注重干旱区河谷林草生态保护与修复的漓漫灌溉研究

为提高干旱地区灌溉效率,保障河谷林草的正常生长,本文以额尔齐斯河流域为研究对象,深入阐述了漓漫灌溉理论,提出了漓漫灌溉主要技术。据此分析计算了流域内河谷林草的生态需水量,制定了河谷林草的漓漫灌溉制度,相比传统的农业灌溉,更注重于考虑生态的修复和保护。计算结果表明:(1)河谷林草的生态需水集中在4—9月,且缺水量最大在6月下旬—7月上旬,为漓漫灌溉生态调度起始时间的界定奠定了技术支撑;(2)生态工程布置和漓漫灌溉分区确定的生态工程与灌区一一对应的靶区漓漫灌溉模式有助于改善河道外植被的供水条件,保证河谷林草最大程度地吸纳水分;(3)制定的漓漫灌溉制度可为灌溉工程规划设计以及灌区用水管理提供依据。在实施漓漫灌溉后,通过生态工程和非工程措施实现了河谷林草的生态保护目标,流域内河谷林草的生态得到有效恢复和改善。研究成果对促进流域河谷林草、湿地等生态目标的改善和实施具有重要的理论意义和实用价值,为确保流域社会经济用水与生态用水之间的相对均衡、保护与修复流域内河谷林草的生境提供了技术支撑。

大尺度生态调度研究与实践

通过分析总结国内外生态调度与生态恢复研究进展、发展趋势及其特点,提出水库调度已从将“生态目标”嵌入兴利调度的简单调控过程,转变为“后坝工时代”大尺度生态调度的综合调控过程,即:全流域-大空间尺度、长系列-大时间尺度、水循环-大系统尺度。指出生态调度是生态恢复和保护最有效的措施之一,提出了干旱区内陆河流域生态保护面临的挑战和需要研究解决的关键技术。以塔里木河下游生态输水和额尔齐斯河生态调度为研究对象,通过连续20年的动态监测、资料收集、野外数据采集及实验室数据处理,对生态输水方式、生态恢复响应、生态调度策略和生态保护模式等,进行了深入研究。结果表明:①生态恢复是一个长期的过程,需对地表水、地下水、植被响应、生境条件、生物多样性等开展长期监测,以掌握其动态情况,采取更为科学有效的调控措施;②为了提高塔里木河下游生态恢复成效,研究提出在实施双通道、汊河和面状输水的同时,采用“沟汊渗灌”延伸扩大受水区范围,快速有效补给地下水,建立了基于地下水位调控的“地下水银行”及生态修复平台。③创建了额尔齐斯河“七库一干”、“三次脉冲”、漓漫灌溉等多尺度耦合的生态调度技术体系和科学化、系统化、制度化的管理体系,初步形成水河湖联通、水网通达、水势漫溢的河谷林草漓漫灌溉系统。改变以往生态调度“只放不灌”和“大水漫灌”的粗放式管理模式,丰富了生态调度的研究内涵与实践。