【摘要】： 塔里木河被譽為南疆各族人民的“母親河”。由于源流區(qū)和干流上、中游農(nóng)業(yè)用水大量占用生態(tài)用水,造成了下游320公里河道長期斷流,尾閭臺特馬湖干涸,地下水位下降,自然植被衰敗,浮塵、沙塵暴等災(zāi)害性天氣頻繁發(fā)生等生態(tài)環(huán)境問題。本論文選擇塔里木河干流流域作為研究對象,對該流域生態(tài)-環(huán)境需水量進行系統(tǒng)研究,目的是為面向生態(tài)的水資源優(yōu)化配置提供科學(xué)依據(jù)。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下: (1)收集了塔里木河干流流域的裸地潛水蒸發(fā)資料,分析了潛水蒸發(fā)的規(guī)律,推導(dǎo)了計算極限蒸發(fā)強度的解析解,建立了結(jié)構(gòu)更為合理的裸地潛水蒸發(fā)計算方法。采用“土壤含水率剖面和潛水埋深結(jié)合法”測定了檉柳、胡楊、蘆葦生長條件下的潛水蒸發(fā),建立了植物生長條件下的潛水蒸發(fā)計算模型,分析了通過計算潛水蒸發(fā)來間接估算天然植被生態(tài)-環(huán)境需水量的可行性。研究結(jié)果表明:潛水蒸發(fā)能力系數(shù)與不同質(zhì)地土壤的粉粘粒含量百分數(shù)呈指數(shù)關(guān)系,植物系數(shù)隨潛水埋深的增大而減少,通過計算潛水蒸發(fā)來間接估算天然植被生態(tài)-環(huán)境需水量結(jié)果偏小。 (2)通過野外定位試驗測定了不同水分條件下檉柳、胡楊、蘆葦?shù)恼羯⒘?建立了植物蒸散計算模型。研究結(jié)果表明:蒸散量與水面蒸發(fā)量的比與根系層土壤含水率的關(guān)系符合Logistic曲線。 (3)通過數(shù)理統(tǒng)計方法、綜合考慮潛水埋深—土壤含水量—植物生長的關(guān)系、潛水埋深—土壤含鹽量—植物生長的關(guān)系、植物主要根系層深度與土壤毛管水上升高度等多方面,確定塔里木河干流流域檉柳生長的合理潛水埋深為2.20m～4.62m;胡楊生長的合理潛水埋深為2.53m～3.43m;蘆葦生長的合理潛水埋深為1.92m～2.73m。 (4)在假設(shè)潛水蒸發(fā)強度與潛水埋深呈線性關(guān)系的條件下,推導(dǎo)了計算塔里木河下游長期輸水條件下河道兩岸潛水埋深的解析解。提出了地下水恢復(fù)水量的新概念,初步估算塔里木河下游大西海子—臺特馬湖的地下水恢復(fù)水量為21.05×108m3。 (5)根據(jù)“潛水埋深—主要根系層土壤含水率—天然植物蒸散量與水面蒸發(fā)量之比”之間的關(guān)系和土壤水分對植物生長的有效性原理把天然植物生態(tài)-環(huán)境需水定額初步劃分為“基本生存”、“生態(tài)適宜最小”、“生態(tài)適宜最大”三個等級,并給出了定量分級標(biāo)準,同時引進植被蓋度作為呈斑塊分布植物的面積權(quán)重,計算了不同目標(biāo)等級的天然植物生態(tài)-環(huán)境需水定額及不同河段不同目標(biāo)等級的生態(tài)-環(huán)境需水量。 (6)塔里木河流域上游水庫的年水面蒸發(fā)折算系數(shù)為0.58～0.59,塔門鎮(zhèn)的年水面蒸發(fā)折算系數(shù)為0.50～0.54,塔里木河干流年水面蒸發(fā)生態(tài)需水量約5.76×108～14.17×108m3。 (7)基于水沙平衡原理,提出了計算輸沙需水量的半經(jīng)驗半理論公式。對排鹽系數(shù)進行了重新定義,修正和完善了沖洗定額的計算方法。在總結(jié)和評價已有河道生態(tài)-環(huán)境需水量計算方法的基礎(chǔ)上,綜合考慮塔里木河干流流域的特點、主要生態(tài)環(huán)境功能及資料情況,計算了其輸沙需水量、維持河流系統(tǒng)水生生物生存的最小生態(tài)需水量、改善塔里木河水質(zhì)的環(huán)境需水量和防治耕地鹽堿化的環(huán)境需水量。 (8)基于水文循環(huán)過程,通過對塔里木河干流流域生態(tài)-環(huán)境需水量的整合及各河段水量平衡的分析,計算了不同河段不同目標(biāo)等級的生態(tài)-環(huán)境需水量及各水文斷面的年徑流量。在保證輸沙需水總量的前提下,植被生態(tài)-環(huán)境需水、防治耕地鹽堿化環(huán)境需水、維持河流系統(tǒng)水生生物生存的最小生態(tài)需水、改善塔里木河水質(zhì)的環(huán)境需水總量都可以滿足。
【圖文】：

爾羌河匯合處的肖夾克，，東終于臺特馬湖，全長 1321km, 流域面積 1.76 萬 km2。塔里木河流域水系如圖2-1 所示。圖 2-1 塔里木河流域水系圖Figure 2-1 Sketch map of the Tarim River basin按地貌特點可將塔里木河干流流域劃分為上、中、下游三段[248～250]。上游河段 從阿克蘇河、和田河及葉爾羌河三源流匯合口肖夾克至阿克蘇地區(qū)與巴州（庫車-輪臺）在塔里木河上的分界點英巴扎為上游，呈近東西向流淌，河道長 495km。沖積平原寬 15 km～20 km，地面坡度 3%～5%。 河道縱坡 1/4600～1/6300，河床下切2m～4m，河道比較穩(wěn)定，河漫灘寬闊，河勢多變，汛期洪水漫溢。沒有明顯的階地，

步每 10 天觀測一次地下水埋深。該試驗地 2004 年 7 月 17 日至 2005埋深變化在 4.00m～4.60m。瓦提縣豐收三場自然生長檉柳地蒸散量試驗 年 6 月 10 日在新疆阿瓦提縣豐收三場 14 連自然生長的紅柳地里埋的中子管，打了一眼 4m 深的地下水觀測井，土壤質(zhì)地為沙壤土。202003 年 10 月 12 日每月采用中子水分儀觀測一次土壤水分和地下水埋6 日至 2005 年 11 月 2 日每 10 天采用中子水分儀觀測一次土壤水分和驗地 2003 年 6 月 10 日至 2005 年 7 月 12 日地下水埋深變化在 2.31m9 月 12 日至 2005 年 11 月 2 日地下水埋深變化在 1.03m～1.30m。克蘇水平衡試驗站測坑檉柳蒸散量試驗 年在阿克蘇水平衡站的 10m2有底測坑內(nèi)（2m 深）種植了檉柳苗，每 6檉柳生長及土壤水分狀況不定期灌水，等檉柳長到 2m 高時，于 202004 年 8 月 31 日每隔 5d 用中子儀觀測土壤水分一次，測坑內(nèi)土壤質(zhì)柳蒸散量的計算方法
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TV213.4;X171

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 高凡;黃強;暢建霞;;我國生態(tài)需水研究現(xiàn)狀、面臨挑戰(zhàn)與未來展望[J];長江流域資源與環(huán)境;2011年06期

2 阿布都熱合曼·哈力克;;基于生態(tài)環(huán)境保護的且末綠洲生態(tài)需水量研究[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;2012年07期

3 劉新華;徐海量;凌紅波;白元;傅藎儀;戴岳;;塔里木河干流河道生態(tài)需水量研究[J];干旱區(qū)研究;2012年06期

4 陳積敏;溫作民;呂柳;;老山國家級森林公園森林植被生態(tài)用水定額測算研究[J];林業(yè)經(jīng)濟;2012年02期

5 王啟猛;朱國勛;張捷斌;付意成;;基于管理目標(biāo)的塔里木河干流下游生態(tài)需水研究[J];水資源與水工程學(xué)報;2011年04期

相關(guān)會議論文 前1條

1 阿布都熱合曼·哈力克;;基于生態(tài)環(huán)境保護的且末綠洲生態(tài)需水量研究[A];發(fā)揮資源科技優(yōu)勢 保障西部創(chuàng)新發(fā)展——中國自然資源學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集（上冊）[C];2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 阿布都熱合曼·哈力克;新疆且末綠洲適度規(guī)模及其可持續(xù)發(fā)展研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2011年

2 閆正龍;基于RS和GIS的塔里木河流域生態(tài)環(huán)境動態(tài)變化與生態(tài)需水研究[D];西安理工大學(xué);2008年

3 陳積敏;森林生態(tài)系統(tǒng)適應(yīng)性管理對區(qū)域經(jīng)濟系統(tǒng)的影響研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王法磊;流域生態(tài)需水研究[D];江西師范大學(xué);2010年

本文編號：2589646