基于区域水盐平衡的阿瓦提灌区水土资源优化配置研究

为了探讨限额配水条件下阿瓦提灌区水土资源的可持续利用,根据灌区的现状和规划,设置了4个方案结合RS、GIS技术应用水盐平衡模型从区域的四个水平衡(地表水平衡、地下水平衡、供需水平衡、耗水平衡)和盐平衡等多个角度分析了各个子灌区的水土资源平衡,并提出优化配置建议。分析表明:保持现有耕地的情况下,必须在灌区内因地制宜合理开发利用地下水资源,与地表水统一调配才能满足该灌区新的水土资源平衡。而且,还需改善排水,最好是结合暗管或竖井排水,才能达到合理的灌排比,从而满足盐渍化严重农区的排盐要求。由此,从社会发展和环境保护的角度进一步提出,恢复弃耕地,逐年分阶段开发利用已开垦的未耕地,调整种植结构错开用水高峰,推广节水灌溉方式降低灌溉定额,地下水与地表水统一调配、统一管理、统一水价、实施"井灌井排"措施的干旱内陆区农业水土管理模式。     

新疆鄯善县地下水警戒水位研究

针对新疆鄯善县地下水超采导致地下水水位持续下降,引起自然生态破坏和鄯善县南盆地灌区周边的咸水向灌区倒灌的现象,通过探求将要引发鄯善县山南超采区环境突变的警戒地下水位,研究了地下水开发利用“红线”水位的制定方法.根据自然植被和地下水埋深的关系,通过确定植被生态需水位的方法,确定出鄯善自然生态区下降型关键控制承位(埋深)“红线”标准的阈值为6 m.利用水均衡法和Modflow数值模拟的方法,对鄯善县未来水位变化情况进行了模拟预测,预计到2017年3月,南盆地最低地下水位为-135.07 m,这一水位可以定为防止咸水倒灌的地下水开采“红线”水位.考虑到鄯善县经济发展对地下水需水量的客观需求,在不发生极端干旱的年份,未来5～10 a,在现状年(2010年)开采量34 093万m3/a的基础上将逐年减小开采总量,最终在“红线”水位出现之前,将鄯善县地下水开采总量控制在22 000万m3/a这一控制性开采总量的“红线”以下.     

膜下滴灌下土壤水盐动态对棉花根系时空分布特征的影响

为讨论在膜滴灌条件下水分和盐分的运移对棉花根系时空分布的影响,选择淡水和成水2个处理,在其3个不同生育期(蕾期、花铃期和吐絮期)采集距滴头不同距离和深度上的根系,并监测各剖面的水分、盐分及地上植株的农艺性状.对其根长密度与地上部分、水分和盐分的运移进行分析,研究表明根系对水分和盐分的胁迫表现明显,当土壤体积含水率在20...     

基于遥感与可拓层次分析的水盐时空分异特征研究

为深入了解干旱绿洲规模化节水治盐后区域尺度水盐时空分异特征,有效控制盐渍化,以焉耆盆地为研究区,选取2000、2005、2015、2020年长时序LandSat遥感影像和地表含盐量、土壤含盐量、地表灌水量、地下水埋深及矿化度等指标,借助ENVI和ArcGIS软件,获取各指标的时空分布栅格图件,将各栅格图件进行标准化处理,按照可拓层次分析法权重进行空间嵌套并叠加,定量化揭示区域尺度水盐时空分异进程。结果表明：研究区盐渍化经历了2000—2005年扩张、2005—2015年显著减少、2015—2020年趋于稳定3个阶段,从发展趋势看,研究区盐渍化处于减轻并趋于稳定态势;盐渍化严重的区域主要是博斯腾湖滨;由可拓层次分析法得出各指标因子权重由大到小依次为：地下水埋深（0.325）、地下水矿化度（0.282）、土壤含盐量（0.198）、地表含盐量（0.184）、地表灌水量（0.031）,可见,地下水埋深和矿化度是影响区域水盐时空分异的主要驱动因素。研究为焉耆盆地控制盐渍化提供理论依据,同时为定量化揭示区域尺度水盐时空分异进程提供一种新的方法。     

基于遥感与可拓层次分析的水盐时空分异特征研究

为深入了解干旱绿洲规模化节水治盐后区域尺度水盐时空分异特征,有效控制盐渍化,以焉耆盆地为研究区,选取2000、2005、2015、2020年长时序LandSat遥感影像和地表含盐量、土壤含盐量、地表灌水量、地下水埋深及矿化度等指标,借助ENVI和ArcGIS软件,获取各指标的时空分布栅格图件,将各栅格图件进行标准化处理,按照可拓层次分析法权重进行空间嵌套并叠加,定量化揭示区域尺度水盐时空分异进程。结果表明：研究区盐渍化经历了2000—2005年扩张、2005—2015年显著减少、2015—2020年趋于稳定3个阶段,从发展趋势看,研究区盐渍化处于减轻并趋于稳定态势;盐渍化严重的区域主要是博斯腾湖滨;由可拓层次分析法得出各指标因子权重由大到小依次为：地下水埋深(0.325)、地下水矿化度(0.282)、土壤含盐量(0.198)、地表含盐量(0.184)、地表灌水量(0.031),可见,地下水埋深和矿化度是影响区域水盐时空分异的主要驱动因素。研究为焉耆盆地控制盐渍化提供理论依据,同时为定量化揭示区域尺度水盐时空分异进程提供一种新的方法。     

塔里木河下游生态输水后胡杨林恢复效应与预测研究

塔里木河下游大西海子水库以下河道,自2000年5月至2004年10月,共进行了六次间歇性的生态输水。本文通过对胡杨样枝生长量的分析,表明输水对胡杨林的恢复具有显著的作用;同时依据历史期间的生态水量与胡杨林的对应关系,预测了在现状输水条件下大西海子水库以下可以恢复的胡杨林面积。     

基于气象参数的内陆干旱区作物生育期ET0预测

为实现大田作物灌溉的精细化管理,研究了基于气象因素的生育期ET₀预测模型。采用灰色理论对ET₀与日均、日最高、最低温度,日均风速,相对湿度以及日照时数进行灰色关联度分析,结果表明ET₀与温度（包括日均、最高、最低温度）及相对湿度的灰色关联度较高。在分析ET₀与上述气象因素间的相关系数基础上,采用日均温度、日均风速以及日照时数作为模型的输入,ET₀作为输出,建立了BP神经网络（BPNN）预测模型;采用日均温度、日均风速、日照时数及灰色关联度作为输入,建立了模糊最小二乘支持向量机（FLSSVM）预测模型。研究结果表明,BPNN模型的训练值决定系数为0.8643,平均相对误差6.29%,预测值决定系数为0.8099,平均相对误差7.83%;FLSSVM模型的训练值决定系数为0.9684,平均相对误差2.89%;预测值决定系数为0.9663,平均相对误差3.43%。BP神经网络与FLSSVM模型的精度均较高,可以用来预测ET₀日值,这为大田作物的精细化灌溉管理提供理论与技术支持。     

塔里木河近期治理评估及对编制流域综合规划的建议

自2001年《塔里木河近期治理规划》经国务院批准实施以来,取得了显著成效。累计向大西海子水库以下输水43.0×108m3,平均每年下泄3.3×108m3,累计补给地下水25.0×108m3,使地下水埋深由8~12 m上升到4.0 m以内,达到适合天然植物生长的深度。乔、灌、草面积分别增加2.4倍、0.36倍和1.8倍,2006年恒定植被面积达到570 km2,2010年植被覆盖面积为1 000 km2;植物种类由输水前的9科13属17种增加到输水后的15科36属46种。水域面积明显扩大,进水河道长度增加156.2 km,河水漫溢面积174.6 km2,连续干涸17 a的台特玛水域面积达189.7 km2(包括康纳克湿地)。沙漠化得到逆转,由以前的年增加0.27%变为-0.30%,阻挡了塔克拉玛干沙漠与库鲁克沙漠的合拢,218国道基本无沙害,可畅通无阻。为了使正在编制的流域规划对塔里木河流域实施综合治理的世纪工程得到巩固和发展,建议规划强调流域生态脆弱和社会经济发展滞后,干旱、风沙、盐碱危害严重,是国家级连片扶贫区,这些问题都必须通过合理规划水资源、提高用水效益、强化管理和调控来解决。     

地下水位与灌溉定额对棉花土壤水分的动态影响模拟

地下水埋深对土壤水势分布及土壤次生盐碱化具有重要影响.以新疆孔雀河流域为例,利用HYDRUS-2D软件对不同地下水位与灌溉定额下的棉花膜下滴灌土壤体积含水率的动态变化进行了模拟.结果表明:当地下水埋深为1.5 m时,地下水对土壤水的顶托作用较强,灌溉定额为3 300 m³/hm²时可使棉花生育期不受水分胁迫;当地下水埋深为2.0 m时,地下水对土壤水的补给能力下降,灌溉调控的作用逐渐加强,灌溉定额为3 900 m³/hm²时属轻度胁迫,对产量影响较小,而灌溉定额为4 500 m³/hm²时,基本不受胁迫,对产量影响极小;当地下水埋深大于2.5 m时,地下水对土壤水的补给作用进一步弱化,灌溉定额为4 500 m³/hm²时属于中度胁迫,会造成一定程度减产.研究结果为指导当地地下水资源开发利用及棉花种植业发展提供了重要参考.     

托克逊两河流域地下水化学组分来源及同位素指示作用分析

通过对托克逊两河流域32组水样中的化学成分及环境同位素进行测定,运用聚类、Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数法对化学组分来源进行分析,并对研究区水环境同位素特征进行分析,确定该区域地下水的水化学作用及组分来源。结果表明:沿阿拉沟渠从出山口山前砾质洪积平原→细土平原→盐沼平原过渡区地下水由HCO_3型→HCO_3·SO_4型、SO_4·HCO_3型→SO_4·CL型;地下水化学作用同时受蒸发浓缩作用、溶滤作用和阳离子交替吸附作用的影响,地下水化学组分来自盐类矿物的溶解;地下水δ~(18)O平均值为-0.889%,δD平均值为-5.668%,浅表层水δ~(18)O平均值为-0.938%,δD平均值为-6.005%,山区降水经二次转化对地下水补给产生一定的影响,远离当地大气降水线的水样受补给源和人工开采的影响。