水資源生態環境響應綜述范文

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1白楊河流域概況

新疆白楊河流域位于新疆北部準噶爾盆地西北緣，地理位置介于東經83°51''''～85°59''''，北緯45°20''''～46°48''''之間。在行政區劃上涵蓋新疆塔城地區和布克賽爾蒙古自治縣、額敏縣、托里縣的一部分、克拉瑪依市的大部分地區以及新疆生產建設兵團農七師的137團和農九師的170團，流域總面積約1．64萬km2。流域內山區河網發育，主要河流有白楊河、布爾闊臺河、科克塔勒河、達爾布圖河和克拉蘇河等(見圖1)，其中，白楊河發源于烏日可下亦山、加依爾山及賽米斯臺山，流經莫合臺山間盆地、白楊河洼地及烏爾禾沖洪積平原，最后歸宿于艾里克湖。白楊河流域的地表水資源量為3．94億m3，地表水可利用量為2．45億m3;地下水資源量為3．73億m3，地下水可開采量為1．5億m3。另外，從外流域引水量2005年約為1．3億m3，預計到2020年和2030年約為2．6億m3。流域內的莫合臺洼地、白楊河洼地和艾里克湖均為天然形成的自然生態地貌，其自然植被的衰敗和面積變化是流域生態環境質量好壞的晴雨表，也是反映該流域人類開發利用水資源是否適宜的指示針。莫合臺洼地是布爾闊臺河與科克塔勒河沖、洪積形成的山間洼地，洼地內第四系松散沉積物厚度達百余米，植被茂密。白楊河洼地主要由白楊河沖積而形成，洼地內沼澤、鹽堿地成片，植被生長茂密，白楊河及克拉蘇河由西北向東南穿過洼地，在河流I級至Ⅱ級階地上生長有茂密的天然林，沿河谷形成綠色的條帶。艾里克湖是白楊河流域各河流的尾閭，20世紀70年代以前，湖泊面積約60km2，湖中有蘆葦和少量的野生魚生長，隨著克拉瑪依市生產、生活用水量的增加以及白楊河水庫、白堿灘水庫和黃羊泉水庫的陸續建成，白楊河流入艾里克湖的水1991年被徹底截斷，1995年艾里克湖干涸，從而造成湖泊周圍數10km2的自然植被枯萎，使得中國第二大沙漠—古爾班通古特沙漠不斷向克拉瑪依市逼近。近幾年，為了遏止艾里克湖周邊生態環境持續惡化，克拉瑪依市政府從2001年起，每年定期向艾里克湖補水5000多萬m3，到2008年，因有較多水量不斷流入艾里克湖，干涸了多年的艾里克湖又重現生機，湖水面積逐漸擴大，目前已達50km2左右。

2研究思路

本文針對白楊河流域脆弱的生態環境現狀，本著維護流域內生態環境的原則，利用遙感和地理信息系統技術，采用蒸散和水平衡模型，以流域水資源開發利用現狀為基點，預演不同開發方案下流域生態主要敏感區(指艾里克湖、莫合臺洼地和白楊河洼地)的耗水量和面積變化情況，建立水資源開發利用方案與敏感區生態環境狀況之間的響應關系。

3蒸散模型和水量平衡原理

3．1蒸散模型

用Priestley－Taylor公式計算濕潤表面蒸散，則實際蒸散的計算模型為:ETa=2a△△+γ(Rn－G)－［△△+γ(Rn－G)+γ△+γEA］式中，a為常數;△為溫度飽和水汽壓曲線斜率;γ為干濕表常數;Rn為地表凈輻射;G為土壤熱通量;EA為干燥力。

3．2水量平衡原理

4水資源開發利用方案和生態保護目標

4．1水資源開發利用方案

根據白楊河流域內塔城、克拉瑪依、農七師等的社會經濟發展規劃思路和產業布局，本次水資源開發利用方案的擬定思路為:以調整產業結構為主線，以提高人民生活水平為根本出發點，加強生態環境治理，加速市場化、城鎮化、信息化、工業化進程，并據此確定流域內各規劃水平年的社會經濟發展指標，見表1。同時，結合流域的用水水平、水利工程配套情況和生產力發展水平，對流域的需水量進行預測，計算結果見表2。

4．2生態保護目標

根據白楊河流域經濟社會的發展現狀以及今后的發展格局需要，為了保護艾里克湖周邊的生態環境，確定今后的生態保護目標為:通過采取各種水利工程措施、生態保護措施、管理措施維持艾里克湖的湖面面積為現狀面積，即55km2，莫合臺洼地、白楊河洼地的生態植被基本維持現狀水平，流域內其他各業的發展在不破壞這3大生態環境保護目標的基礎上進行。

5生態恢復工程方案設置

針對艾里克湖、莫合臺洼地和白楊河洼地這三大保護目標的基本保護要求，為了盡可能將河水輸送到河流的尾閭—艾里克湖，將直接從白楊河水庫處給艾里克湖人工配置水量，使入湖斷面輸送水量達到2500萬m3，并且對白楊河引水樞紐至白楊河水庫之間河段是否采取防滲擬定了兩個生態恢復工程方案。(1)方案1(全防滲方案)。對白楊河引水樞紐至白楊河水庫之間河段進行全部防滲。(2)方案2(部分管道方案)。在白楊河引水樞紐至白楊河水庫之間滲漏比較嚴重的河段修建管道，約43km長，其余河段仍河道輸水。

6模擬結果

根據擬定的水資源開發利用方案和生態恢復工程方案，采用水平衡和蒸散模型對莫合臺洼地、白楊河洼地、艾里克湖的面積和耗水量變化分別進行模擬分析，模擬結果見圖3～8。圖3莫合臺洼地主要自然植被面積變化(方案1)

6．1莫合臺洼地

從圖3和圖4中可以看出，當對白楊河引水樞紐至白楊河水庫之間河段進行全部防滲處理時，莫合臺洼地內的林地和沼澤面積變化較小，但是草地退化較嚴重，從2005年的116．4km2退化為2020年的78．9km2和2030年的81．7km2，且主要是高覆蓋草地向低覆蓋草地轉化;當采用部分管道方案時，莫合臺洼地內的林地和沼澤面積變化情況與方案1相同，草地面積退化速度趨緩，2005年至2030年面積僅減少了1．6km2。從圖5中可以看出，當對河道進行全部防滲時，莫合臺洼地內的自然生態植被耗水量減少較快。由此可見，河道滲漏對莫合臺洼地內的10

6．2白楊河洼地

從圖6～圖10可以看出，當對白楊河引水樞紐至白楊河水庫之間河段進行全部防滲時，白楊河洼地內的林地、高覆蓋草地、中覆蓋草地逐漸退化為低覆蓋草地，到2030年退化面積達到93．1km2，退化較嚴重;當采用部分管道方案時，白楊河洼地內的植被類型變化趨勢與方案1相同，但是退化速度變緩，到2030年退化面積為80．0km2，比方案1少。從圖10中可以看出，對河道進行全部防滲時，白楊河洼地內的自然生態植被耗水量減少速度比方案2快。由此可見，不同的輸水方案對白楊河洼地的生態植被影響較大，其中采用部分防滲方案有利于白楊河洼地的生態植被生長。

6．3艾里克湖

利用水平衡原理，經計算，在現階段白楊河水庫給艾里克湖人工配置水量的前提下，2030年，方案1(全部防滲方案)進入艾里克湖的水量為5050萬m3，耗水量為4108．3萬m3，方案2(部分管道方案)進入艾里克湖的水量為3960萬m3，耗水量為3275．8萬m3，由此可見，這兩個方案都有水進入艾里克湖，滿足其耗水要求。6．4方案比選通過上述分析可知，從維持生態環境良性發展、促進人與自然和諧共處的理念出發，對白楊河引水樞紐至白楊河水庫之間部分河段采用管道輸送水量的方式有利于白楊河流域的可持續發展，因此，將方案2(部分管道方案)作為流域的水資源開發利用的推薦方案。

7結論

通過模擬白楊河流域內自然生態保護目標的面積和耗水量變化情況，將多因素的水資源開發利用方案與生態環境聯系起來，量化了水資源開發利用方案與生態環境之間的響應關系，是對水資源規劃研究思路和水資源管理手段的一種積極探索，對生態環境脆弱、生態植被日益衰退的西北內陸干旱區合理地開發利用水資源意義重大。