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水 利 学 报

2022 年 1 月 SHUILI XUEBAO 第 53 卷 第 1 期

文章编号：0559-9350（2022）01-0031-12

注重荒漠区胡杨林生态保护与修复的汊渗轮灌研究

白 涛 ，姬宏伟 ，邓铭江 ，周海鹰 ，凌红波 ，杨鹏年 5
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1，2
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（1. 西安理工大学 教育部西北水资源与环境生态重点实验室，陕西 西安 710048；
2. 新疆寒旱区水资源与生态水利工程研究中心，新疆 乌鲁木齐 830000；
3. 新疆维吾尔自治区水利厅，新疆 乌鲁木齐 830000；4. 中国科学院 新疆生态与地理研究所，新疆 乌鲁木齐 830000；
5 新疆农业大学 水利与土木工程学院，新疆 乌鲁木齐 830000）
摘要：针对传统生态调度“只放不灌”“大水漫灌”造成的生态水利用效率低、灌溉面积有限等实际问题，本文基于
荒漠区耐旱性植被胡杨特殊的生物节律，提出汊渗轮灌的灌溉理念，明确了汊渗轮灌的定义、内涵，构建了汊渗
轮灌系统和灌溉模式，搭建了汊渗轮灌的基本框架。以我国最大的内陆河塔里木河下游为例，基于汊渗轮灌的灌
溉模式优化塔河下游原有的工程布局，构建双通道+沟道、汊河的面状生态输水新方式，制定了大西海子水库实
时生态调度方案，与胡杨林的汊渗轮灌系统相结合，实现了 2020 年塔河下游生态调度与汊渗轮灌的应用实践。
研究表明：（1）相比于以前生态水在河道和台特玛湖无效蒸发，此次生态水量的蒸发量仅占总水量的 0.4%，生态
水的利用效率超过 83%，大大提高了生态水的利用效率；（2）试验区地下水位提升 0.28 ~ 0.84 m，地下水存储水
量约 128 万 m ，初步实现了储水于地下的“地下生态水银行”，保障了生态调度与汊渗轮灌的可持续性；（3）汊渗
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轮灌新增生态输水长度 7 km，新增胡杨林生态修复面积 60 万 m ，为胡杨林的漂种、发芽、生长等健康生境提供
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了良好保障。研究成果可为荒漠区保护性植被的生态保护与修复提供新的思路和方法。
关键词：汊渗轮灌；生态调度；面状输水方式；地下生态水银行；生态保护与修复
中图分类号：TV122 文献标识码：A doi：10.13243/j.cnki.slxb.20210277

1 研究背景

塔里木河（以下简称“塔河”）全长 1321 km，是中国乃至世界生态最为脆弱的流域之一 ［1-2］ 。20 世
纪以来，随着大规模农业和人工绿洲的开发，塔河水资源时空格局发生显著改变，大西海子以下
2
360 km 河道断流近 30 年，生态环境遭到严重破坏，胡杨林面积由 1950 年代的 5.40 万 hm 减少到 2006
2［3-4］
年的 0.73 万 hm 。随着天然植被的大面积衰败，下游由荒漠河岸胡杨林构成的绿色走廊濒临毁
灭，塔克拉玛干与库鲁克两大沙漠已成合拢态势，针对塔河下游的生态保护与修复已刻不容缓。
为了保护塔河的生态环境，2000—2019 年以来实施了 20 余次生态输水，结束了下游河道断流 30
［6］
［5］
年的历史 。陈亚宁等 对断流河道初期输水的生态效应进行了分析，认为，生态输水后，随着地下
水位的抬升，天然植被得到拯救和恢复，植被的响应范围也逐渐扩大，但距保护塔河下游绿色走廊
［7］
的目标还有很大差距。徐海量等 利用长期监测平台，研究生态输水前后地下水的动态变化过程，结
果表明：生态输水后河道两侧的地下水深度由输水前的 6 ~ 8 m 抬升到了 2 ~ 4 m，离河距离 50 m 以内
［8］
地下水位已成顶托态势。杨鹏年等 建立并求解了断流河道间断输水后两岸地下水运动的一维非稳定
收稿日期：2021-03-22；网络首发时间：2021-09-15
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网络首发地址：http：/kns.cnki.net/kcms/detail/11.1882.TV.20210914.1713.002.html
基金项目：国家重点研发计划项目（2017YFC0405900）；国家自然科学基金面上项目（51879213）；中国博士后科学基金项目
（2019T120933，2017M623332XB）；陕西省自然科学基础研究计划项目（2019JLM-52，2018JQ5145）；陕西省水利
科技计划项目（2017slkj-27）；新疆维吾尔自治区水利厅规设局项目（403-1005-YBN-FT6I）
作者简介：白涛（1983-），博士，副教授，主要从事水资源系统工程研究。E-mail：baitao@xaut.edu.cn
通讯作者：邓铭江（1960-），中国工程院院士，教授级高级工程师，主要从事水资源系统工程研究。E-mail：xjdmj@163.com.net
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