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理和分析,提出了生态修复顶层设计思路;蒋尚明等 [10] 依托灌溉试验站田间降水-作物耗水-土壤水
相互转化的长序列试验成果,构建了灌区田间尺度水量蓄-耗-灌-排全过程的水资源模拟模块;杨高
等 [11] 通过物理结构完整性定量评估了河岸带生态修复效应,研究成果对缺少实测资料的生态修复工
程具有重要的应用价值;2019 年,Peng 等 [12] 分析了影响田间作物生理需水量的环境因素,提供了一
种有效的作物需水量预测模型,用以估算作物生育期的需水量;2020 年,杜彦良等 [13] 根据湿地植物
对水质的作用机理,利用 MIKE 模型模拟了人工湿地中各水质指标的变化,研究成果为大尺度湿地生
态修复提供了依据。
上述针对生态修复的研究成果比较具体,如水分补偿、提出灌水量、提供一种需水量预测模型
等,但对采取新的生态灌溉方式研究较少。众所周知,灌溉方式决定了植被的生态需耗水过程,是
衔接植被需水过程和生态调度供水过程的核心因素。传统的生态灌溉方式忽略了灌溉方式对生态调
度供水的影响,存在灌溉覆盖率低、生态水量利用效率低以及土地盐碱化和沼泽化现象严重等问
题,迫切需要创新一种新的生态灌溉方式。
额尔齐斯河发源于阿尔泰山,是新疆主要的三条跨界河流之一,也是我国唯一流向北冰洋的国际
性河流 [14] 。其流经阿尔泰各山脉之间,降水较多,河网发育,众多支流均从干流右岸汇入,形成了
典型的梳状水系,上游主要支流有喀拉额尔齐斯河、克兰河、布尔津河和哈巴河等。其中,中国境
内流域面积 5.7 万 km ,河长 633 km。随着新疆北部地区经济社会的不断发展,对额尔齐斯河流域水
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资源的开发力度和规模的需求也在不断地加大,导致额尔齐斯河流域水资源综合利用矛盾突出,可
用于生态的水量很少,河流生态系统需水长期得不到满足,河谷林面积不断减少,林分质量不断下
降,造成河谷植被和草场退化,鱼类、鸟类等动物的栖息地环境恶化等一系列生态问题。鉴于此,
[8]
本文以额尔齐斯河流域为例,在邓铭江提出的漓漫灌溉基本理念的基础上 ,深入、系统地阐述漓漫
灌溉理论体系,对比了漓漫灌溉与传统农业灌溉之间的差异,通过对流域内生态工程的具体实施以
及漓漫灌溉重点生态功能区的划分,确定了漓漫灌溉模式,依据漓漫灌溉技术所述方法分析计算了
河谷林草生态需水量,制定了河谷林草灌溉制度。研究成果对流域内河谷林草、湿地等生态目标的
改善具有重要的现实意义和历史意义,对指导国际河流的水资源综合开发高效利用及其可持续发展
具有较高的实用价值和理论价值。
2 漓漫灌溉的基本理论
2.1 漓漫灌溉产生的必要条件 目前,针对河谷林草的灌溉以“大水漫灌”洪水淹灌”为主,灌溉范围
“
主要集中于河道两岸的低洼滩地和生态渠道延伸的有限地带,而远离河道以及地势比较高的绝大部分区
域无法得到有效灌溉,导致生态供水量大但有效耗水量低、灌溉效果差以及生态水量在灌区滞留时间短
暂,很大一部分水量退回至河道,浪费了有限的、宝贵的水资源,生态保护与修复的目标难以实现。
对于地处干旱区的额尔齐斯河流域而言,通过水库调度手段塑造适宜的洪水过程是修复和保护
受损河谷林草生态系统的重要措施之一。自 LSW 水库蓄水运行以来,通过干支流梯级水库群联合运
行开展了全流域、大尺度的生态调度实践,已取得了一定的效果。但由于基础理论研究薄弱,河谷
林草需耗水机理尚不清楚,且现行的生态调度未考虑与河谷林草灌溉方式以及水库下游的闸、坝、
渠等生态工程的联合运行,导致水库群生态调度与下游陆生植被的灌溉系统相脱节,理论研究成果
难以应用于实践。
为了扩大灌溉面积、增加灌溉强度和深度、提高灌溉效率,实现生态保护与修复的目标,亟待
创新河道外植被的灌溉方式。通过发挥流域内生态闸-阻水堤-牧业大渠等生态工程的直接调控作
用,将水库群生态调度与河道外陆生植被的灌溉系统相耦合,创新灌溉理念和调控技术,将灌溉水
量反复、持续地消耗在河道沿程,以有效提高生态水的利用效率。
2.2 漓漫灌溉的定义及内涵 目前生态灌溉的研究仍集中于大水漫灌,其耗水量较大,水资源利用
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不充分,无法做到精细化灌溉。在此背景下,邓铭江等 创新性地提出了一种新的生态灌溉方式—漓
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