氣候變化對新疆瑪納斯河流域水文水資源影響分析

受到人類活動的影響,氣候變化已成為全球最大的環(huán)境問題之一,全球變暖,使整個生態(tài)系統(tǒng)得穩(wěn)態(tài)遭到破壞,其對水資源的影響更是巨大,嚴重威脅著人類的生存與發(fā)展.水資源對人類的生存以及發(fā)展來說是必不可少的,文章對氣候變化對水文資源的影響進行了探討,提出了保護水文水資源的建議.

在社會經濟快速發(fā)展的背景下,生態(tài)環(huán)境的問題也逐漸突顯出來.其中,氣候的變化對于生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展產生了不利的影響,同樣也關乎水文水資源的發(fā)展.另外,氣候變化和僅限于眼前利益的發(fā)展理念存在不可分割的關系,對于經濟的長期穩(wěn)定發(fā)展具有一定的制約性.然而,氣候變化在水文水資源方面的影響也是不容小覷的,所以,必須要在經濟發(fā)展的過程中不斷增強環(huán)保意識.基于此,文章以氣候變化為入手點,闡述其對于水文水資源帶來的相關影響,以供參考.

介紹了研究氣候變化對水文水資源影響的方法,分析了氣候變化對全世界的水文水資源、水文水資源徑流的影響,探討了氣候逐漸變暖對水文水資源系統(tǒng)的影響,提出了減少氣候變化對水文水資源不利影響的對策。

文章重點分析了氣候變化和水文水資源之間的作用關系,并在此背景下,提出了弱化不利影響的可行性的措施,旨在為氣候變化研究工作提供一定參考。

在社會經濟快速發(fā)展的同時,生態(tài)環(huán)境的問題逐漸突顯出來.其中,氣候的變化對生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展產生了不利的影響,同樣也關乎水文水資源的發(fā)展.氣候變化在水文水資源方面的影響不容小覷,因此,必須要在經濟發(fā)展的過程中不斷增強環(huán)保意識.基于此,文章以氣候變化為入手點,闡述其對于水文水資源帶來的相關影響,可供參考.

文章重點分析了氣候變化和水文水資源之間的作用關系,并在此背景下,提出了弱化不利影響的可行性的措施,旨在為氣候變化研究工作提供一定參考。

瑪納斯河發(fā)源于依連哈比尕山北坡，屬于山溪性內陸河，流域面積1．98萬平方公里。是我國準噶爾盆地南緣最大的河流，水利資源十分豐富。因此，本文就結合瑪納斯河流域水資源開發(fā)現(xiàn)狀展開論述。

通過對瑪納斯河流域降水、徑流、蒸發(fā)等水文、水資源要素進行分析闡述,對了解本流域水資源各因素時空變化規(guī)律,探知瑪納斯河水資源開發(fā)潛力,為合理配置本流域水資源提供幫助。

結合新疆瑪納斯河流域水文水資源、種植結構和節(jié)水技術發(fā)展等資料,從開源、節(jié)流兩方面對流域近期(至2010年)、中遠期(2010-2030年)農業(yè)水資源極限潛力、可挖掘潛力進行了估算。結果表明,就目前水資源的利用水平和開發(fā)趨勢,瑪納斯河流域未來農業(yè)水資源的主要利用途徑是開源與節(jié)流相結合,以節(jié)流為主。全流域尚有的農業(yè)灌溉水資源極限潛力為10.75×108m3,近期農業(yè)水資源可挖掘潛力為2.13×108m3,其中開源增水潛力0.40×108m3,占18.8%,節(jié)流增水潛力1.73×108m3,占81.2%;中遠期農業(yè)水資源可挖掘潛力5.33×108m3,其中開源增水潛力1.12×108m3,占21.0%,節(jié)流增水潛力4.21×108m3,占79.0%。該研究對區(qū)域制訂節(jié)水灌溉規(guī)劃及水資源系統(tǒng)優(yōu)化配置具有重要參考價值。

本文以瑪納斯河流域為研究區(qū)，利用統(tǒng)計手段，從農業(yè)用水、工業(yè)用水、生活及三產用水、生態(tài)用水等幾個方面進行用水量計算，結合河道來水情況及流域的水利工程調蓄能力對流域的水資源現(xiàn)狀供需平衡進行分析，結果表明：現(xiàn)狀年在p=75％的保證率下，流域總缺水量為0．7871億m3；在p=50％的保證率下，仍然缺水o．3919億m3。因此，該流域的現(xiàn)狀年總的情況是缺水的，而且缺水主要集中在6月和7月。需要灌區(qū)繼續(xù)完善配套灌區(qū)內的工程，提高水的利用系數(shù)，同時提高田間灌溉管理水平，保持水土平衡。

瑪納斯河流域年平均降水量173.30mm,最大年份251.10mm,最大日降水量34.50mm.當前瑪納斯河流域用水量最大部分為農業(yè)用水,達到9.76×108m3,而整個流域的地下水開采量為7.53×108m3.該地區(qū)的地表徑流來自高山區(qū)的冰雪融水,以及河流上游的稀少降水.從以上數(shù)據(jù)分析來看,瑪納斯河流域的水資源使用情況將達到極限,必須采取多種管理措施,對水資源的使用進行合理分配.

從供需兩方面,構建了區(qū)域灌溉水資源保證程度分析模型,利用該模型對瑪納斯河流域灌溉水資源保證程度進行了分析。結果表明,現(xiàn)狀年瑪納斯河流域灌溉水資源保證程度為79.21%,各灌區(qū)存在較大的差異,下野地、莫索灣、金安、瑪納斯等灌區(qū)灌溉水資源保證程度較低,分別為69.09%、78.76%、78.25%、71.24%,明顯處于虧缺狀態(tài),而石河子灌區(qū)達115.06%,處于相對盈余狀態(tài)。在各灌區(qū)灌溉總面積維持現(xiàn)有數(shù)量以及保證灌區(qū)水資源安全的前提下,隨著加大部分灌區(qū)(金安、瑪納斯和石河子灌區(qū))地下水資源開發(fā)力度,大力發(fā)展高新節(jié)水技術以及調整種植結構,近期流域灌溉水資源保證程度總體可接近100%,但流域內除石河子灌區(qū)外,下野地、莫索灣、金安、瑪納斯等灌區(qū)灌溉水資源仍處于虧缺狀態(tài)。2020年隨著各種綜合措施的進一步實施,全流域灌溉保證程度將增加至113.19%,各灌區(qū)將實現(xiàn)灌溉水資源供需平衡。最后,針對3類不同灌溉水資源保證程度地區(qū)的水資源利用狀況,提出了差別化的提升策略。

隨著經濟的快速發(fā)展,全球的氣候發(fā)生了重大變化,這與人類的生存發(fā)展息息相關.氣候的變化不僅會使水文循環(huán)的過程發(fā)生改變,而且對水資源系統(tǒng)的結構和功能產生影響,因此應當做好應對的準備.本文主要以瑪納斯河流域為研究對象,研究了氣候變化對瑪納斯河流域水文水資源系統(tǒng)的影響,主要從氣候變化對水文循環(huán)產生的影響、氣候變化對水資源的影響以及氣候變化影響下瑪納斯河流域水資源適應性對策這三個方面進行了具體闡述.

瑪河流域內水利工程建設落后,存在水資源利用率低、輸水溝渠破壞等問題,給瑪河灌區(qū)的正常灌溉帶來巨大的困難。結合瑪河流域干旱地帶灌區(qū)的實際情況,提出瑪河流域續(xù)建配套節(jié)水改造工程的原則和目標,使農作物的產量提高、水資源利用率提升,節(jié)水效益突出,鹽堿地得以改良?，敽恿饔虻墓?jié)水改造工程在擴大灌溉面積、提高灌區(qū)內作物產量等方面發(fā)揮的重要作用,有效提升水利工程的引水能力、抗洪能力及灌區(qū)內骨干渠道的輸水能力,極大程度保證了渠道工程及灌區(qū)內人民的用水安全。

利用層次分析法和模糊綜合評判法建立了生態(tài)安全評價指標體系,從水資源、環(huán)境和社會經濟3個方面選取了18個評價指標對2006年新疆瑪納斯河流域綠洲生態(tài)安全進行了綜合評價.結果表明:2006年,研究區(qū)生態(tài)狀況處于基本安全水平,其隸屬度值為0.3347,綜合評分值為0.551;水資源安全指數(shù)和社會經濟指數(shù)分別處于比較安全和非常安全水平,而環(huán)境安全指數(shù)則處于不安全水平狀態(tài).水資源是綠洲實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的保障,社會經濟指數(shù)和環(huán)境安全指數(shù)展示了綠洲的發(fā)展水平和環(huán)境狀況,三因素極大程度上決定了綠洲的生態(tài)安全水平.

經濟不斷發(fā)展和城市化建設的加快對我國環(huán)境產生了巨大影響,從而也影響了流域水文水資源.水是人類生活的基礎,水資源一旦遭受破壞,會引發(fā)嚴重的后果.文章主要分析環(huán)境變化對水文水資源的影響,以期提高全社會對水環(huán)境保護的認知,加強對水文環(huán)境的管理,有效改善環(huán)境變化對水資源的影響.

景觀生態(tài)風險評價是基于景觀形態(tài)與生態(tài)過程耦合機理,研究土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)結構、功能的風險響應,可為區(qū)域生態(tài)安全評價提供了系統(tǒng)模式。本文以瑪納斯河流域綠洲為研究區(qū),以2000、2005和2015年3期tm遙感影像為數(shù)據(jù)源,通過計算景觀格局指數(shù)構建生態(tài)風險評價模型,利用gis和gs+軟件對生態(tài)風險指數(shù)進行采樣和空間插值,得到景觀生態(tài)風險時空分布圖,進一步分析景觀生態(tài)風險效果及其表征。結果表明:2000-2015年瑪納斯河流域景觀格局變化明顯,耕地和建設用地破碎化程度降低,分離度減少,優(yōu)勢度不斷增加;2000年流域以較低、中等生態(tài)風險區(qū)為主,高風險區(qū)分布于流域西北部的河流尾閭區(qū),2005年較低和中等風險區(qū)范圍擴大,生態(tài)環(huán)境整體呈現(xiàn)好轉趨勢,相較于2005年,2015年高風險區(qū)范圍顯著擴大,主要分布于河流中下游的下野地墾區(qū),較高風險區(qū)有向東部延伸的趨勢;2000-2015年,研究區(qū)生態(tài)風險等級呈降低趨勢,高等級向低等級生態(tài)風險轉移的面積遠高于由低等級向高等級生態(tài)風險轉移的面積。因此,應通過優(yōu)化土地利用結構和方式,改善與治理退化的生態(tài)環(huán)境。

景觀生態(tài)風險評價是基于景觀形態(tài)與生態(tài)過程耦合機理,研究土地利用變化對生態(tài)系統(tǒng)結構、功能的風險響應,可為區(qū)域生態(tài)安全評價提供了系統(tǒng)模式。本文以瑪納斯河流域綠洲為研究區(qū),以2000、2005和2015年3期tm遙感影像為數(shù)據(jù)源,通過計算景觀格局指數(shù)構建生態(tài)風險評價模型,利用gis和gs＋軟件對生態(tài)風險指數(shù)進行采樣和空間插值,得到景觀生態(tài)風險時空分布圖,進一步分析景觀生態(tài)風險效果及其表征。結果表明：2000-2015年瑪納斯河流域景觀格局變化明顯,耕地和建設用地破碎化程度降低,分離度減少,優(yōu)勢度不斷增加;2000年流域以較低、中等生態(tài)風險區(qū)為主,高風險區(qū)分布于流域西北部的河流尾閭區(qū),2005年較低和中等風險區(qū)范圍擴大,生態(tài)環(huán)境整體呈現(xiàn)好轉趨勢,相較于2005年,2015年高風險區(qū)范圍顯著擴大,主要分布于河流中下游的下野地墾區(qū),較高風險區(qū)有向東部延伸的趨勢;2000-2015年,研究區(qū)生態(tài)風險等級呈降低趨勢,高等級向低等級生態(tài)風險轉移的面積遠高于由低等級向高等級生態(tài)風險轉移的面積。因此,應通過優(yōu)化土地利用結構和方式,改善與治理退化的生態(tài)環(huán)境。

為了提高新疆瑪納斯河流域水資源的可持續(xù)發(fā)展，針對水土流失的情況，制定完善的治理措施，采用先進的水土保持方法，保護生態(tài)環(huán)境，滿足瑪納斯河流域的生產和生活的需要。因此，本文首先分析瑪納斯河流域水土流失現(xiàn)狀，接著提出相應的解決對策。

采用2000-2013年相關統(tǒng)計資料,結合信息熵理論分析瑪納斯河流域用水結構演變特征.將用水系統(tǒng)劃分為農業(yè)、工業(yè)、生活三大類,根據(jù)子系統(tǒng)的用水特點,借助灰色關聯(lián)分析方法量化工業(yè)、農業(yè)和生活用水變化各因子的關聯(lián)度,找出主要驅動力因子.結果表明:受單一用水系統(tǒng)的影響,用水結構信息熵增長速度較慢,用水均衡度較低,用水傾斜現(xiàn)象明顯.結合關聯(lián)度發(fā)現(xiàn),氣候變暖、eto的增長以及土地鹽堿化是流域農業(yè)用水居高不下的內在驅動因子,灌溉面積、棉花播種面積、工業(yè)產值、重工業(yè)比重的增加以及城市化建設水平是用水增加的主要外在驅動因子,節(jié)水灌溉技術的推廣、節(jié)灌面積的增加以及工業(yè)用水效率的提升是緩解流域水資源供需矛盾的潤滑劑.

隨著人民采用自然資源的程度越來越高，全球水資源短缺，但又伴隨嚴重的洪澇災害，這兩類問題已經引起了全球范圍內的關注。氣候和土地利用的變化對水文、水資源影響重大，因此研究氣候和土地利用變化對水文水資源的影響已經成了一種趨勢。本文主要闡訴了我國對于氣候和土地利用對水文水資源的研究，及其研究方向、方法和優(yōu)缺點，并且分析了該項研究對我國全面可持續(xù)發(fā)展的重大作用。在我國的現(xiàn)實、研究基礎上，分析了我國水資源發(fā)展趨勢，并且就比基礎之上，提出了我國在土地利用上的問題，并且提出解決，盡可能減少氣候和土地利用對水資源的不良影響。

通過利用1980年、1990年、2000年和2005年四期的遙感影像和數(shù)據(jù)對瑪納斯河流域草地資源的變化情況進行分析,結果表明:流域內草地面積減少,覆被度降低、牧草產量下降、種群退化和種類減少的趨勢明顯,并對流域內的生態(tài)環(huán)境造成了不利影響。為此,退耕還草,改革草場管理體制、改良建設草地、優(yōu)化畜群品種結構、加大草地投入是加強草地資源建設,是實現(xiàn)流域生態(tài)重建的有效措施。