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基于管理目标的塔里木河干流下游生态需水研究

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摘要:水资源作为一种宝贵的资源,即使战略性的经济资源,又是影响生态环境的重要因素。本文依据生态管理思想,从管理目标的角度对塔里木河干流下游生态需水进行研究,探讨生态用水及其配置方式问题。

关键词:管理目标;塔里木河;生态需水

一、相关概念的界定

(一)管理目标的界定

生态环境作为一个动态的系统,随着时间的变化,区域内各要素也会随之发生变化。因此,所确定的管理目标也应该具备时效性,要随着生态环境的改变而做出相应的改变。

(二)生态需水的概念

生态需水就是特定的时空范围内,在满足生态保护或者恢复需求的情况下,为实现社会经济的可持续发展,维护生态环境正常的物质、能量流动、信息交换以及动态平衡所需的地表以及地下水资源的总量。生态需水是从生态系统的角度来研究生态环境和水资源之间的关系。生态需水量不仅仅受生态系统中生物群落的影响,还和地质、气候、植被以及其它环境密切相关。对于一个特定的区域,其生态需水也有一定的范围,一旦超出这个范围,生态就会遭到影响。

二、研究区域概况

塔里木河干流下游指的是恰拉水文站到台特玛湖之间的流域范围,河道全长428km,这里属于暖温带、干旱荒漠性气候,区域之内降水稀少,年均降水量不到 50mm,但是蒸发强烈,蒸发量通常超过2500mm。河道两侧最初有着良好的水分条件,也有良好的植被覆盖,形成了以胡杨林为主绿色屏障,其面积4 240 km2,使得塔里木河在塔克拉玛干沙漠以及库鲁克沙漠之间隔离开来。最近30多年来,随着河水断流,再加上没有地表水的补给,地下水位大大下降,绿色植被也严重衰败,胡杨林面积大幅度减少,林间沙化严重,绿色走廊宽度也逐渐缩小,胡杨林以及灌草植被大量死亡,农田被流沙所埋没,塔克拉玛干沙漠和库鲁克沙漠合拢的地方逐渐增多。下游地区的气象灾害也逐渐增多,灾害程度逐渐加重,土地荒漠化趋势明显。

三、研究思路

对处在干旱内陆流域内的塔里木河干游下游的生态需水进行研究,应重点对河道外的生态体系也就是以胡杨林为主的河岸植被生态系统的需水状况进行评价。从干旱内陆流域水资源贫乏的实际来考虑,生态需水不能够以生态系统的理想需水量来衡量,生态需水量应该被限制在一定的目标之内。基于管理目标的生态需水即从流域生态管理的角度出发,在进行生态建设的同时,还应该兼顾水资源的可持续利用以及社会经济的健康发展。要坚持遵循有限目标、重点突破以及有所为有所不为的原则,在生态管理的目标下,使特定时间及空间范围内的流域生态系统的用水量保持平衡。生态需水分析体系应该从生态需水量、生态用水以及其配置方式来进行。

四、生态需水分析与测算

(一)生态管理分区

生态需水受到区域的水文、生态等自然因素以及经济社会发展差异的影响,其研究方法、测算方法等有着很大的不同。进行生态管理分区,可以根据不同区域需水情况的差异,因地制宜确定管理保护目标。在进行生态管理分区的时候,应该遵循以下几个原则:第一,等级性原则;第二,差异性原则;第三,生态系统完整性原则;第四,数据资料可靠原则。根据以上原则,结合塔里木河干游下游区域水资源规划、生态保护管理需要的实际情况,可以把该流域划分为上段、中段以及下段3个区域。

(二)生态保护目标

在确定生态保护目标的时候应该从生态保护定位以及其规模两个方面来考虑。生态质量的改善要结合区域生态现状以及区域保护规划来进行。对于生态环境比较好的地区,应该着重维持现状;而对于生态遭受破坏的地区,应该注意生态系统的恢复。保护目标的确定应该结合当地的水文、生态等自然环境以及社会经济发展等人文环境,使之具备有时效性及层次性。由于塔里木河下游河段断流,生态系统遭受严重破坏,生态保护的工作重心应该放在河岸植被生态系统的保护之上。当前生态用水应该以应急生态输水为主。

(三)生态保护水平

生态保护水平应该由生态系统的健康状况来衡定。所谓生态系统健康指的是生态系统在特定时间内能够维持其组织结构、自我调节的能力,它可以由系统的组织结构、功能活力以及适应性3项指标来衡量。在一定程度上,干旱区区植被稳定受潜水埋深的影响很大,可以将潜水位作为生态保护水平的测算依据。

(四)生态需水计算

生态需水的计算应该结合区域水资源规划以及配置的实际情况,并从维护生态系统安全的角度出发,寻求生态系统水资源的利用规律,确定生态需水量计算方法。

在计算塔里木河生态需水的时候,应该考虑到植被生态系统的水分消耗与生态系统的类型及气候、土壤等自然环境密切相关。在进行生态需水计算的时候,可通过对计算潜水蒸发量来间接计算植被生态需水量。

五、生态用水及其配置

(一)生态用水量

生态用水指的就是为维持流域生态系统的健康稳定状态而消耗的总水量,通常将控制断面的下泄流量作为配置的关键约束。从近些年的实践情况,可以认为当前所实施的应急生态输水工程是十分有效的。

(二)生态用水配置方式

所谓生态用水的配置就是通过各种措施来使得水资源能够在生态系统中得到合理配置。根据植物生长的特点,每年八、九两个月份应为最佳的输水时段,这样就可以使输水与植被落种以及幼林孕育和植物生长的时间相吻合,最终为植物更新提供条件;但现实情况是塔里木河流域以绿洲农业为主,农业需水量占到该区域总需水量的九成以上,农作物和荒漠植被在需水时间上就会存在一定的竞争关系,八、九月份就很难实现输水。故现阶段生态输水通常安排在秋冬季节,且以地下水补给为主,所下渗的水量可以供下一年植物生长所使用,这样就有利于植被的恢复。除此以外,由于秋冬季节气温比较低,在输水的过程中河面蒸发量较少,相当多的河水下渗补给浅层地下水,这就使得生态输水的有效性大大提高。

六、结语

综上所述,基于管理目标的塔里木河干流下游生态需水分析应该综合考虑干旱区流域的生态保护建设、水资源管理以及社会经济发展的实际情况,建立多分区、多目标、多水平的生态需水分析体系,合理确定生态用水以及配置方式等问题,从而使得塔里木河干流下游的生态问题得到解决。

参考文献:

[1]刘新华,徐海量,凌红波,白元,傅荩仪,戴岳.塔里木河干流河道生态需水量研究[J].干旱区研究.2012(06)

[2]曹建军,刘永娟,沈琪.我国干旱半干旱地区生态需水研究进展[J].安徽农业科学.2010(25)

作者简介:

张小清,女,汉族,新疆博乐,1986年生,助理工程师,主要从事水利管理工作。