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《新疆农业大学》 2008年
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干旱绿洲区分布式三维水盐运移模型研究与应用实践

钟瑞森  
【摘要】: 水资源综合评价,要求地表水资源和地下水资源、水量和水质同时评价;同样,水资源合理配置,要求地表水和地下水统一调配,水量配置的同时要兼顾用水户对水质的不同需求。为了适应这一要求,在分析干旱绿洲区水资源利用与转化及盐分迁移的特点的基础上,研究了以耗水计算为中心、统筹地表水盐和地下水盐的干旱绿洲区分布式三维水盐运移模型,并以焉耆盆地为例进行了实践性的应用。 本研究将干旱绿洲区概括地划分为灌溉单元、城乡单元和生态单元等三类计算单元,以模块化设计理念的MODFLOW为基本框架,分别建立各类计算单元的耗水计算程序包,构成与地下水流过程(GWF)的源汇项相联系的干旱绿洲区耗水过程(OCU);并根据水盐平衡基本原理,将耗水计算、河道流量演算、井流计算及地下水溶质运移过程(GWT)的相关变量耦合联立,构成均衡体水盐平衡过程(WSB);GWF、GWT、OCU和WSB等过程的整体结合,即形成本研究的主体模型。因研究区内博斯腾湖水循环和盐分迁移的特殊性,还研究建立了适应于博斯腾湖的吞吐型湖泊水盐调控模型。鉴于模型数据前后处理的复杂性,探索性地研究了结合3S(RS, GIS, GPS)技术的数据获取与处理方法。 在焉耆盆地平原绿洲区的应用实践中,得到以下几点结论:(1)应用水文小波分析法对研究区主要地表来水的年际变化特征进行分析,得到开都河主要存在6a、10a、15a和38a等四个主周期;黄水沟和清水河主要存在10a和6a两个中短期主周期。(2)近年焉耆盆地绿洲区生态耗水量仅占31%左右;从利于社会发展和生态环境保护的双重角度考虑,目前绿洲区水土开发已经过度饱和,超越了开都河-孔雀河流域水资源的承载能力;不宜继续扩大耕地面积,可维持土地利用的现状。(3)从适宜生态水位(地下水埋深2~4m)的角度考虑,绿洲区农区地下水开发利用程度过低,地下水埋深普遍低于2m;非农区渠道防渗率偏高,致使地下水补给少而地下水埋深大于5m;应适度地优先开采地下水用于农业灌溉。(4)焉耆盆地近期规划可增加进入博斯腾湖的总水量,如果合理调节宝浪苏木分水枢纽的分水比例及大、小湖区的出湖水量,博斯腾湖既可在安全水位间运行且水质可逐年改善。(5)焉耆盆地近期规划实施的工程项目对博斯腾湖的水环境是有利的,博斯腾湖水环境向良性循环发展。
【学位授予单位】:新疆农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:P641

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【参考文献】
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