怎能让塔里木河下游干涸的悲剧重现中游地区--2002年塔里木河流域3条源流区间耗水评析

20 0 2年塔里木河流域阿克苏、叶尔羌和和田河 3大源流出山口天然径流量 2 16 .75× 10 8m3 ,比多年平均值多 2 4× 10 8m3 ,然而由于人为的不合理利用水资源 ,致使 3条源流区间总耗水量达 16 4 .2 7× 10 8m3 ,而且叶尔羌河竟无水注入塔里木河干流 ,形成叶尔羌河艾力克他木到塔里木河干流肖夹克站间约 32 0km河床干涸近 2 0a之久 ,构成塔里木河流域新的生态与环境恶化地段 ,成为新疆一处新的风沙源地。它不仅威胁着阿克苏绿洲 ,而且影响着叶尔羌灌区的生产。必须制止这种毁灭人类家园的行为 ,使人们明白只有保护好干旱区河流常流水清 ,才能真正保护好自己的家园 ,才是科学的可持续利用有限的水资源。我们不能让塔里木河下游河道干涸 ,生态与环境恶化的悲剧在其流域中游地段重演。     

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     

塔里木河流域水量变化对生态环境影响分析

本文以塔里木河流域的10个水文站1961~2000年观测资料为基础,对塔里木河流域的径流变化及其对下游生态环境影响进行了分析。分析得出:(1)20世纪60年代以来,塔里木河各源流的出山口径流量增加23.82×108m3,增幅达14.97%,但是,能汇入塔里木河干流的水量并没有增加,而且比60年代减少了8.8×108m3,减幅达17.41%。(2)近40年以来,由于塔里木河干流上中游地区的耕地面积急剧扩大,用水量剧增,使下游的来水量比60年代减少7.72×108m3,减幅达76.13%。(3)由于塔里木河上中游耗水量的增加,塔里木河下游来水量逐年减少以至断流,由此造成下游生态环境出现较大的变化,主要表现有:河水盐化严重,灾害性天气出现的次数大幅增加,河道断流,地下水位下降,天然植被严重衰败,沙漠化过程加重。(4)实施塔里木河流域水资源的统一管理,统筹分配上、中、下游水量,调整大农业生产方向,完善流域节水改造配套工程,发展节水型农业,是塔里木河下游受损生态环境恢复与重建的关键。     

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。     

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.     

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.     

塔里木河下游生态输水策略分析

自2000年5月至2011年间的12次生态输水,对塔里木河下游地下水恢复发挥了重要的作用。截至到2011年10月的实测数据,相较于输水前,英苏、阿拉干、库尔干和老英苏各断面的地下水位均有不同程度的上升,上升幅度与离河距离相关。距河1 km处的上升幅度分别为2.0、3.0、4.0 m和1.0 m左右,地下水位均有较明显的恢复。当地下水埋深达到4.0、3.5 m和3.0 m时,与此相对应的植被生存状态分别称之为维持生存、基本生存与适合生存。由此可以计算出,塔里木河下游距河1.0 km范围内3种植被生存状态对应的耗水量分别为1.6×108、2.2×108 m3和2.7×108 m3。大西海子水库以下的下泄水量可分别在春、秋、冬季3个时段进行。据此,近期的输水策略为：年输水量应维持在2.7×108 m3以上,输水适宜时段为春、夏季,以尽快恢复下游地下水环境并逐步满足河畔植被适合生存的耗水量;远期输水则可视上游来水的情况,采用满足维持生存、基本生存与适合生存3种耗水量的交替输水方式,输水量的下限为1.6×108 m3,以达到有限水资源条件下提高水资源利用率与维持生态系统稳定的目标。     

面向生态系统多对象保护与修复的水库优化调度

近20 a来,随着塔里木河(简称"塔河")流域水资源综合规划与调度的实施,已基本实现"水流到台特玛湖、大西海子水库多年平均下泄3.50×108 m3"的生态输水目标.但是,塔河下游其文阔尔河与老塔里木河之间的两河区域内植被稀少、生态环境脆弱,多年的生态恢复效果并不显著.鉴于此,本文以大西海子水库为调控主体,以大西海子下...     

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。     

黑河干流中游地区耗水量变化的历史分析

黑河流域水资源极其匮乏 ,加之地区上的配置不均衡和中游地区水土资源的过度开发导致了黑河下游严重生态环境问题 ,已影响到我国北方广大地区生态环境质量 ,受到国家的高度重视和全社会的广泛关注。黑河水资源开发利用主要集中在中游地区 ,该区是全国重要的商品粮、蔬菜和经济作物生产基地之一 ,耗水量占流域耗水量的 85 %以上 ,是黑河的主要耗水区和径流利用区。本文利用黑河上游控制站莺落峡站和中游控制站正义峡站水文资料 ,分析了黑河中游耗水量的变化 ,结果表明 :2 0世纪 80年代以前黑河中游耗水量在 4.2 0× 10 8m3 左右 ,比较稳定 ;进入 2 0世纪 80年代以来耗水量明显增加 ,80年代耗水量比 40年代末期至 70年代增加了 2 .0× 10 8～ 2 .5×10 8m3 左右 ;90年代耗水量又比 80年代增加了 1.6 0× 10 8m3 左右。 80年代以来流域耗水量呈明显增加的趋势 ,这是以人类活动影响为主的结果     

河西走廊干旱区的水资源分布及循环过程

运用河西走廊3大内陆河流(疏勒河、黑河和石羊河)1955～2006年河流流量、冰川、地质水文和气象实测资料,系统分析了区域内水资源的分布规律及其循环转化关系等.结果表明,河西走廊水资源主要以冰雪水资源、地表水资源与地下水资源的形式存在,分布于3大相对独立的流域水系中；南部祁连山区发育大小河流共计57条,多年平均出山径流...     

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。     

石羊河流域武威市水资源社会化循环评估

当前对水资源的合理开发利用和科学配置、建设节水型社会的对策,已从传统的水资源供给管理、技术性节水的阶段,发展到关注结构性节水和社会化管理的水需求管理阶段。虚拟水管理就是水资源社会化管理的一个典型例子。文中从社会经济系统对水资源的需求角度出发,应用水资源投入产出模型,通过量化经济部门对水资源需求的数量关联效应,对河西内陆...     

生态环境用水研究的某些进展

随着当今科学技术日新月异的发展 ,不同学科的界限逐渐模糊 ,重叠交叉越来越明显 ,精确化与数量化方法与手段逐步完善 ,新的学科生长点不断出现。生态环境用水研究是当前生态学、水文学、土壤学、环境科学等的前沿领域与热点之一 ,尤其是联系生态过程与水文过程 ,描述生态演化与水资源相互关系的关键指标与中心问题。 2 1世纪全球问题 (人口 -资源 -环境-发展 )变得更加严峻 ,生态环境用水研究面临着如何满足社会的经济可持续发展对水资源日益增长需要的挑战。近 6年来有关生态用水研究在概念、重要性、理论计算方法、不同生态系统背景下水资源承载力等方面都有了共识并取得了有意义的发展 ,本文旨在有关工作基础上 ,对上述相关方面及存在的问题进行论述 ,为推动国家进行大规模的生态环境建设在理论和实践方面提供参考。     

“南水北调”西线工程与中国西北开发和生态环境的改善

我国是个水资源既丰富又贫乏的国家 ,总量有 2 .8万亿 m3,但人均仅 2 2 60 m3,处于缺水的上、下限之间。北中国人均只有 1 1 2 7m3,接近缺水的下限 ,华北地区更少 ,仅 556m3。随着北中国社会经济的发展 ,缺水问题日益严重 ,不仅制约了社会经济的进一步发展 ,更造成了地下水资源破坏、黄河断流、土地荒漠化等一系列生态环境恶化问题。据估算 ,2 1世纪 50年代 ,北中国将缺水 2 0 0 0亿 m3,解决的根本途径是“南水北调”。今天考虑的“南水北调”,进到北方的水量仅 60 0亿 m3左右 ,只能是“解渴”工程 ,如要“重整河山 ,再造中国”,彻底解决北中国缺水和土地荒漠化问题 ,必须考虑和启动“大时空南水北调”,调除长江水外的西南诸水。这是一项“利在当代 ,功在千秋”的大业 ,更需要全民族不懈地努力和奋斗     

近百年来人类活动对黑河流域水环境的影响

在总结前人研究成果的基础上 ,系统论述了黑河流域近百年来的水环境变化。流域水环境包括流域水系、水资源时空分布以及水资源质量等方面。近百年来 ,由于人类活动强度的增加 ,河流湖泊水系逐渐从自然水系、半自然水系演化为人工水系 ,地表径流基本上为人类所控制 ,使水资源利用主要集中在中游和下游上段地区 ,下游河道年平均断流天数从 5 0年代的 37.6d上升至 90年代的 89.9d,尾闾湖西居延海于 1 960年干涸 ,东居延海处于干涸和充水交替状态。水资源在年际和年内的分配都发生了极大变化。由于工农业发展、水资源利用方式、重复利用率提高以及人工合成物质的使用和排放等多种因素 ,流域水质持续恶化。由于人类活动的特点 ,在整个环境演变过程中定量分析人类活动的影响还没有适宜的理论和方法。     

Stable isotope analysis of water sources for Tamarix laxa in the mega-dunes of the Badain Jaran Desert,China

The complex interactions in desert ecosystems between functional types and environmental conditions could be reflected by plant water use patterns. However, the mechanisms underlying the water use patterns as well as the water sources of Tamarix laxa in the mega-dunes of the Badain Jaran Desert, China, remain unclear. This study investigated the water sources and water use patterns of T. laxa using the stable oxygen isotope method. The δ¹⁸O values of xylem water, soil water in different layers (0-200 cm), rainwater, snow water, lake water, atmospheric water vapor, condensate water, and groundwater were measured. The sources of water used by T. laxa were determined using the IsoSource model. The results indicate that T. laxa mainly relies on soil water. At the beginning of the growing season (in May), the species is primarily dependent on water from the middle soil layer (60-120 cm) and deep soil layer (120-200 cm). However, it mainly absorbs water from the shallow soil layer (0-60 cm) as the rainy season commences. In September, water use of T. laxa reverts to the deep soil layer (120-200 cm). The water use patterns of T. laxa are closely linked with heavy precipitation events and soil water content. These findings reveal the drought resistance mechanisms of T. laxa and are of significance for screening species for ecological restoration.     

鄂尔多斯市工业用水变化趋势和需水量预测研究

随着工业的快速发展,工业需水量与日俱增,工业需水量的预测已成为城市供水和水资源规划极其重要的部分.以鄂尔多斯市为研究对象,对工业用水变化规律和影响因素进行了分析,确定其未来的需水定额.采用定额法和增长比率法对鄂尔多斯市2010、2015和2020年工业需水量进行了预测研究,结果比较符合鄂尔多斯市的发展实际,对水资源决策...     

黄土高原半湿润区旱地一年两熟复种模式土壤水分效应

以冬小麦—夏闲种植模式为对照,比较了不同作物种植模式的土壤水分动态、作物耗水量及作物产量等指标。研究了旱地"一年两熟"种植模式的农田土壤水分动态及耗水规律,揭示了不同种植模式对土壤水分的影响机理。结果表明:旱地一年两熟种植模式具有较好的水分利用效率和经济效益,4种一年两熟种植模式的水分利用效率和经济效益较对照分别高48.4%~107.5%和62.3%~119.2%;发展旱地复种对土壤水分的影响程度有限,各复种处理与对照相比,水分差异主要存在于1 m以下的深层土壤;冬小麦—芝麻、冬小麦—大豆、冬小麦—玉米3种作物模式的全季度耗水强度仅较对照分别高0.05、0.07和0.09 mm/d。综合经济效益及土壤水分可利用性分析,冬小麦—玉米模式的经济产量、收益最佳,冬小麦—大豆则为水分生产效益次佳,但显著降低了对土壤水分的消耗。     

地下水生态需水量的估算方法及其恢复问题的研究

本文以石家庄市为背景,对地下水生态环境需水量和补给来源等一系列问题进行了研究探讨,提出了生态环境需水量的计算方法,给出了降雨入渗、河道与湖泊等地表水体入渗补给量的估算方法。并在采补平衡的原则上,对石家庄地下水生态环境恢复问题进行了研究。结果表明:石家庄地下水生态环境问题十分严重。既使恢复期是30年时间,该地区允许开采量也只能在4.20~7.76亿m3/a左右,它比石家庄市目前平均的开采量9.51亿m3/a还小。这样,在目前的开采程度下,如果没有外来水的补充,恢复石家庄的地下水生态环境问题是相当困难的。