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沟、泵、汊”联合调控的面状输水方式,根据植被需水和来水情势,在沟道和汊河形成先漫灌、后轮
灌的适时、适量、适度的植被生态灌溉方式,称之为汊渗轮灌。
汊渗轮灌的基本内涵主要体现在“引、漫、渗、储、轮”五个方面。(1)“引”表示生态引水,即
通过水库、河道、生态闸、沟道、汊河、低水头可移动式泵站等方式,实现远离干流河道、地势较
高区域的生态引水,扩大灌溉控制和辐射的面积。(2)“漫”指大水漫溢,在主河道、沟汊内形成大水
漫溢的灌溉方式,催生种子的着床、萌发。(3)“渗”指生态输水过程中由沟道和河汊的面状生态输水
方式,地表水通过沟道、汊河渗入地下,维持植被良好的生存条件,提高生态系统的质量和稳定
性。(4)“储”指储水于地下,即生态输水过程中通过沟道、汊河补充地下水,抬高地下水位,储水于
地下,减少无效的水面蒸发,提高生态水的利用效率。(5)“轮”指植被的轮灌,体现在输水期间,对
汊渗轮灌区进行逐级分区,依据耐旱性植被的物候特征和区域地下水位情况,计算各级生态分区的
需水量,按照保护与修复的优先顺序排出各分区的灌溉顺序。原则上从最缺水的分区依次进行轮
灌,反馈调整生态闸的放水次序、流速、持续时间等指标,逐步实现多个调度周期内“靶向灌溉、靶
区灌溉、应灌尽灌”的生态保护与修复目标。
3.2 汊渗轮灌的系统构建 针对传统灌溉方式水流在灌区滞留时间短暂、水资源利用效率低、耗水
量大等问题,基于汊渗轮灌的新灌溉理念,本文构建了汊渗轮灌系统,即通过水库调节,在河道内
侧,利用生态闸、壅水坝、阻水堤、抽水泵等生态水利工程措施以及自然和人工开挖的沟道汊河
等,充分改善水分供给条件,塑造有利于生态系统修复的生态水文过程,保证区域内植被能最大程
度吸纳水分的生态灌溉系统。汊渗轮灌系统由工程体系和非工程体系两部分组成,如图 2。
河道上游
图例
生态闸
河流
河汊 河道下游 含水层
地下水补给区
汊渗轮灌区 砾石层
图 2 汊渗轮灌系统
(1)工程体系。工程体系主要包括水库、生态闸、翻板闸、雍水坝、提水泵等生态水利工程。通
过在主河道分段修建翻板闸或雍水坝、阻水堤,营造河水漫溢条件,扩大河道沿线受水范围。利用
河岸边的生态闸将水引入主河道外的沟道中,在沟道中修建节制闸,抬升沟道内水位,实现沟道内
植被的漫灌。利用移动式低水头的小型泵站实现汊河引水,对汊河内植被进行灌溉,从而抬升整个
分区内的地下水位。
(2)非工程体系。非工程体系主要包括天然沟道、河汊以及人工开挖的支沟、支汊。利用两岸自
然分布的汊河实施生态输水,扩大天然植被的受水范围,增加灌溉强度和深度,提高灌溉效率。
3.3 汊渗轮灌的灌溉模式 根据不同分区内的水分条件、植被分布,划分不同的生态保护与修复
区。通过现有生态供水工程的布局特点和引水能力,结合各灌溉单元分区生态保护与修复的用水目
标,提出翻板闸、壅水坝、阻水堤、提水泵等生态供水工程的合理布局方案,构建库、河、闸、
沟、泵、汊联合调控的面状输水方式,形成三层级的汊渗轮灌灌溉模式(图 3)。
依据河道外保护性植被的需水过程以及河道生态系统保护与修复的优先顺序,在沟道和汊河区
域形成先漫灌、后轮灌的适时、适量、适度的植被生态灌溉方式。一方面可以扩大天然植被的灌溉
面积,另一方面通过沟道、汊河地表下渗补给地下水,储水于地下,改善植被生境条件,提高生态
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