暗管输水大范围恢复塔里木河下游生态水位研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
51009128
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
20.0万
负责人：
吴文强
依托单位：
中国科学院生态环境研究中心
学科分类：
E0901.工程水文与水资源利用
结题年份：
2013
批准年份：
2010
项目状态：
已结题
起止时间：
2011-01-01 至2013-12-31

项目参与者：
杨鹏年；姚安琪；马金锋；黄国鲜；葛方龙；吴运敏；
关键词：
暗管补给生态恢复人工调控塔里木河

项目摘要

目前，塔里木河下游生态治理采用地表水入渗补偿地下水，恢复岸边带生态。但是地表水及潜水蒸发损耗量大，生态恢复范围局限于河道两侧3km范围内，水资源时空配置不均匀。远离塔河河道进行地下暗管补给地下水，可以控制区域地下水处于4-6m的理想埋深，大幅减少地表水及潜水蒸发损失，水资源可以得到高效管理与利用。暗管输水效率的核心是准确掌握区域的地下水埋深和地下水补、径、排条件。但是该地区地下水资料匮乏，相关信息难以获取。本研究拟首先分析研究区域生态需水量及其水资源可得性，建立分布式水文模型与地下水模型的耦合，以及大区域地下水粗略模拟与局部地下水精细模拟的嵌套，运用同位素技术确定含水层渗透系数等水文地质参数，研究暗管输水塔河下游生态水位恢复区面积、暗管布设结构、水资源优化调度模式，为大范围恢复塔河下游生态水位、水资源高效利用提供新的思路。

结项摘要

干旱地区生态修复是一项十分复杂的系统工程。本研究抓住水资源循环规律主要矛盾，从克服无效蒸散发角度着手，依据最基本的水向低处流的道理，采用暗管输水方法，初步研究了大范围恢复塔里木河下游生态水位的方法。塔里木河下游生态治理采用地表水入渗补偿地下水，恢复岸边带生态。但是地表水及潜水蒸发损耗量大，生态恢复范围局限于河道两侧3km范围内，水资源时空配置不均匀。研究结果表明，暗管输水补给技术可以大范围恢复塔里木河下游生态水位，在利用与前10次塔河生态输水相同水量的条件下，设计3种实验方案中10年生态修复极限生态水位恢复面积可达323.5km2（水位埋深<10m），适宜生态埋深面积最大可增加572.5km2（水位埋深为2~6m）。生态恢复区可以延伸至距离河道较远的距离，暗管输水补给的方式可将生态恢复范围大幅增加（本研究试验20km），较现状生态修复仅局限于塔里木河河道两侧1km有显著提升。在距离塔河下游河道右岸10km处设置暗管输水生态修复效果会更好，三个试验方案对比可知，由近及远，地下水极限埋深恢复区逐渐增加；地下水适宜生态埋深恢复区面积逐渐减小。暗管输水生态修复技术还有很多难题需要进一步深入探索。