塔里木河下游应急输水与生态改善监测评估研究

2000年4月-2003年10月，水利部成功地组织了向塔里木河下游五次应急输水以改善日益恶化的塔里木河生态环境。该项目通过建立起较完善的地表水、地下水、土壤水及植被生态监测体系，对五次应急输水进行了系统的监测；通过对监测资料及遥感资料的分析，结合对输水河段和渗流区的现场勘察，全面评价了五次应急输水的水环境及植被生态响应特征与改善效果。该项目借助河流动力学、地下水动力学及恢复生态学等相关学科的理论，在深入分析河道输水条件下地表水与地下水的转化、地下水位恢复与植被响应、植被响应与最佳输水方案三者之间关系的基础上，采用与地下水埋深相结合的样地调查方法和植物生理指标、“枯枝比”指标及 “解析枝”分析方法，得到了地下水埋深与植被恢复等级的量化关系，提出了地下水埋深4m为下游区生态恢复的目标控制水位；通过河道间歇输水对河道入渗系数的影响关系，建立了塔里木河下游河道间歇输水一维水流演进与水量消耗的转化关系模型及可视化三维地下水流数值模拟模型，通过对四种可能输水方案的预测分析，推荐了合理的输水路线、输水流量与输水时间；提出合理输水方案应是线状与面状输水相结合的方案，除依靠河道耗水2.26亿 m外，还需结合生态闸堰分流约1.14亿m，人工漫溢扩大生态改善面积；在此基础上，根据五次输水的实践经验，结合运用大系统优化理论，确定了分河段水量合理配置方案及相应的配套工程与非工程保障措施。该成果在即将进行的塔河下游第六次输水方案制定、塔里木河流域生态环境保护、塔里木河下游水土保持生态修复工程初步设计及塔里木河下游大西海子以下河道疏浚工程初步设计等方面得到了直接运用。该项目研究在干旱区受损生态系统输水、恢复与重建的理论体系与资源环境管理模式方面取得的重要创新，不但可为塔里木河流域综合治理提供强有力的技术支撑，并可为中国其他类似生态环境区域的保护提供理论和实践模式，在干旱区生态环境整治和荒漠化防治方面具有重要的应用价值和广阔的应用前景。该成果总体上达到国际先进水平