塔里木河是我國最長的內陸河，下游357km河道斷流近30年，近些年，塔里木河生態環境持續惡化，我國為促進塔里木河流域退化生態系統的恢復，搶救生態環境，多次向下游實施應急輸水。本文在掌握塔里木河概況的基礎上，研究塔里木河下游應急輸水的基本情況，并以此研究生態輸水對下游水生態環境影響，希望對塔里木河的生態保護有所幫助。

為了解塔里木河下游生態輸水量與地下水埋深多年響應變化過程,得出地下水埋深對生態輸水的響應變化規律,以塔里木河下游英蘇斷面為研究區,運用定性與定量分析方法,綜合考慮不同輸水差異(包括零輸水年即2008年、輸水極少年即2009年、輸水較多年2011年等),對2000-2015年英蘇斷面1050m范圍內地下水埋深數據進行了分析。結果表明:研究斷面內地下水埋深在各年份總體呈現比較平穩的遞減趨勢,年內個別月具有較大的增幅,另外由于凍土消融等因素影響,地下水埋深在2~3月有一定的增幅;離河較近區域的地下水埋深變化對生態輸水的響應具有時間同步性,而離河道較遠地區的地下水埋深在響應時間上存在滯后性,本研究斷面1050m范圍內地下水埋深響應時間維持在1a內;經過多年生態輸水過程,英蘇監測斷面距離河道約750m范圍內地下水平均埋深維持在2~6m范圍內,基本達到植物生長所需地下水埋深水平;另外,綜合分析研究斷面多年輸水引起的地下水位響應過程,為獲得生態輸水過程所帶來的最大生態效益,生態輸水不僅要保持一定的輸水量,還要保持輸水年周期的連續性。

文章以塔里木河下游12次應急生態輸水資料為背景,以塔里木河下游英蘇、阿拉干、依干不及麻3個斷面為例,根據實地觀測得到的地下水資料,對3個斷面的地下水埋深的變化、地下水礦化度和ph值等水質指標的變化進行了分析。結果表明:隨著輸水次數的增加,地下水埋深有抬升的趨勢;地下水礦化度與輸水量的多少有密切的關系,輸水量越多礦化度越低,且地下水礦化度隨著離河道距離的增加而增大;地下水ph值的變化與輸水次數與輸水量成正比。

以生態輸水后地下水動態變化引起的地表植被生物量差異為出發點,探討生態輸水對塔里木河下游植被恢復價值的影響。首先,利用生態輸水前后地下水動態變化和地表植被響應的長期監測資料,以塔里木河下游考干斷面為例,在垂直于河道方向上長2000m、平行河道方向寬100m的樣帶內,選取2000年10月、2007年9—10月、2015年10月的植被監測與稱重資料數據;其次,借鑒國內外生態經濟價值量化方法,綜合地表植被響應價值和地下水抬升的潛在價值計算輸水后地表植被恢復價值。結果顯示:(1)在塔里木河下游地區,生態輸水使得地下水位明顯抬升,水位的抬升幅度隨著距河道距離的增加逐漸降低,植被蓋度也隨著距河道距離的增加呈現降低趨勢;在距河道1000m以外,地下水位與植被蓋度變化不明顯;(2)2000—2007年植被新增生物量占2000—2015年植被新增生物量的57.02%,并且這兩個時段植被新增生物量與距河道距離均呈現顯著相關;(3)根據16次生態輸水監測資料,計算出2007年與2015年該區間100m寬的樣帶因輸水而投入的水資源價值分別為8266.5元、14805元,輸水后植被總體恢復價值分別為53811.67元、83334.62元,投入產出比分別為1∶6.507、1∶5.63,說明生態輸水的經濟效益十分明顯。

塔里木河下游大西海子水庫以下河道,自2000年5月至2004年10月,共進行了六次間歇性的生態輸水。本文通過對胡楊樣枝生長量的分析,表明輸水對胡楊林的恢復具有顯著的作用;同時依據歷史期間的生態水量與胡楊林的對應關系,預測了在現狀輸水條件下大西海子水庫以下可以恢復的胡楊林面積。

以塔里木河下游第12次生態輸水為契機,監測輸水前后及輸水過程中的地下水位動態變化,分析地下水位隨時間的變化規律,以及垂直于河道不同距離處的地下水位變化差異。研究表明:距離輸水河道越近,地下水位抬升量越大;越靠近下游上段抬升幅度越大。個別斷面受河道是否過水及輸水量的影響略有差異。進一步分析了輸水量與地下水位抬升量的關系,從而使人們從一個側面再次了解到塔里木河流域近期綜合治理規劃實施的效果。

根據塔里木河下游的地下水位、植物調查數據,對比分析了塔里木河下游生態輸水后地下水位、生物量、物種多樣性變化。結果表明:實施生態輸水工程后,地下水位對生態輸水的響應顯著,地下水位逐漸抬升,下降趨勢得以控制。草本植物生物量的變化趨勢與每次輸水量變化趨勢基本一致,即隨著輸水量的增加草本植物的生物量也相應增加,草本植物生物量對生態輸水的響應程度與輸水的時間、輸水量的多少有密切關系。地下水位埋深上升,物種多樣性也呈上升趨勢,但二者并不是同步,物種多樣性上升趨勢滯后于地下水位的上升,這表明地下水位的抬升有利于植物多樣性的增加,但是地下水位變化對植物多樣性的影響是一個漸變的過程。

依據樊自立等人對人工綠洲、天然綠洲的定義及分類,對塔里木河下游人工綠洲、天然綠洲包含的要素進行提取,并根據前人對干旱區人工、天然綠洲適宜配比的研究,結合相應的遙感影像數據,對塔里木河下游1990—2000年、2000—2010年人工綠洲和天然綠洲的變化規律及其比例進行分析,探討該區人工綠洲和天然綠洲的適宜配比。主要結果為:1990—2010年期間,塔里木河下游人工綠洲平均以19.09km~2/a的速率增加,而天然綠洲平均以13.20km~2/a的速率減少。輸水前在生態系統的退化過程中,高覆蓋草地面積減少了43.91%,湖泊面積100%消失,同時水庫面積減少了45.28%；輸水后,高覆蓋草地面積減少量大有好轉,10a間只減少了6.79%,水庫面積增加了392.44%。塔里木河下游流域在生態輸水前,耕地增加了12.31%,生態輸水后,耕地增加了30.37%。1990—2010年間,而綠洲總面積(人工+天然)不變,變化主要是發生在人工綠洲與天然綠洲之間的相互轉化,天然綠洲逐漸被人工綠洲替代,平均每增加1份面積的人工綠洲就要失去1.1份天然綠洲。

以塔里木河下游為研究區域,分析了生態輸水工程實施以來該區地下水埋深、水質、植被生長狀況的不同響應程度。研究表明:生態輸水工程使得原本較低的地下水位在一段時間內得到抬升,局部生態環境得到改善,尤其在輸水中期(2003-2005年),植被物種組成發生變化,物種多樣性增加,植被蓋度提高,地下水水質有所好轉;但2007年以后,尤其是2008年,隨著輸水的間斷,下游地下水位開始回落,草本植物物種數量又開始減少,因此,生態輸水工程必須持續進行才能真正挽救塔里木河下游生態環境。

塔里木河是我國最長的內陸河。為了搶救塔里木河下游生態環境,2000~2003年向斷流30余年的下游500km左右的天然河道,實施了5次應急輸水。在收集了對5次輸水后生態修復評價的大量資料的基礎上,結合第6次和第7次輸水,對生態響應進行了進一步研究,并提出了進一步擴大輸水生態修復影響范圍的人工輔助措施,通過分河段、分區域合理配置水資源,以實現塔河流域生態修復的總體目標。

基于塔里木河下游8次生態輸水資料和植被調查,從輸水時間與天然植被落種時間的生態默契角度,分析了8次輸水時間、水量以及博斯騰湖與塔里木河來水的規律,并根據塔里木河下游32種植物的落種時間,分別從不同喬、灌、多年生草本和一年生草本植物的落種與河道過水時間的相關性,對目前輸水時間的合理性進行了評判,從塔里木河下游天然植被生態恢復的角度,提出了塔里木河下游最適宜的輸水時間。結果顯示:①由于調水沿途損耗較大,目前輸水正以博斯騰湖調水向依靠塔里木河來水轉變,因此,塔里木河有沒有水向下游輸送是生態輸水的先決條件;②前8次輸水過程中,過水時間主要集中在4-6月和8-10月兩個時間段,這是由于博斯騰湖水量49.73%在4-6月;而塔里木河水量82.33%集中在8-10月;③從8次輸水看,由于沒有考慮到天然植被的落種更新問題,因此,河道過水時間與天然植被的相關性偏低,塔里木河來水的輸水時間較博斯騰湖更為合理;④從下游喬、灌、草落種時間看,最適宜的輸水時間是7-9月;從塔里木河給水時間的可行性看,每年最佳的給水時間是8月中旬到9月底。

塔里木河下游大西海子水庫以下河段自1972年至2000年發生的持續斷流是綠色走廊生態劣變的主要原因。從2000年5月至2011年11月,塔里木河下游共進行了10次生態輸水。本文利用輸水期間的地下水監測資料,運用水均衡法對大西海子以下河段歷次輸水過程中的水量轉化進行了計算,量化了河道水量的轉化項與塔里木河下游地下水的恢復程度,揭示了塔里木河下游河道徑流-補給轉化-蒸騰耗散的水文過程,文中結論可為今后進一步優化輸水方案、合理配置區域水資源以及植被的有序恢復提供科學依據。

塔里木河下游生態應急輸水的思考——塔里木河是我國最大的內陸河，干流總長1321km，流域總面積102萬km2，多年平均天然徑流量398.3億m3，水資源總量429億m3。塔里木河流域歷史上植被較好，但長期以來人們在發展經濟的過程中對水資源開發利用不盡合理，使流域生態...

根據連續多年監測獲得的塔里木河下游地下水位、植被數據,對比分析了塔里木河下游生態輸水后地下水位、生物量、物種多樣性的變化。結果表明:實施生態輸水工程后,地下水位變化顯著,地下水位逐漸抬升,下降趨勢得以控制。草本植物生物量的變化趨勢與每次輸水量變化趨勢基本一致,即隨著輸水量的增加草本植物的生物量也相應增加,輸水的時間、輸水量的多少對草本植物生物量有較強影響。地下水位埋深上升,物種多樣性也呈上升趨勢,但二者并不同步,物種多樣性上升趨勢滯后于地下水位的上升,這表明地下水位的抬升有利于植物多樣性的增加,但是地下水位變化對植物多樣性的影響是一個漸變的過程。

為有效緩解塔里木河(以下簡稱“塔河”)下游生態進一步惡化,在塔河流域綜合治理期間實施向塔河下游生態應急輸水任務。項目實施后塔河下游“綠色走廊”生態有了明顯改善,有效遏制了塔河下游生態環境日益惡化的趨勢,對保護塔河下游生態環境及人們生存環境起到舉足輕重的作用,對本地區、新疆乃至全國產生重要影響。

“塔里木河下游應急輸水與生態改善監測評估研究”屬水利部“十五”科技創新項目，由新疆水利廳、新疆水利水電科學研究院、新疆塔里木河流域管理局、新疆農業大學、清華大學、河海大學共同完成，獲2004年度大禹水利科學技術獎二等獎。

近幾十年來,塔里木河下游河道斷流,地下水水位劇烈下降,天然植被衰退,為恢復和重建塔里木河下游嚴重受損的生態系統,從2001~2006年,先后進行了8次生態應急輸水。在實地考察和前人研究的資料基礎上,對塔里木河下游生態輸水的背景進行介紹,通過對生態輸水后地下水位恢復情況、地下水礦化度變化、植被對生態輸水的響應以及生態輸水對土地沙漠化情況影響的分析,由此反映生態輸水的效益,從而對塔河下游生態輸水中存在的問題進行探討。

塔里木河下游綠色走廊是塔里木盆地東部南北聯系的必經之地,也是新疆與內地聯系的第二條戰略要道,更是與邊界外商經濟貿易往來的重要地區。這個素有古絲綢之路之稱的通道,歷史上曾是煙波浩淼、鳥獸群棲、林草繁茂、村舍相連的繁華古國。但從上世紀50年代后,塔里木河流域大規模農業開發,造成流域內水資源區域分配失調,干流來水急劇減少,地下水位下降,生態遭到嚴重破壞,流域內土地沙漠化和土壤鹽漬化問題日益突出,成為干旱區內陸河流域生態系統退化的典型代表之一。塔里木河下游生態惡化問題已引起了全社會關注。近幾年來,國家加大了對塔里木河流域生態治理力度,于2000年5月至2009年12月,先后十次實施向塔里木河下游生態應急輸水,使下游生態環境和水文狀況都得到了改善,生態得到了一定程度恢復。本文以十次生態輸水實測資料,從輸水過程中地表水與地下水的變化、地表植被的生理生態變化、天然植被群落的恢復響應程度等方面,對塔河下游生態環境影響做一探討。

以塔里木河下游生態輸水后胡楊披針形葉和寬卵形葉作為實驗材料,對這兩種異形葉水勢的日、月變化規律進行了比較研究。結果表明,兩種異形葉水勢的日變化趨勢基本一致,大體上略呈單峰形,在午后14:00—18:00期間出現全天最低值;胡楊兩種異形葉水勢的月變化趨勢也大體相同,表現為從5—8月阿拉干斷面胡楊兩種異形葉水勢均呈先降低后增高的趨勢;亞合浦馬汗斷面b1和b2井位處胡楊葉水勢呈逐漸增高趨勢,b3井位處胡楊披針形葉水勢先降低后增高,7月最低。運用國際通用軟件spss10.0對氣溫、地下水埋深與胡楊兩種異形葉水勢之間的關系進行了相關性分析,發現它們之間存在顯著的相關關系。該研究對了解不同環境因子對胡楊兩種異形葉水勢的影響效應以及生態輸水對塔里木河下游不同斷面局部小氣候的調節和改善作用有一定的參考意義。

自2000年向塔里木河下游實施生態輸水以來,國內大多數學者所關注的問題一直集中在如何確定下游生態安全保障體系的合理生態保護范圍及生態需水量;如何通過河道水流演進—地下水位抬升—植被恢復等關聯性問題的系統,為下游生態輸水整體效益評估、河道整治、水資源合理配置與優化調度、生態重建提供科學依據等問題上。對于塔里木河下游生態應急輸水工程影響后評價的研究現在還不多見。為此,本論文以塔里木河下游生態輸水為背景,對該工程影響后評價的內容進行探討,目的在于得出塔里木河下游生態應急輸水工程影響后評價的研究框架,為客觀,公正的評價該工程影響提供依據。

文章將塔里木河下游斷流河流的生態輸水情況作為背景,依據剪斷的輸水河道充水以及斷水等階段的交替和重復情況,建立斷流河道間斷性輸水和地下水運動的非穩定流模型,在水位和流量邊界條件下的相互轉換,實現對模型的求解,最終通過模型分析作用對塔里木河斷流生態輸水兩岸水位的恢復情況進行分析,最終得到了令人滿意的結果,對模型的實用性進行了展現。

基于塔里木河下游地區1999年tm、2002年etm和2004年aster遙感影像及其基礎背景數據,對應急輸水工程前后研究區植被覆蓋度和土地沙漠化的動態變化進行了研究.結果表明:隨著應急輸水工程的實施,塔河下游地區中、高植被覆蓋度的面積逐年增加,分別由1999年的7447.16、17146.80hm2增加至2004年的9129.16、26236.61hm2,低、劣植被覆蓋度面積分別減少了9989.10和782.71hm2;1999—2004年間,研究區沙漠化總面積由506258.06hm2減少至498043.93hm2,呈逐年縮小趨勢.研究期間,部分沙漠化地區出現了較為明顯的逆轉,生態環境趨于好轉,應急輸水工程對塔河下游生態環境的改善起到了重要作用.