人類(lèi)活動(dòng)對(duì)瑪河流域綠洲平原區(qū)的水循環(huán)影響研究.pdf

1、瑪河流域綠洲平原區(qū)是新疆典型的生態(tài)脆弱區(qū)和灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)，水資源供需矛盾突出。近年來(lái)，瑪河流域平原區(qū)不合理的地下水大量開(kāi)采已逐漸造成生態(tài)環(huán)境的惡化，大面積推廣的節(jié)水措施一定程度上改變了流域水循環(huán)過(guò)程。地下水作為平原區(qū)水循環(huán)的重要組成部分，其水位動(dòng)態(tài)在一定程度上反映了瑪河平原區(qū)水循環(huán)是否可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。因此，分析人類(lèi)活動(dòng)對(duì)瑪河流域水循環(huán)過(guò)程的影響因素，對(duì)掌握瑪河流域綠洲平原區(qū)降水、地表水與地下水之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律，維護(hù)干旱區(qū)水資源合理開(kāi)發(fā)利用及區(qū)

2、域生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。
　　本文在文獻(xiàn)總結(jié)歸納以及前人研究成果的基礎(chǔ)上，選擇瑪河流域綠洲平原區(qū)為例，進(jìn)行了人類(lèi)活動(dòng)對(duì)瑪河流域綠洲平原區(qū)的水循環(huán)影響研究。首先分析確定了人類(lèi)活動(dòng)的特征，并對(duì)影響水循環(huán)的主要因子農(nóng)田灌溉、地下水開(kāi)采等要素特征進(jìn)行了概化。同時(shí)，綜合概化降雨、融雪、蒸發(fā)、地表、植被和地下水等影響因素，系統(tǒng)構(gòu)建了流域一維包氣帶水分運(yùn)移模型，并利用HYDRUS-1D模擬計(jì)算了地表水垂向輸入包氣帶的運(yùn)移轉(zhuǎn)化過(guò)程，得

3、出了包氣帶底部淋濾水量及過(guò)程，從而為含水層模型初始輸入量提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以此為基礎(chǔ)，概化流域邊界及水文地質(zhì)參數(shù)，構(gòu)建了地下水?dāng)?shù)值模型，定量分析了不同灌溉模式、不同地下水開(kāi)采量對(duì)地下水水量及水位的影響范圍及影響程度。研究結(jié)果表明，概化模型模擬效果較好，包氣帶模型計(jì)算結(jié)果與含水層模型的耦合可較好適用于本研究區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)了地表、包氣帶和含水層系統(tǒng)模擬的耦合計(jì)算。
　　在模型建立和理論分析基礎(chǔ)上，利用耦合的包氣帶模型與含水層模型，采用水均

4、衡法分析了研究區(qū)地下水的補(bǔ)給排泄情況。結(jié)果表明：包氣帶底部的垂向入滲是潛水含水層的主要補(bǔ)給來(lái)源，模擬期內(nèi)面狀入滲量55932.73×104m3，占總補(bǔ)給量的44.92％；其次就是河道的補(bǔ)給，補(bǔ)給量為20247.81×104m3，占總補(bǔ)給量的23.5%；上游側(cè)向補(bǔ)給量為9981.06×104m3，占11.58%。排泄方式主要以人工開(kāi)采及蒸發(fā)蒸騰為主，并且研究區(qū)地下水量交換是由南部補(bǔ)給北部。為了進(jìn)一步說(shuō)明今后人類(lèi)活動(dòng)的干擾影響程度，在現(xiàn)狀參

5、數(shù)條件下，仿真分析了未來(lái)規(guī)劃年，不同灌溉模式下的水循環(huán)特征。結(jié)果表明，現(xiàn)狀年灌溉模式（195m3/畝）、傳統(tǒng)溝灌模式（235 m3/畝）及高效節(jié)水灌溉模式（155 m3/畝）到2020年和基準(zhǔn)年相比較地下水水量和水位都有一定程度的變化，面狀入滲量變化值分別為減少1091.4×104m3、增加4224.11×104m3、減少3584.73×104m3，地下水位的最大變化值分別為下降0.23m、上升2.1m、下降0.8m，由此說(shuō)明推廣的膜下