新疆瑪納斯河湖積平原中砂物質(zhì)的特征與環(huán)境意義

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(jīng)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(jié)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(jīng)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(jīng)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.

瑪河流域內(nèi)水利工程建設(shè)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(jié)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(nóng)作物的產(chǎn)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(nèi)作物產(chǎn)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(nèi)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(nèi)人民的用水安全。

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(jié)構(gòu)、功能的風險響應(yīng),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(gòu)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(jié)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(shè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)移的面積遠高于由低等級向高等級生態(tài)風險轉(zhuǎn)移的面積。因此,應(yīng)通過優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)、功能的風險響應(yīng),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(gòu)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(jié)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(shè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)移的面積遠高于由低等級向高等級生態(tài)風險轉(zhuǎn)移的面積。因此,應(yīng)通過優(yōu)化土地利用結(jié)構(gòu)和方式,改善與治理退化的生態(tài)環(huán)境。

新疆干旱少雨,水資源十分匱乏。水資源高效利用是業(yè)界關(guān)注的焦點。文中以新疆天山北坡中段的瑪納斯河流域為例,根據(jù)其水資源分布和利用現(xiàn)狀,采用了水均衡法對該流域水資源及其利用進行分析與評價,其目的是用相對缺乏的水資源滿足流域內(nèi)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活和生態(tài)的水資源需求,從而提高水的綜合利用效益。研究過程中采用多目標決策方法,設(shè)置流域內(nèi)水資源優(yōu)化方案:現(xiàn)狀年需開采的地下水量為5.62×108m3;需地表水供用戶用水量為20.40×108m3,分配給農(nóng)業(yè)用水的水量是最大的,分配給生態(tài)用水水量是次之的。枯水年需地下水和地表水水量分別為19.25×108m3和4.23×108m3,至2020年農(nóng)業(yè)需水量將達到17.8675×108m3,地下水開采量6.32×108m3,這將接近地下水的最大開采量7.2871×108m3,說明瑪納斯河水資源開發(fā)利用將達到極限。

文章介紹了新疆瑪納斯河流域基本情況、水文特征及水利工程規(guī)模,分析區(qū)域水資源開發(fā)利用存在的問題及開發(fā)潛力。

東岸沉砂池工程位于新疆瑪納斯河（簡稱瑪河）東岸大渠9km節(jié)制分水閘后,是瑪河?xùn)|岸骨干性控制工程之一。文章對工程運行規(guī)律、工程建后管護及沉砂池淤積物處理利用進行分析總結(jié),依據(jù)工程運行實踐得出最終的水利要素和運行規(guī)律,為工程以后安全良好的運行提供幫助。

新疆瑪納斯河(以下簡稱瑪河)引水總干渠,歷經(jīng)40余年運行,業(yè)已嚴重老化和破損,文章從瑪河引水總干渠工程存在的問題、改造、設(shè)計的措施、工程的施工要點以及改續(xù)建后取得的成果等幾方面,進行了總結(jié)。

結(jié)合新疆瑪納斯河流域水文水資源、種植結(jié)構(gòu)和節(jié)水技術(shù)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(nóng)業(yè)水資源極限潛力、可挖掘潛力進行了估算。結(jié)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(nóng)業(yè)水資源的主要利用途徑是開源與節(jié)流相結(jié)合,以節(jié)流為主。全流域尚有的農(nóng)業(yè)灌溉水資源極限潛力為10.75×108m3,近期農(nóng)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(nóng)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。

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(nóng)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.

采用2000-2013年相關(guān)統(tǒng)計資料,結(jié)合信息熵理論分析瑪納斯河流域用水結(jié)構(gòu)演變特征.將用水系統(tǒng)劃分為農(nóng)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(guān)聯(lián)分析方法量化工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活用水變化各因子的關(guān)聯(lián)度,找出主要驅(qū)動力因子.結(jié)果表明:受單一用水系統(tǒng)的影響,用水結(jié)構(gòu)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(jié)合關(guān)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(nóng)業(yè)用水居高不下的內(nèi)在驅(qū)動因子,灌溉面積、棉花播種面積、工業(yè)產(chǎn)值、重工業(yè)比重的增加以及城市化建設(shè)水平是用水增加的主要外在驅(qū)動因子,節(jié)水灌溉技術(shù)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.

從供需兩方面,構(gòu)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(jié)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(shù)以及調(diào)整種植結(jié)構(gòu),近期流域灌溉水資源保證程度總體可接近100%,但流域內(nèi)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。

本文以瑪納斯河流域為研究區(qū)，利用統(tǒng)計手段，從農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生活及三產(chǎn)用水、生態(tài)用水等幾個方面進行用水量計算，結(jié)合河道來水情況及流域的水利工程調(diào)蓄能力對流域的水資源現(xiàn)狀供需平衡進行分析，結(jié)果表明：現(xiàn)狀年在p=75％的保證率下，流域總?cè)彼繛?．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(nèi)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。

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(chǎn)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(yīng)的解決對策。

針對瑪納斯河上游水土流失危害和成因,提出了相應(yīng)的防治對策。通過紅山嘴項目的水土保持綜合治理,調(diào)整土地利用結(jié)構(gòu),按照工程措施和生物措施相結(jié)合的原則進行各項措施的布局,結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟特點及發(fā)展方向,采取退耕還林還草、人工造林、人工草場建設(shè)、河道整治工程等具體措施,對水土流失進行基本治理,使生態(tài)環(huán)境得到改善,從而減輕水土流失程度,為當?shù)貏?chuàng)造出良好的生態(tài)環(huán)境,為社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

從氣候變化角度，分析新疆瑪納斯河流域水文變化特征與規(guī)律，總結(jié)氣候變化對水資源的影響。通過文獻查閱法，利用氣象與水文實測資料研究新疆氣候變化趨勢與周期，分析氣候變化給水源與干流徑流量的影響。

肯斯瓦特水利樞紐工程具有地震烈度高、岸坡陡峻、筑壩材料特殊等特點?？纤雇咛卮髩稳珨嗝娌捎蒙暗[石填筑。介紹了該混凝土面板壩的壩體分區(qū)、壩料設(shè)計、面板設(shè)計、趾板結(jié)構(gòu)設(shè)計等,為高寒和高地震烈度區(qū)修建混凝土面板砂礫石壩積累了經(jīng)驗。

新疆油建用沙漠砂代替常規(guī)施工所需中砂

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(jié)果表明:流域內(nèi)草地面積減少,覆被度降低、牧草產(chǎn)量下降、種群退化和種類減少的趨勢明顯,并對流域內(nèi)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(shè)草地、優(yōu)化畜群品種結(jié)構(gòu)、加大草地投入是加強草地資源建設(shè),是實現(xiàn)流域生態(tài)重建的有效措施。

瑪納斯河流域生態(tài)環(huán)境評價軟件是為實現(xiàn)\"生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)\"的錄入、查詢、統(tǒng)計及評價而設(shè)計開發(fā)的管理軟件系統(tǒng)。本軟件是在windows環(huán)境下,利用visualc++為基本編程語言,結(jié)合sql數(shù)據(jù)庫軟件進行設(shè)計,可大大提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價工作的效率,并且本軟件是綠色軟件,直接解壓縮即可使用。

我國江河湖泊水環(huán)境治理現(xiàn)狀 當排入水體的污染物在數(shù)量上超過了該物質(zhì)在水體中的本底含量或水體的環(huán)境容量，從 而導(dǎo)致水體的物理、化學特征發(fā)生不良變化，破壞水中原有的生態(tài)系統(tǒng)，影響水體的功能及 其在人類生活和生產(chǎn)中的作用，通常稱為水體污染。這里既包含了水本身的污染，也包括了 水生生物和底質(zhì)的污染。水體污染使水體及周圍的生態(tài)平衡遭到破壞，造成環(huán)境質(zhì)量、資源 質(zhì)量、社會福利和人類健康的損失。 根據(jù)污染物的污染途徑，可將水環(huán)境污染可分為點源污染、面源污染和內(nèi)源污染三類。 1.點源污染及其控制工程 1.1點源污染的特點 點源污染具有確定的空間位置，廢污水集中排入水體，主要是指大、中企業(yè)和大、中居 民點在小范圍內(nèi)的大量水污染的集中排放。 我國水體點源污染主要來自兩方面，一是工業(yè)發(fā)展超標排放工業(yè)廢水，二是城市化中由 于城市污水排放和集中處理設(shè)施嚴重缺乏，大量生活污水未經(jīng)處理

新疆是一個遠離海洋、自然災(zāi)害頻發(fā)、嚴重干旱的內(nèi)陸地區(qū),生態(tài)環(huán)境十分脆弱惡劣。特殊的自然生態(tài)環(huán)境決定了保護好山區(qū)天然林和荒漠、河谷灌木林,是保護雪線、涵養(yǎng)水源,調(diào)節(jié)自然氣候,預(yù)防和減輕土地荒漠化,抑制山體滑坡、泥石流等自然災(zāi)害頻發(fā)的關(guān)鍵;奠定了林業(yè)生態(tài)建設(shè)在新疆綠洲經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位與作用。