干旱区水资源能否永续利用,关键在于正确调控盐分时空分布。本课题通过系统分析开都河-孔雀河流域水文循环、盐分迁移聚集特征,揭示干旱内流盆地从源到汇的水文循环-盐分迁移聚集模式;探讨天然和人为条件下(引水和灌溉排水)内流盆地水分循环、盐分迁移聚集过程及其生态环境效应。以盐分为中心,从认知自然的过程中学习自然,寻求盐分优化控制模式和实现途径。采用理论分析、室内外试验等结合的方式,选择典型区开展优化灌区水盐运移模式的综合实验;有机整合水资源合理开发、节水灌溉、农田排水再利用、农业面源污染控制、生态环境优化保护;提出减少盐分在绿洲区聚集的有效途径,以及相应的水资源永续利用、生态持续保护的模式。本项研究,对于认知干旱内流盆地自然和人为条件下的水盐迁移过程,及其所支撑的生态环境的演变规律,具有重要理论意义,对于干旱地区水资源合理开发利用、生态建设以及实现西部大开发战略目标具有重要实际意义。
在野外调查和室内外试验基础上,系统分析了天然和人为条件下干旱内流盆地(焉耆盆地)的水文循环-盐分迁移聚集过程及其生态环境效应。以盐分为中心,从认知自然的过程中学习自然,寻求盐分优化控制模式和实现途径。研究认为焉耆盆地水文循环、盐分迁移聚集规律是自然和人类活动共同作用的演化结果。(1)在早期人类活动影响较小时,盆地水盐运移处于有序状态。山区降水形成地表、地下径流后,主要经开都河、黄水沟等河谷向博斯腾湖汇聚,多余的水沿孔雀河下泄到塔里木盆地。总体看上游水流沿程不断溶解岩土盐分,在潜水位埋深浅处和湖泊区蒸发浓缩,使水中总固体溶解物或盐分由上游到下游不断增加,随径流向博斯腾湖汇聚,最终在孔雀河下游聚集。(2)大规模水土开发利用改变了原有水循环和盐分迁移模式。灌区从河流引水使水资源空间分布趋于分散,引水减少了博斯腾湖淡水输入量;灌区灌溉排水加剧了田间水分循环和盐分迁移,在排水不畅处大水漫灌使地下水位抬升,蒸发加剧,土壤次生盐渍化加重;灌区排盐和肥料流失导致博斯腾湖生态环境恶化。(3)提出了兼顾水资源开发、节水灌溉、农田排水、农业面源污染控制的水资源永续利用和生态持续保护模式。