塔里木河干流近50a地表水资源利用问题评估

塔里木河干流本身不产生径流 ,历史上曾有九大水系汇入 ,而现今与塔里木河干流有地表水力联系的只有阿克苏河、和田河和开都河—孔雀河三大水系 ,维系其水与生态系统。近 5 0a来 ,由于源流区以水资源开发利用为核心的高强度的人类活动 ,在源流区出山口水量未减少 ,且 2 0世纪 90年代以来有明显增加的背景下 ,补给干流的水量呈明显减少态势。加之干流区间耗水量不断增大 ,多年平均干流上游耗水量 16 .89× 10 8m3 ,中游 2 2 .96×10 8m3 ,上中游耗水量占阿拉尔站多年平均径流量 (4 6 .18× 10 8m3 )的 86 .3% ,仅有 (6 .33× 10 8m3 ) 13.7%的水量进入下游。地处下游的大西海子水库建于 1970年 ,1970 - 1999年的 30a中 ,有 2 0a无水下泄其下游 ,致使 32 0km河道干涸 ,台特玛湖于 1974年消失于荒漠中。塔里木河干流下游一片凄凉景象 ,风沙肆虐 ,沙漠扩大 ,生态退化 ,严重危及干流地区。 2 0 0 0年 5月 14日至 2 0 0 3年 11月 3日从博斯腾湖 5次向干流下游应急输水 ,计由大西海子水库下泄水量达 16 .6× 10 8m3 ,才使干涸长达 2 8a的台特码湖于 2 0 0 1年 11月 16日开始恢复到 10km2 多的水域 ,周边及沿河两岸生态与环境得以初步改善     

塔里木河流域生态环境恶化的水文效应

塔里木河是我国最大的内陆河。 4条源流出山口多年平均天然径流量 2 2 4 .9× 10 8m3 (195 7～ 2 0 0 1年 )。在全球变暖的大背景下 ,塔里木河流域山区气候出现变暖增湿的趋势 ,2 0世纪 90年代径流量达 2 4 1.9× 10 8m3 ,增幅 7.6 %。由于源流区人类开发利用水资源的影响 ,使得补给塔里木河干流的水量不断减少 ,水文条件改变 ,造成干流上、中游段耗水严重 ,导致下游生态与环境急剧退化。自 2 0 0 0年以来 ,实施的从开都河—博斯腾湖向下游绿色走廊应急输水 ,已使下游生态环境开始恢复生机。     

塔里木河流域水资源利用面临的主要问题

塔里木河流域由水引起的生态恶化,在我国内陆河流中具有代表性.研究表明:塔里木河流域近40 a源流来水量呈增加趋势,特别是近10 a增加更为明显.说明随着全球气候的变化,塔里木河源流区的水情得到好转.但在近10 a源流补给干流的水量增加不足1×108 m3/a, 特别是干流沿程各站点的径流量仍呈显著的线性递减趋势,表明塔里木河源流连续10 a的丰水期,并没有改变干流环境恶化的局面.在此基础上,总结塔里木河流域水资源利用存在的主要问题,并提出塔里木河流域水资源可持续利用的基本对策.     

气候变化和人类活动在塔里木河流域水文要素中的反映

塔里木河流域较明显的增湿出现在近20 a,流域平原地区近10 a略有暖干化的迹象;20世纪90年代是流域山区近40 a来最暖湿的阶段,在天山南麓中西部山区和帕米尔高原一带90年代增湿幅度大,西昆仑山北坡一带近20 a降水变化很小.塔里木河流域4条源流出山口多年平均径流量为227.0×108 m3,从年代际尺度看,50-80年代基本接近多年平均值,而90年代受山区增暖变湿影响,4条源流径流量达241.9×108 m3,增幅6.6%.由于源流区人类活动的影响和粗放型农业,近50 a来补给塔里木河干流的源流条数和水量不断减少,加之塔里木河干流上中游区间耗水量大,导致下游水量减少,生态急剧恶化.     

塔里木河上游水资源利用效率分析

塔里木河三条源流灌区引用地表水量已接近 70 % ,而有效利用率不足 0 .4,主要是渠系防渗率只有 10 %～ 2 0 % ,渠系利用系数 0 .39～ 0 .40。灌区从河道引水共计 140 .85× 10 8m3 ,到达农田的水量只有 5 5 .47× 10 8m3 。而且渠系、水库和农田渗漏还引起了灌区地下水位上升和土壤盐渍化。要提高源流灌区的水资源利用效率 ,必须实行地表水和地下水的联合利用 ,并修建山区水库逐步取代平原水库 ,减少引水的无效蒸发和渗漏损失 ,方可保证水资源的可持续利用和向塔里木河干流输送 45× 10 8m3 的地表水     

塔里木河干流中游灌区退耕封育效益分析

塔里木河干流中游灌区退耕封育的规模为 9× 10 3 hm2 ,其中 ,库灌区退耕 1.4 2× 10 3 hm2 ,河灌区退耕 3.5 7× 10 3 hm2 ,泵灌区退耕 4 .0 1× 10 3 hm2 。退耕封育后 ,农田灌溉用水改为生态灌溉用水 ,用水量减少。人工种植的农作物被天然野生植被所替代 ,同时可提高对保留耕地的利用率 ,扩大耕地的播种面积 ,增加地表植被的覆盖度。退耕封育后 ,可节约水量 0 .97× 10 8m3 ,除满足封育生态用水外 ,还可增加塔里木河下泄水量 0 .31× 10 8m3 。     

新疆阿克苏地区近40 a气候、水文变化特征分析

近20a来,阿克苏平原绿洲区气候明显变暖增湿,戈壁区略有变干的迹象。同期,由于气温升高,冰川消融加快,山区降水增多,源流出山口径流量略有增加;根据塔里木河干流阿拉尔水文站监测结果,近40a来,年径流量呈持续稳定减少趋势。20世纪90年代,径流量平均距平为-4．85,径流量减少达10．58％。这主要是人类干预和源流区粗放农业发展,耗水量不断增加,导致汇入塔里木河干流水量不断减少,从而引起中下游生态急剧恶化。     

近50年来塔里木河干流水量、水质及耗水分析

近53年来阿拉尔站以上3条源流出山口天然径流量呈增加趋势,由178.0×108m3增至207.6×108m3,净增29.6×108m3;3条源流年代际区间耗水量由128.5×108m3增至171.1×108m3,净增42.6×108m3;入塔里木河水量由50.0×108m3减至38.0×108m3,净减少12.0×108m3.历史上塔里木河最大耗水区在中游,多年平均耗水量24.8×108m3.从20世纪60年代至今的近40年,上游中、下段河床处于淤积状况,总淤积厚度130 cm,平均年淤积3.6 cm.从2001年至今上游段已成为塔里木河干流最大的耗水区,上游段耗水量占阿拉尔站年径流量的50%增加到80%,导致下游水量减少,环境恶化.塔里木河上游段高矿化度农田洗盐压碱水是干流水质恶化的根本原因,污染源主要集中在肖夹克至英巴扎的上游河段,尤其是阿拉尔站附近东西长60 km,南北宽20 km.现有8条排(退)水渠,其中有6条排水渠严重超标,矿化度4 71013 100 mg/L,是盐碱土规定标准2 000 mg/L的2.46.6倍.位于渭干河的新沙总排干,矿化度5 820 mg/L,严重超标,是盐碱土规定标准的2.9倍.     

塔里木河干流上中游丰枯情景下生态水调控研究

为保护及恢复塔里木河干流受损的天然植被生态系统,利用遥感影像、水文、植被等数据,借助野外监测、地理信息技术与模型模拟相结合的手段,厘定了不同来水频率下河水的损耗量、可调生态水量及生态供水量;结合天然植被的分布特点及需水规律,制定了不同水情条件下的生态水调控方案。结果表明:(1)在10%、25%、50%、75%、90%的来水频率下,生态供水量分别为48.39×10~8m~3、38.05×10~8m~3、27.20×10~8m~3、17.41×10~8m~3和11.93×10~8m~3,对天然植被生态需水量的保障度分别达到217%、171%、122%、78%和53%。(2)在丰水年、平水年、枯水年,设定促进天然植被"恢复"及实现"基本保护"和"重点保护"3个生态目标,以3~5 a为周期、轮灌时段7—9月、持续时间15~20 d的生态水调控方案。具体而言,丰水年在重点保护区、生态敏感区和生态脆弱区实现2~3次的漫溢,平水年在重点保护区(适当情景下涵盖生态敏感区和生态脆弱区)实现1~2次漫溢,枯水年仅通过河损补给重点保护区的生态用水。以上研究可为塔里木河干流水资源的优化配置与天然植被的生态保护及恢复提供重要的科学依据和技术参考。     

塔里木河干流土地利用变化及其生态环境效应分析

塔里木河是我国最长的内陆河,是新疆南疆绿洲生态的根本,各族人民赖以生存的母亲河。由于人类活动和气候变化的影响,20世纪40年代以前,车尔臣河,克里雅河相继脱离塔里木河;20世纪40年代以后,喀什葛尔河,渭干河也逐渐脱离干流,形成目前塔里木河流域的阿克苏河,叶尔羌河,和田河,开都河-孔雀河四条源流和塔里木河干流,既＂四原...     

博尔塔拉河下游河岸带土壤养分特征及其相关性分析

对博尔塔拉河下游河岸带土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、pH进行了分析。结果表明：① 土壤有机质在表层和80 cm土层属于强变异;20 cm、40 cm和60 cm土层属于中等变异。② 有机质含量为0.03%～4.19%,差值较大;不同深度土壤有机质含量从表层到深层逐渐减少,递减规律显著;5层（0~10 cm、20 cm、40 cm、60 cm和80 cm）土壤之间有机质含量垂直方向的相关性特征显示,60 cm深度与其他层次土壤有机质含量呈弱正和弱负相关,0 cm与80 cm、20 cm与40 cm之间的相关性极显著。③ 土壤有机质含量与pH、速效钾含量呈负相关,与速效磷含量呈正相关,与全氮呈极显著正相关（[WTBX]R[WTBZ]=0.934）。④ 通过对土壤样品养分含量分级显示,土壤有机质含量和速效磷含量平均值分别为0.44%和1.99 mg•kg^-1,均属于极缺乏型;全氮含量和速效钾含量平均为0.07%和39.78 mg•kg^-1,属于很缺乏型;pH平均为7.47,属于中性。     

黑河下游河床渗漏试验研究

黑河下游受自然和人类活动的影响 ,植被遭到严重破坏 ,额济纳旗绿洲正在逐步萎缩 ,生态环境的恶化已经引起广泛的关注。脆弱的生态需水主要依靠少量河水和地下水维持着 ,由于地表水资源的短缺 ,提出采取工程措施减少下游河床沿途入渗的建议。对此 ,运用美国SOILMOISTUREEQUIPMENTCORP .制造的Model 2 80 0Guelph入渗仪 ,对黑河下游河床入渗能力进行了定点测量 ,发现黑河下游河床入渗能力 (Kfs)相当强。初步分析河床入渗对下游植被生态的影响 ,以及为减少河床渗漏而采取工程措施的可行性。     

黄河中游干旱的变化及区间遭遇分析

本文利用黄河中游及其分区1955~2002年盛夏干旱指数资料,采用最大熵谱分析和小波分析方法,对黄河中游盛夏干旱变化的周期性特点和各分区不同干旱等级之间的遭遇概率进行了统计分析。结果表明:①中游盛夏干旱的显著周期是12年,其次是准3年(2.8年);②各分区显著周期不尽相同,其中泾渭洛河和汾河为3年(2.8年)和2.1年,龙花间和河龙间为8年和10年(9.6年);③黄河中游不同分区同时发生大旱或特旱的概率比较高,而同时发生涝的概率却比较小。     

黄河中游地区土壤湿度特征分析

利用1981-2002年黄河中游地区(32°～42°N,100°～116°E)土壤湿度资料,分析该地区土壤湿度的水平和垂直分布特征、年际和年代变化.结果表明:黄河中游地区土壤湿度水平分布大致呈中部干,西南和东南湿的分布趋势;该地区的中南部土壤湿度垂直分布具有独特性,随季节而变,初春至5月底土壤湿度迅速下降,表层下降最快...     

塔里木河中下游河流廊道景观生态功能分区研究

以塔里木河中下游河流廊道为对象,应用景观生态学的原理与方法,探讨生态功能区划系统以及具体的划分问题,提出相应的区划原则并针对不同等级功能区划分标准,定性划分了3大景观生态功能类型区,对其特征进行了分析,并提出了相应的生态恢复对策.     

苏丹草在塔里木河下游地区的栽培试验

2002-2003年在地处塔里木河下游的新疆生产建设兵团农二师33团五里村试验区,对苏丹草(Sorghumsudanense)进行了栽培试验。结果表明,苏丹草种子对Na2SO4,NaCl的耐盐性高于苜蓿;每年可刈割4-5茬,年产鲜草91 369.85-138 506.90 kg／hm2,生育期比新疆北部地区栽培提前了22-25 d,产草量提高了7 059.85-54 196.90 kg／hm2;在4种不同的微肥处理下,施用万物春效果最佳,可大大提高苏丹草的产草量。     

石羊河上游净生态系统生产力研究

利用MODIS数据,结合CASA(carnegie ames stanford approach)模型和土壤呼吸拟合方程,对石羊河上游2003—2012年净生态系统生产力的空间格局及变化趋势进行了分析,并探讨了气候因子对区域碳源/汇的影响。结果表明:1 2003—2012年,石羊河上游地区年均NEP为126.96 g·m-2·a-1,NEP总量为1.38×1010t·a-1;近10 a NEP有明显的增加趋势。2 NEP空间分布呈现出由中部向南、北依次降低的空间格局;总体上表现为碳汇,只有小部分荒漠为碳源;不同生态系统NEP存在较大差异。这主要与研究区水热条件组合和植被类型有关。3 NEP的年际变化与气温和降水量呈正相关,降水量对NEP的影响大于气温,并且在空间上具有互补性。     

黑河中游临泽地区夏季露水的生成

对于降雨稀少的内陆干旱区,露水具有重要的生态学意义.在黑河中游的张掖市临泽县平川镇,于2008年6～9月利用人造面板法对露水进行了连续90d的观测,发现:①只有当露水收集板的温度低于露点时,露水才能生成;②观测期间河岸带共生成露水52次,总生成量为4.26 nn,绿洲内共生成34次,总生成量为1.52 mm,戈壁共生成...     

塔里木河下游荒漠河岸林地下水蒸散发

通过对塔里木河下游4个观测点地下水位的监测和地下水蒸散发的估算,分析荒漠河岸林地下水位月和日的波动、地下水蒸散发(ET_g)的时空变化及其主要影响因素。结果表明:①在生态输水前(7月21日至8月12日),4个观测点地下水位呈整体下降趋势;而生态输水后,水位保持稳定上升趋势。在整个观测期内,地下水位都表现出明显的昼夜波动现象。②ET_g均呈现出单峰变化特征,08:00开始快速增加,在12:00-16:00维持在一个较高水平上,18:00以后快速下降,最高值出现在当地时间14:00。③ET_g随着植被类型、覆盖度的不同而存在显著差异,同时又受地下水位埋深的影响。④太阳辐射、温度和饱和水气压差是影响塔里木河下游地下水蒸散发日变化的主要因素,风速对其无显著影响。     

塔里木河干流下游地下水特征分析

本文基于 90年代末塔里木河干流下游地下水埋深和水化学资料 ,系统分析了塔河下游在断流 2 0多年后地下水水化学特征和地下水埋深情况 ,对地下水的矿化度、离子含量和化学类型的分析结果表明 ,水化学特征的水平和垂直地带性分布规律 ,水化学成分变化的区间性 ;高矿化地下水的普遍性等 ;地下水埋深在断流 2 0多年后河道附近地下水水位为 6.5米 -1 0米。地下水的盐分和埋深分布特点和规律表明 ,在解决塔河下游生态问题时 ,除解决下游来水问题还必须考虑到下游不同地段的水化学特征。