人類活動對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，瑪河流域平原區(qū)不合理的地下水大量開采已逐漸造成生態(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)展狀態(tài)。因此，分析人類活動對瑪河流域水循環(huán)過程的影響因素，對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，維護干旱區(qū)水資源合理開發(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。
　　本文在文獻總結歸納以及前人研究成果的基礎上，選擇瑪河流域綠洲平原區(qū)為例，進行了人類活動對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活動的特征，并對影響水循環(huán)的主要因子農(nóng)田灌溉、地下水開采等要素特征進行了概化。同時，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)構建了流域一維包氣帶水分運移模型，并利用HYDRUS-1D模擬計算了地表水垂向輸入包氣帶的運移轉(zhuǎn)化過程，得

3、出了包氣帶底部淋濾水量及過程，從而為含水層模型初始輸入量提供了基礎數(shù)據(jù)。以此為基礎，概化流域邊界及水文地質(zhì)參數(shù)，構建了地下水數(shù)值模型，定量分析了不同灌溉模式、不同地下水開采量對地下水水量及水位的影響范圍及影響程度。研究結果表明，概化模型模擬效果較好，包氣帶模型計算結果與含水層模型的耦合可較好適用于本研究區(qū)，從而實現(xiàn)了地表、包氣帶和含水層系統(tǒng)模擬的耦合計算。
　　在模型建立和理論分析基礎上，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)地下水的補給排泄情況。結果表明：包氣帶底部的垂向入滲是潛水含水層的主要補給來源，模擬期內(nèi)面狀入滲量55932.73×104m3，占總補給量的44.92％；其次就是河道的補給，補給量為20247.81×104m3，占總補給量的23.5%；上游側(cè)向補給量為9981.06×104m3，占11.58%。排泄方式主要以人工開采及蒸發(fā)蒸騰為主，并且研究區(qū)地下水量交換是由南部補給北部。為了進一步說明今后人類活動的干擾影響程度，在現(xiàn)狀參

5、數(shù)條件下，仿真分析了未來規(guī)劃年，不同灌溉模式下的水循環(huán)特征。結果表明，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，由此說明推廣的膜下