新疆瑪納斯河流域綠洲生態(tài)安全評價

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。瑪河流域的節(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。

山地-綠洲-荒漠系統(tǒng)(mods)是形成綠洲及其綠洲農(nóng)業(yè)的基本條件?，敿{斯河流域是新中國成立后新疆開墾的最大人工綠洲,其地貌呈現(xiàn)典型的mods結(jié)構(gòu)。本文以瑪納斯河流域為例,通過利用1980、1990、2000和2005年的衛(wèi)星遙感圖像與數(shù)據(jù)對瑪納斯河流域的生態(tài)環(huán)境演變狀況分析,結(jié)果認為,瑪納斯河流域生態(tài)環(huán)境存在綠洲化與荒漠化并存以及\"整體優(yōu)化、局部逆轉(zhuǎn)\"的典型特征。在此基礎(chǔ)上,提出了基于mods的生態(tài)保育與重建措施。

防護林網(wǎng)作為農(nóng)田景觀的重要廊道系統(tǒng),對生物多樣性以及景觀連通性等具有至關(guān)重要的作用.本研究以新疆瑪納斯河流域為研究區(qū),基于高分辨率遙感影像,計算現(xiàn)實狀態(tài)與合理狀態(tài)下農(nóng)田防護林網(wǎng)景觀指標的相對誤差,對瑪納斯河流域綠洲農(nóng)田防護林網(wǎng)景觀格局進行評價.結(jié)果顯示:瑪納斯縣、沙灣縣和團場的防護林網(wǎng)帶斑比的相對誤差分別為0.7240、0.7374和0.7579,連續(xù)度的相對誤差分別為0.5307、0.5629和0.6863,環(huán)度值的相對誤差分別為0.6577、0.6380和0.4945.各景觀指標的相對誤差均大于0.15,說明瑪納斯河流域綠洲農(nóng)田防護林網(wǎng)尚且達不到優(yōu)質(zhì)標準,存在林帶面積不足、林網(wǎng)分布不均勻、閉合網(wǎng)格較少,成型狀況較差等問題.建議在防護林的建設(shè)和管理中,加強缺失林帶的補齊工作,并增加林帶密度,通過科學(xué)合理的防護林網(wǎng)空間配置實現(xiàn)綠洲農(nóng)田的可持續(xù)發(fā)展.

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(dāng)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。

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。

瑪納斯河發(fā)源于依連哈比尕山北坡，屬于山溪性內(nèi)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(jié)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。

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。

瑪納斯河流域低液限粉土的工程特性——以新疆瑪鈉斯河流域低液限粉土為例，探討該區(qū)低液限粉土的工程特性，根據(jù)不同部位和不同深度試驗的數(shù)據(jù)，針對各試驗指標的異同，按其特性評價分析低液限粉土的顆粒組成、濕陷性、液化的可能性及分散性等。

一、研究背景城市作為區(qū)域經(jīng)濟、社會、文化的中心,在區(qū)域中占有非常重要的地位。隨著城市面積的不斷擴大、城市化進程的加快,城市用水需求的不斷增加,對供水水源的水量和水質(zhì)要求不斷提高,城市原有的供水保障體系已不能滿足城市化進程的需要,許多城市水源單一,水量水質(zhì)不能保障城市供水安全,加上水資源管理制度和體系建設(shè)跟不上城市發(fā)展的速度,城市供水短缺的矛盾更加尖銳。

水作為綠洲環(huán)境和經(jīng)濟建設(shè)的主要限制因素,直接決定著經(jīng)濟建設(shè)的規(guī)模、方向和水平。瑪納斯河流域農(nóng)業(yè)開發(fā),改變了流域水資源的自然分配格局,一方面發(fā)揮了水資源利用的潛力,擴大了灌溉綠洲面積,創(chuàng)造了更適于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活的綠洲小氣候。另一方面,人類不合理的開發(fā)活動造成水量的地域分配平衡、鹽量平均、生態(tài)平衡及生物多樣性遭受破壞,對人類的生存與發(fā)展又構(gòu)成了一定的威脅?，敿{斯河流域作為新疆干旱區(qū)典型的內(nèi)陸河,生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展均取決于對整個流域水資源的集約高效利用。

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。

為了評價瑪納斯河水環(huán)境承載力,防止瑪納斯河流域受到人為的持續(xù)污染,基于層次分析法建立了瑪納斯河流域水環(huán)境承載力評價指標體系,對該指標體系中的各因子進行分析,確定了評價體系中各因子的具體權(quán)重,得出各個因子影響水資源可持續(xù)開發(fā)利用的重要性排序,并通過計算得出瑪納斯河流域水環(huán)境承載力綜合指數(shù)為0.2442,表明瑪納斯河水環(huán)境屬惡劣,急需采取必要的措施進行改善。

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?？菟晷璧叵滤偷乇硭糠謩e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。

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。

從新疆瑪納斯河流域的開發(fā)談干旱半干 旱地區(qū)水資源利用的幾個問題 新疆生產(chǎn)兵團農(nóng)八舜王叉忠 新疆瑪納斯河流地處亞洲愎地三十 多年來發(fā)生了巨大的褒億人口和牲畜各增 長l5倍多，農(nóng)產(chǎn)品折糧食嘈長4o余倍工 業(yè)增長更大，這些成績的取得，首先歸功午 求資繇舶開發(fā) 干旱干半早地區(qū)通常銣．趄好的光熱 資掘和廣闥的土地資碌以＆豐富的礦產(chǎn)資 糖．逮些資源的開發(fā)剎，日決定的因素是水． 麗干旱半干早地區(qū)突出的問題則魁水資源躡 乏i因此，千早半于地泰資源的開發(fā)規(guī) 趔不僅特別重要．而且在粕用原則與方法 上．也有別于溫滑利牛i潤地區(qū)．本文從瑪 鳙斯河流域的開發(fā)實娃，就，f發(fā)利用方面的 熒儺性問題以及改進意見作一闡述。 ．珥潭流域概況 瑪納斯河位于天山北麓準噶爾盆地南 冊。地處北緯43。27，～45。2l，、東經(jīng)85。01，

通過建立模糊綜合評判模型,對瑪納斯河流域不同水平年水資源承載力狀況進行了綜合評價。結(jié)果表明,通過采取節(jié)水技術(shù)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等綜合措施,瑪納斯河流域未來20年水資源承載力水平將有所提高,水資源供需矛盾將得到一定的緩解。

新疆瑪納斯河流域是我國最大的灌區(qū)之一,近半個世紀以來,人們合理地維護新疆瑪納斯河流域管理處閘門的啟閉設(shè)備使用,并加強對其的管理,這也是新疆瑪納斯河流域能夠經(jīng)受住自然災(zāi)害的原因之一。