叶尔羌河流域地下水生态水位确定及调控措施探讨_木合塔尔·艾则孜.pdf
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1、:叶叶尔尔羌羌河河流流域域地地下下水水生生态态水水位位确确定定及及调调控控措措施施探探讨讨木合塔尔艾则孜(新疆喀什水文勘测局,新疆 喀什)摘要为加强叶尔羌河流域地下水生态保护,制定合理的区域地下水生态水位对区域地下水环境保护十分重要。本文基于叶尔羌河流域平原区和中低山区典型地下水观测井水量观测数据,对其不同月份、不同保证率下的地下水适宜生态水位进行计算并对其生态调控措施进行探讨。结果表明:、保证率条件下叶尔羌河流域地下水生态适宜埋深在 之间。枯水期应尽量满足地下水最低生态水位的要求。流域河流补给量较为充沛,丰水期地下水补给量可满足区域地下水生态水量的需求。但春季和秋季地下水补给量相对较少,地下
2、水生态需水量易出现不足,建议以 保证率下的生态水位作为地下水开采控制指标;针对冬季地下水水位及补给量偏低的实际,建议将 保证率下的生态水位作为其地下水开采控制水位指标,加大地下水回归水量,以补充冬季地下水生态需水量。研究成果对流域水生态环境保护规划具有重要参考价值。关键词地下水;生态水位;调控措施;叶尔羌河流域中图分类号 文献标识码文章编号 ()收稿日期 作者简介木合塔尔艾则孜(),男,新疆喀什人,助理工程师,主要从事水文水资源工作。叶尔羌河流域降水量主要集中在夏季,靠近山区区域多年降水量为 左右,降水量存在明显的垂直地带分布。叶尔羌河流域地下水水资源相对较为充沛,但是近些年来,受流域内灌区供
3、水影响,叶尔羌河流域地下水水位变幅较为明显。地下水位下降势必导致区域内地下水水质尤其是盐量浓度的增加,从而对流域地下水生态环境产生不同程度的影响。当前,叶尔羌河流域加大了地下水水量和水环境双向指标的控制力度,区域地下水水量和水环境都不同程度的得到有效改善,但在区域水资源调度与配置中,还需要确定流域内地下水生态水位变化区间,从而制定更为有效的保护措施。国内许多流域已逐步开展地下水生态水位的研究,取得一定研究成果 ,这些研究成果均表明合理确定区域地下水生态水位对于地下水环境保护十分重要,为加强叶尔羌河流域地下水生态保护,结合地下水生态水位确定方法,对叶尔羌河流域不同保证率下地下水适宜生态水位进行计
4、算并对其生态调控措施进行探讨。研究成果对于叶尔羌河流域水生态环境保护规划具有重要参考价值。地下水生态水位确定方法地下水生态水位的确定主要按照地下水补给方式进行确定,其计算方程为:,()式中:为区域内河道适宜生态水位值();为地下水水位最低值();为径流补给断面所在河道高程最低值()。计算时需要将地下水观测井各月水量作为计算数据蓄力对其不同保证率下的生态水位进行确定,样本数据系列构建方程为:(,)()式中:为逐月地下水水量监测值();为地下水在不同月份生态需水量(),解析域求解变量方程为:(,)()式中:求解变量集合;为地下水各月份生态水位求解变量。方程求解采用正态扩散分布函数进行计算:()()
5、()式中:为模型求解参数,求解集合方程为:()()式中:为不同月份集合解。各子集合权重计算值为:()()()对其不同月份地下水生态水位进行权重标准化计算:()()()令:()()不同保证率下地下水生态水位按照上述两个方程进行求解计算:()()()研究区域概况叶尔羌河流域位于新疆天山的中部区域,西风环流为叶尔羌河流域主要水汽来源,流域降水量时空分布十分不均匀,从东向西降水量逐步减少,高山区域年降水量在 左右,而海拔高度在 的区域降水量不超过 ,降水量存在明显的垂直地带分布,随着高程的递减率为 。流域径流受降水影响,也存在明显的垂直地带分布,冰川融雪补给是高山区河流径流补给来源,冰川融雪和降水补给
6、是中低山地带河流补给来源,此外季节融雪及地下水混合补给也是中低山地带河流径流补给来源。地表入渗 年 月第 卷 第 期 地下水o ,o.补给是叶尔羌河流域平原区地下水补给主要来源,平原区地下水补给量的 来源于地表水入渗补给。地下水生态水位确定 地下水生态需水量计算叶尔羌河流域平原地区和中低山区地下水补给方式及水位变化差异较大,为此结合地下水生态水量确定方法,分别结合叶尔羌河流域平原区和中低山区典型地下水观测井水量观测数据,对其不同月份不同保障率下的地下水生态需水量进行计算,结果如表 所示,并对其不同季节各保证率下的地下水生态需水量进行统计分析,结果如表 所示。表 不同月份各保证率条件下叶尔羌河流
7、域平原区和中低山区地下水生态需水量计算结果月份地下水生态需水量 平原地区中低山区 表 不同季节各保证率条件下叶尔羌河流域平原区和中低山区地下水生态需水量计算结果季节地下水生态需水量 平原地区中低山区春 夏 秋 冬 从不同月份各保证率条件下叶尔羌河流域平原区和中低山区地下水生态需水量计算结果可看出,在叶尔羌河流域,各保障率条件下平原区地下水生态需水量均要高于中低山区地下水生态需水量,这主要是因为中低山区地下水补给量要高于平原区地下水生态需水量,且叶尔羌河流域平原区由于灌区分布较多,使得其地下水开采率较高,地下水埋深较深,加大了平原区地下水生态需水量。此外,保证率越高其地下水生态需水量越大,对于平
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