塔里木河下游生态应急输水工程影响后评价内容探讨

自2000年向塔里木河下游实施生态输水以来,国内大多数学者所关注的问题一直集中在如何确定下游生态安全保障体系的合理生态保护范围及生态需水量;如何通过河道水流演进－地下水位抬升－植被恢复等关联性问题的系统.为下游生态输水整体效益评估、河道整治、水资源合理配置与优化调度、生态重建提供科学依据等问题上.对于塔里木河下游生态应急输水工程影响后评价的研究现在还不多见.为此.本论文以塔里木河下游生态输水为背景.对该工程影响后评价的内客进行探讨,目的在于得出塔里木河下游生态应急输水工程影响后评价的研究框架,为客现,公正的评价该工程影响提供依据.     

塔里木河下游气候变化与生态输水之间的关系分析

研究利用塔里木河下游各水文断面径流、气象资料,分析塔里木河下游的气候变化与生态输水的关系.结果表明生态输水实施后,即2000—2018年下游整体呈湿润化发展,而干旱化的区域主要分布于喀尔达依及阿拉干区间内及台特玛湖湖区南侧.该研究确定了生态输水对塔里木河下游气候变化的影响,为今后下游水资源合理分配提供指导.     

浅析塔里木河下游绿色走廊输水后生态与环境的变化

由于多种原因,塔里木河下游大西海子水库以下350km河道断流近30年,地下水位下降,植被衰败,塔里木河下游绿色走廊生态恶化趋势严重.为了遏制生态劣变的趋势,保证在必要的工程实施完成前维持和保护现有植被,从2000年4月开始至2004年7月,由塔里木河流域管理局与巴州、农二师共同组织6次向塔里木河下游生态应急输水.输水后塔里木河下游绿色走廊生态与环境发生了一系列动态变化,结合实测数据进行初步分析,认为塔里木河干流上中游林草植被得到有效保护和恢复,下游生态与环境得到初步改善.     

塔里木河下游高程～水面线～面积关系的推求

根据1:1万地形图和现状植被情况划分大西海子以下至台特玛湖适宜的保护范围。量算出10个区高程~水面线~地表面积的数值,推求得到的高程~水面线~面积关系曲线。若已知塔里木河下游某一点的水面线高程,就可以利用得到的公式求出与之对应的面积;根据已知地下水的埋深和植物根部最大能够吸收到的深度,就可以得出输水能够影响到的塔里木河下游植被面积,这对研究塔里木河下游生态环境的恢复状况有着很大的意义,是对应急输水改善生态量效果的评价的基础,也是塔里木河应急输水优化配置的重要一环。     

塔里木河综合治理又有大动作

3月30日塔河下游第5次输水刚刚结束,今天新疆维吾尔自治区水利厅厅长王世江又宣布了一个振奋人心的消息:“今年塔河输水,不仅要保证塔河尾闾水流不断,同时要向下游老塔里木河输水,以扩大下游绿色走廊的宽度.”这一信息告诉我们,三年的塔里木河调水已经大见成效,塔里木河下游的绿洲面积不但不再萎缩,而且日益扩大.2000年5月,塔河流域综合治理工程正式启动,截止目前,共实施了5次向塔河下游绿色走廊输水工程,使断流30年的塔里木河下游河道恢复了通水,下游生态环境恶化的现象得到了有效遏制.王世江介绍,今年自治区水利厅将集中精力抓好塔河流域…     

塔里木河下游输水对地下水位和生态恢复的影响

地下水及天然植被对保持水土、维护物种多样性有着不可或缺的作用。以塔里木河为对象,通过对比塔里木河生态输水前后地下水水位线与植物群落的分布特征发现：塔里木河流域地下水位的变化与河道生态输水有直接关系,输水次数越多、量越大,水位抬升越明显;下游植物群落及生态问题在河道输水前后优势物种会产生改变,且在输水后丰富度会有所上升;河道横向方向由于随着地下水高度的逐渐降低生态植被的密度、盖度分布会急剧降低。     

简讯

塔里木河综合治理工程初现成效塔里木河综合治理工程第四次生态应急输水，已在塔河尾闾台特玛湖东北面形成超过１０km２的水面，水位和水面都大于去年的第三次输水．第四次生态应急输水，已通过孔雀河，从博斯滕湖向大西海子以下输水２．８亿m３，超过了原计划向大西海子以下输水２．４５亿m３的水量．２０００年至２００１年，新疆水利部门先后三次从博斯腾湖向塔河输送生态水１３．５亿m３，累计向塔河下游泄水７亿m３，水头到达塔里木河尾闾———台特玛湖，从而结束了塔河下游３００多km河道近３０年滴水未见的历史．经过这三次应急输水…     

黑河流域生态输水对下游植被变化影响研究

为挽救黑河下游额济纳地区严重退化的生态环境，本世纪初开始向下游实施生态输水工程。本文通过对2000-2009年的MODIS/NDVI序列分析，揭示了生态输水以来额济纳地区植被时空变化格局；基于不同时空分辨率的遥感影像和实地考察资料，分析了植被变化空间差异的主要原因。研究表明：（1）研究区内80.4 %的绿洲区植被和91.5 %的荒漠区植被呈恢复趋势。绿洲区内年累积植被指数序列趋势度大于0.14 a-1 的区域都存在农田开垦或弃耕地复播现象；荒漠植被的显著恢复主要发生在西河中、下游和东河下游地区。（2）研究区内19.6 %的绿洲区植被和5.1 %的荒漠区植被进一步退化，退化区主要分布在衬砌渠系两侧和一些干涸或径流减少的自然河流两岸，植被退化主要是乔木林的退化。（3）大范围的植被恢复主要原因在于地下水环境的整体好转，以及生态保护措施的实施；地下水环境的整体好转取决于黑河中游来水量的增加和下游输水方案的实施。（4）研究区植被退化的直接原因在于目前输水方案实施引起的局部地表水环境恶化。基于植被动态监测和局部植被对全局生态的重要性评价，确定合理的输水方案，对于区域生态环境演变进入良性循环意义重大。     

生态输水工程对水系连通的多维影响：以塔里木河为例

生态输水工程一方面缓解了水资源时空分布不均的难题,另一方面改变了水系自然连通状态。本文结合图论与景观格局指数法,从形态、结构、功能三个维度构建水系连通评价指标体系,分析塔里木河干流生态输水工程实施前后,上、中、下游水系连通格局的时空演变。综合水系连通指数计算结果表明,生态输水以来上、中游水系连通指数先上升后渐趋稳定。生态输水之前由于断流,下游各维水系连通指数均呈下降趋势,生态输水以来下游水系连通指数开始上升,其中形态与结构连通指数响应较快,功能连通指数响应较慢。从趋势来看,水系连通指数不会随着生态输水工程的实施持续上升,而是存在一定的阈值。形态连通方面,生态输水后,上、中游水域由大面积连续斑块向小面积破碎斑块转化,下游大面积水域斑块增多。结构连通方面,水系连通时长增加,其中下游最为显著;生态输水前期上、中游水域面积减少,下游水域面积增加;输水后期流域整体水域面积增加,但上、中游持续和周期连通水域面积增幅减小,而下游增幅显著。功能连通方面,上、中游以供给和支持功能占主导,下游随着生态输水的进行,各类功能占比渐趋均衡。生态输水水量与各维水系连通指数均表现为正相关,水系形态、结构连通指数响应较快,功能连通指响应较慢,由此可见生态输水对塔里木河干流水系连通的提升具有积极效益。研究结果可为生态输水实践提供技术支撑。     

塔里木河下游应急输水植被恢复响应及生态修复研究

在干旱地区内陆河流域,由于水资源不合理的开发利用,流域生态系统退化已成为一种普遍现象.向断流的河道和生态退化区域实施输水工程,补偿地下水和改善水环境是河流生态系统恢复的基本行为和必然过程.为了抢救塔里木河下游生态环境,国家在2000～2003年向断流30余年的塔里木河下游500余km的天然河道实施了五次应急输水.以五次应急输水监测资料为基础,以河道水量沿程消耗-地下水位动态变化-植被恢复响应为主线,应用河道水力学、地下水动力学、植被生态学、大系统优化理论等多学科交叉研究方法,提出了下游生态修复的整体方案,为今后创建和完善干旱区受损生态系统输水、恢复与重建的评价体系奠定了理论和实践基础.     

塔里木河下游生态恢复问题及对策探讨

针对现阶段塔里木河下游生态恢复过程中存在的问题,本文在总结前人工作的基础上,提出了一些对策措施,包括:合理配置输水时间、方式,以适合塔里木河下游主要植被的生长特点,实现输水生态效益的最大化;发挥人工辅助在生态恢复过程中的巨大作用,增加土壤种子库数量,以提高生态输水的利用效率,实现生态恢复的规模化;保证一定的输水水量,以满足恢复下游地区水文循环的要求,降低土壤盐碱度,为植被提供良好的生长环境;采取教育、政策、法律相结合的方式对人们的思维和行为进行引导和约束,从而为下游地区的生态恢复提供有效保障.希望这些方法能为塔里木河下游生态恢复工作提供一些思路.     

近20年塔里木河干流生态环境变化遥感监测分析

针对塔里木河流域综合治理后生态环境的变化状况及植被的恢复状况等热点问题,基于遥感时空变化分析方法从土地利用、地表水体和植被覆盖度的时空变化方面分析了近20年来塔里木河干流生态环境的变化状况。结果表明:(1)塔里木河干流土地利用受到人类活动的影响显著,自2000年以来,塔里木河干流耕地面积增加显著,净增2 229 km~2,草地面积整体下降,萎缩3 157 km~2;(2)综合治理以来,下游河段2009—2018时段水体出现频率明显高于2000—2008时段,水体出现频率提高约15%;(3)2000年以来,塔里木河流域的植被覆盖度持续增加,特别是下游河段植被覆盖度增加明显,覆盖度增加18%。但中、上游流域的植被覆盖度的增加趋势主要贡献来源于耕地,中上游地区耕地的增加仍会对塔里木河流域的生态保护和恢复造成一定的影响。     

塔里木河下游生态应急输水方法及成效

为有效缓解塔里木河（以下简称“塔河”）下游生态进一步恶化，在塔河流域综合治理期间实施向塔河下游生态应急输水任务。项目实施后塔河下游“绿色走廊”生态有了明显改善，有效遏制了塔河下游生态环境日益恶化的趋势，对保护塔河下游生态环境及人们生存环境起到举足轻重的作用，对本地区、新疆乃至全国产生重要影响。     

2000—2014年塔里木河下游地下水补给量及合理需求量

以塔里木河下游为研究区,以区域内9个固定监测断面为基础,依据断面内各个地下水监测井,收集了输水前和第15次输水后的地下水位数据,结合土壤饱和差计算方法,分析了第15次输水后的地下水补给量,并联系植被生长所需的合理水位探讨了地下水到达合理水位所需的水量,以期评价生态输水的阶段性效果,为调整生态输水方案提供理论参考。结果表明:(1)生态输水前地下水埋深在6~13 m之间,第15次生态输水后,地下水最大升高幅度达到8.26 m;(2)第15次生态输水后,塔里木河下游地下水补给量约为20.44亿m3;(3)为使地下水达到植被生长所需适宜水位,塔里木河下游地下水的合理需求量约为24.08亿m3。     

应急输水对塔里木河下游生态环境影响探讨

塔里木河下游绿色走廊是塔里木盆地东部南北联系的必经之地,也是新疆与内地联系的第二条战略要道,更是与边界外商经济贸易往来的重要地区。这个素有古丝绸之路之称的通道,历史上曾是烟波浩淼、鸟兽群栖、林草繁茂、村舍相连的繁华古国。但从上世纪50年代后,塔里木河流域大规模农业开发,造成流域内水资源区域分配失调,干流来水急剧减少,地下水位下降,生态遭到严重破坏,流域内土地沙漠化和土壤盐渍化问题日益突出,成为干旱区内陆河流域生态系统退化的典型代表之一。塔里木河下游生态恶化问题已引起了全社会关注。近几年来,国家加大了对塔里木河流域生态治理力度,于2000年5月至2009年12月,先后十次实施向塔里木河下游生态应急输水,使下游生态环境和水文状况都得到了改善,生态得到了一定程度恢复。本文以十次生态输水实测资料,从输水过程中地表水与地下水的变化、地表植被的生理生态变化、天然植被群落的恢复响应程度等方面,对塔河下游生态环境影响做一探讨。     

塔里木河下游生态输水量转化分析

塔里木河下游大西海子水库以下河段自1972年至2000年发生的持续断流是绿色走廊生态劣变的主要原因。从2000年5月至2011年11月,塔里木河下游共进行了10次生态输水。本文利用输水期间的地下水监测资料,运用水均衡法对大西海子以下河段历次输水过程中的水量转化进行了计算,量化了河道水量的转化项与塔里木河下游地下水的恢复程度,揭示了塔里木河下游河道径流一补给转化一蒸腾耗散的水文过程,文中结论可为今后进一步优化输水方案、合理配置区域水资源以及植被的有序恢复提供科学依据。     

黑河流域生态输水对下游植被变化影响研究

通过对2000—2009年的MODIS/NDVI序列分析,研究了黑河下游额济纳地区实施生态输水后该地区的植被时空变化格局。基于不同时空分辨率的遥感影像和实地考察资料,分析了形成植被变化空间差异的主要原因。研究结果表明：（1）研究区内80.4%的绿洲区植被和91.5%的荒漠区植被呈恢复趋势。绿洲区内季节累积植被指数序列趋势度大于0.14a-1的区域都存在农田开垦或弃耕地复播现象;荒漠植被的显著恢复主要发生在西河中、下游和东河下游地区。（2）研究区内19.6%的绿洲区植被和5.1%的荒漠区植被进一步退化,退化区主要分布在衬砌渠系两侧和一些干涸或径流减少的自然河流两岸,植被退化主要是乔木林的退化。（3）大范围的植被恢复主要原因在于地下水环境的整体好转,以及生态保护措施的实施;地下水环境的整体好转取决于黑河中游来水量的增加和下游输水方案的实施。（4）研究区内植被退化的直接原因在于目前输水方案实施后引起的局部地表水环境恶化。因此基于植被动态监测和局部植被对全局生态的重要性评价,确定合理的输水方案,对于区域生态环境演变进入良性循环意义重大。     

塔里木河第六次应急调水工程启动

水利水电技术第35卷2004年第6期为恢复塔里木河下游生态,近日新疆启动了塔里木河第六次应急调水工程.经过五次输水正在复苏的林草,在生长最旺盛的季节,再次得到滋润.目前已调水约1000万m3,加上3月份的临时输水量,向塔里木河下游的实际调水量已达2000万m3.与前五次不同,此次应急调水首次由塔里木河和我国最大的内陆淡水湖———博斯腾湖联合向下游调水,计划下泄3.5亿m3水,以进一步扩大下游生态植被的受水面积.调水分两个阶段进行,第一阶段从今年4月到6月,由博斯腾湖调水1.2亿m3;第二阶段从8月到11月,主要从塔里木河干流调水2.3亿m3.紧急输水…     

塔里木河下游应急生态输水的"四水"转化研究

2000年5月至2003年7月,由博斯腾湖向塔里木河下游实施了5次应急输水,大西海子水库累计输水量达13. 79亿m3。开展应急输水的地表水、地下水、土壤水与大气水的四水转化研究,可以为评价输水的水文效应、生态效应及选择适当的输水方案提供依据。根据输水过程中有关水文要素的监测资料,分析了地下水、土壤水的变化,在水量平衡分析的基础上开展了“四水”转化的研究。分析表明,随着河道输水的进行,河道两侧地下水水位上升、土壤含水量增加,同时存在不同程度的滞后;在已经完成的输水过程中,大约有50%的水量用于补给地下水与土壤水,其余的50%消耗于植被蒸腾、水面蒸发与土面蒸发;在大西海子年下泄水量3. 5亿m3 的条件下,塔里木河下游地下水位将逐步稳定在埋深5~6m,恢复与维持的植被面积也将趋于稳定。     

塔里木河下游应急输水与生态改善监测评估

通过对塔里木河下游5次应急输水各断面地表水水量、12个地下水监测断面观测数据和33个植被样地实测资料的统计分析,找寻应急输水地下水恢复与植被响应之间的关系。研究结果表明,塔里木河下游5次应急输水对该区域地下水恢复起到了积极的作用,沿河道横向1000m范围内地下水埋深平均抬升了4 0m,植被响应范围扩大到离河900m;沿河道纵向,阿拉干以上河段地下水埋深得到初步恢复,植被生长量有明显变化。阿拉干以下河段地下水水位受应急输水影响较弱,特别是依干不及麻断面以下地下水水位基本未得到恢复。