塔里木河水量统一调度及其对绿洲演化的影响

论文摘要

塔里木河是典型的干旱区内陆河,随着国民经济的发展,农业、工业、生活等对水资源的需求增加,面临水资源短缺和生态环境恶化等问题。20世纪50年代源流区大规模开荒以来,源流区用水增加,干流区来水逐年减少并且无效漫溢损耗加大。1972年塔里木河从大西海子以下开始断流,下游320km的河道干涸,下游绿洲生态急剧恶化。保护塔里木河生态对维持社会稳定及流域经济可持续发展有重要意义。国家从2001年开始对塔里木河流域进行综合治理工程,计划投资107亿,包括对源流区实施节水改造,在干流区进行河道综合治理和修建生态闸等工程。为协调全流域用水和植被生态保护,必须研究流域统一水量调度方案和绿洲的演化规律。论文采用归纳和总结的方法研究塔里木河水量调度的原理和植被耗水规律。根据干流植被需水规律,结合干流工程措施情况以及植被覆盖情况,设计了四种来水模式下的生态闸调度方案。基于自适应理论和决策理论研究了受不确定来水和引水系列干扰下的生产—生活—生态水量统一调度方法。采用计算机技术,开发了水量统一调度模型。该模型已于2005年9月在塔里木河水量调度中试用。根据英巴扎断面地下水数据,研究了潜水埋深横向断面分布规律,结合土壤含水量与潜水埋深关系,建立地下水对水量补给的年平均响应模型。建立了基于Logistic模型的绿洲面积对地下水分布和水量供给的年平均响应模型,利用两期土地利用数据和GIS空间分析技术,选取典型实验区对模型进行了验证。以上述模型为工具,恰拉至大西海子段绿色走廊为研究对象,选用30年历史水文系列为实验数据,验证了绿色走廊的稳定性,结果表明研究区域生态状况逐步改善,未来郁闭度>30%的乔木林面积将比现状年增加59.4%。论文研究了连续典型年来水状况下的研究区生态状况,结果表明在综合治理完工后,即使是连续枯水年,研究区绿色走廊也能维持现状面积,且稍有改善。最后提出恰拉段绿色走廊的改善、维持和警戒供水量分别为1.933、1.660、0.778亿m3的建议。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 研究综述
• 1.1 塔里木河概况及其面临的问题
• 1.2 研究进展
• 1.3 研究内容与方法
• 第2章 水量统一调度方法
• 2.1 塔里木河水资源状况
• 2.2 调度原则
• 2.3 总水量分配
• 2.4 生产生活用水分配
• 2.5 生态用水分配
• 2.6 水量统一调度流程
• 第3章 水量统一调度模型
• 3.1 水量调度问题分析
• 3.2 节点概化
• 3.3 主要用水单位及引耗水量计算方法
• 3.4 调度模型
• 3.5 计算实例
• 第4章 绿洲面积随生态供水的变化关系
• 4.1 干流地下水对水量补给的响应关系
• 4.2 绿洲面积对地下水响应关系
• 4.3 绿洲响应模型在恰拉至大西海子段验证
• 4.4 绿色走廊稳定性预测
• 4.5 不同来水情况下干流生态分析
• 第5章 结论与展望
• 5.1 主要结论与成果
• 5.2 主要创新点
• 5.3 不足与展望
• 参考文献
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果