干旱區(qū)水資源特征及其合理開發(fā)模式研究——以瑪納斯河流域為例.pdf

1、水資源是人類賴以生存和社會經濟發(fā)展不可缺少的物質基礎。隨著社會經濟的不斷發(fā)展,一方面水資源的開發(fā)利用水平逐步提高,水資源的需求量不斷增加,供需矛盾日益突出:另一方面,由于人類對水資源的不合理開發(fā)利用,造成了生態(tài)環(huán)境的破壞。中國西北干旱區(qū)位于歐亞大陸腹地,氣候干燥、降水稀少、蒸發(fā)強烈,水資源非常短缺,由于長時間對水資源的不合理開發(fā)利用,許多流域已經出現(xiàn)了嚴重的生態(tài)環(huán)境問題,制約著西部經濟的發(fā)展以及再造山川秀美計劃的順利實施,同時影響著干旱

2、區(qū)社會經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高。因此,有必要針對干旱區(qū)水資源進行系統(tǒng)的分析,掌握干旱區(qū)水資源的基本特征以及典型干旱區(qū)流域水資源與生態(tài)環(huán)境的關系,在此基礎上制定科學合理的水資源開發(fā)利用模式,最終實現(xiàn)社會經濟和生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。
　　 本論文在論述了干旱區(qū)的概念以及干旱區(qū)分布的基礎上,對干旱區(qū)地下水和地表水水文特征進行了系統(tǒng)的分析,總結出干旱區(qū)水資源的形成、轉化以及補給排泄的規(guī)律。并以我國干旱區(qū)典型內陸河流域之一的瑪納斯河流

3、域為例,研究了瑪納斯河流域水資源特征、水資源利用現(xiàn)狀以及水資源可持續(xù)利用問題。在考慮了生態(tài)需水量的基礎上進行了供需平衡分析以及利用模糊物元法預測了水資源承載力的變化趨勢,結合流域水資源特征以及開發(fā)利用現(xiàn)狀,通過模糊綜合評判法確定出了流域的合理開發(fā)利用模式,并總結出了干旱區(qū)的水資源合理開發(fā)模式。
　　 論文共分兩篇9章。第一篇在總結了大量文獻資料和前人對干旱區(qū)研究的基礎上,闡述了干旱區(qū)的概念以及干旱區(qū)在世界上和我國的分布范圍,總結

4、出干旱區(qū)在降水、蒸發(fā)、河、湖、植被分布、生態(tài)環(huán)境等方面的基本特征。在系統(tǒng)分析了干旱區(qū)地表水和地下水在水的形成、補排條件、水文特征等基礎上,探討了干旱區(qū)地表水和地下水的轉化關系,初步研究了人類活動對干旱區(qū)水資源和生態(tài)環(huán)境的影響。
　　 第二篇以我國典型的干旱區(qū)內陸河流域之一的瑪納斯河流域為例,系統(tǒng)分析了地表水、地下水和泉水的水文特征,在此基礎上建立了流域平原區(qū)的水文地質概念模型和地下水流數(shù)值模型,利用地下水流數(shù)值模擬軟件MODFL

5、OW進行了數(shù)值分析,對流域平原區(qū)地下水的水量和水位進行了預測。計算出現(xiàn)狀年流域河流系統(tǒng)生態(tài)需水量和綠洲生態(tài)需水量分別為4.9621×108m3和2.1124×108m3,得到了流域內的生態(tài)總需水量約為7.0745×108m3。
　　 在考慮了生態(tài)需水量的基礎上,結合流域國民經濟實際情況和“十一五”規(guī)劃,對2000年、2010年和2020年流域內的生活需水量、農業(yè)需水量、工業(yè)需水量、第三產業(yè)需水量和生態(tài)需水量做出計算和預測,并且結

6、合地表水資源(75％和50％的來水頻率)和地下水資源,對流域的水資源供需平衡作出分析,得出現(xiàn)狀年水資源供水量為19.5358×108m3和21.4458×108m3,需水量為21.4311×108m3,前者缺水量為1.8953×108m3,后者余水0.0147×108m3,2010年供水量為19.1409×108m3和21.0509×108m3,需水量為24.0762×108m3,缺水量分別為4.9353×108m3和3.0253×10

7、8m3,2020年供水量為18.754×108m3和20.664×108m3,需水量為26.4336×108m3,缺水量分別為7.6796×108m3和5.7696×108m3,隨著工農業(yè)的發(fā)展,缺水程度日益嚴重。利用模糊物元法分析了流域2000年、2010年和2020年水資源承載力呈現(xiàn)不斷下降的趨勢。
　　 根據(jù)流域水資源利用情況,確定了七個水資源評價指標:地下水開發(fā)潛力、地表水開發(fā)潛力、地下水滿足率、地表水滿足率、地下水水質

8、、地表水水質和地表水調蓄能力,在確定各評價指標的權重向量和模糊綜合評判矩陣的基礎上,建立了流域水資源開發(fā)模式的模糊綜合評判模型,經過對流域水資源開發(fā)模式的模糊綜合評判分析后,得出各灌區(qū)合理科學的開發(fā)模式:石河子灌區(qū)以開發(fā)地表水為主、地下水為輔；金安灌區(qū)和瑪納斯灌區(qū)適合地表水、地下水聯(lián)合開發(fā)；莫索灣灌區(qū)和下野地灌區(qū)以開發(fā)地下水為主、地表水為輔。經過對實際情況的分析后,認為經過模糊綜合評判得出各灌區(qū)的開發(fā)模式是合理且科學的,為流域水資源可持