建设农业节水设施作为长期发展策略。     

塔里木盆地南缘绿洲地下水时空变异与监测点位优化——以策勒绿洲为例

[目的]揭示塔里木盆地南缘绿洲地下水时空变异特征,优化监测点位,为实现水资源的合理利用与绿洲可持续发展提供依据。[方法]基于2008—2014年地下水监测数据,首先利用地统计学方法,通过对球状、指数、高斯3种模型的系统分析,确定适宜该地区的最优模型;其次利用该模型定量分析区域地下水时空变异特征,并进行地下水监测点位优化;最后利用Thiessen多边形法计算地下水平均埋深,对绿洲地下水平均埋深变化特征进行分析。[结果]高斯模型为最优模型,并且地下水的空间异质性和连通性增强;在不影响监测精度前提下,将原有23个监测点有效减至12个,降低监测成本;绿洲地下水平均埋深变化趋于稳定。[结论]绿洲地下水尽管受绿洲扩张影响显著,但因径流补给,目前总体处于安全状况。为保障绿洲健康可持续发展,需在目前绿洲规模基础上适当控制绿洲扩张。     

基于两阶段随机规划方法的绿洲水资源优化配置

选取塔里木盆地南缘和田地区策勒绿洲作为典型研究区,以当前绿洲种植的核桃、红枣及石榴经济林种为重点研究对象,针对绿洲水资源灌溉系统中的不确定性和复杂性,引入概率密度函数和离散区间方法,构建区间两阶段模糊随机规划模型,对各经济林种在各灌季的配水目标进行优化,模拟分析不同林种在不同灌季的最优配置水量。结果表明:灌溉主要集中在夏季与秋季;在策勒河来水量不确定时,春季依然需要少部分水量进行灌溉,应优先灌溉红枣和石榴;夏秋时,主要对红枣与核桃灌溉,同时对石榴的灌溉面积进行动态调节,获得种植业最大收益,系统收益区间为[0.67×10~8,1.32×10~8]元。通过典型案例运用分析,显示该模型不仅充分考虑到不确定性因素对系统收益的影响,风险进行权衡并以区间形式给出优化结果从而获得较为科学的决策方案。