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阻水堤/溢流口
翻板闸/壅水坝
图 3 三层级汊渗轮灌模式
系统的质量和稳定性,获得最佳的生态保护与修复效果。
3.4 汊渗轮灌与农业灌溉的区别 相比于传统的农业灌溉,针对河岸植被灌溉的汊渗轮灌重点考虑
生态保护与修复目标,在干旱、荒漠区采用汊渗轮灌的方式可提高生态水的利用效率,以达到最优
的生态保护与修复效果。二者之间的区别如表 1 所示。
表 1 农业灌溉与汊渗轮灌区别
农业灌溉 汊渗轮灌
学科类别 农田水利学 生态学、河道动力学、系统工程学等交叉学科
研究农田水分状况和地区 研究生态调度与系统响应、生态输水效应、植被水分胁迫规律及
基本定义
水情变化规律及其调节措施的科学 工程调节措施的科学方法
发展历程 大水漫灌→喷灌、滴灌、薄膜灌 大水漫灌、沟汊渗漏、分区轮灌→汊渗轮灌
灌溉对象 大田作物 保护性河岸植被
任务目的 农业高产、稳产 生态保护与修复
4 实例应用
4.1 示范区、试验区的选取 针对塔河下游河岸植被稀少、河道季节性断流、河谷和河岸生态脆弱
等实际问题,塔河下游的汊渗轮灌以大西海子水库下游区域作为示范区(如图 4(a)),包括调控主体
大西海子水库,东侧的其文阔尔河和与西侧的老塔河组成的两河区间,涉及下游英苏、阿拉干、依
干不及麻、库尔干等关键控制断面和尾闾湖泊-台特玛湖。大西海子水库至阿拉干的塔河干流河段长
204.5 km,东侧的其文阔尔河和与西侧的老塔河组成了生态补水的双通道输水形式。
通过对示范区内水库、渠道、生态闸等水利工程和沟汊发育等实地调研,考虑到部分生态闸由
于沙丘淤积、设计不合理等原因已无法正常运行等实际因素,本文在两河之间选取昆阿斯特生态闸
至雍水坝所控制的沟道、汊河作为生态调度与汊渗轮灌的试验区(如图 4(b))。已建的昆阿斯特生态
闸距离大西海子水库较近,从其文阔尔河右岸取水便利,且闸内的沟道、河汊发育完整,保证了其
文阔尔河右岸与老塔河左岸的水系连通,有利于塔河下游双通道输水后在两河之间形成面状输水效
果。此外,试验区内胡杨等植被的空间异质性较强。离河 100 m 的范围分布着大量的胡杨幼林和近熟
林;离河 100 ~ 500 m 范围,以近熟和成熟的胡杨林为主;离河 500 m 以外、地下水影响 1 km 范围
内,以成熟和过熟的胡杨林为主。受常年输水不畅的不利影响,昆阿斯特生态闸控制的两河区间的
沟道、汊河区域地下水位低且河道外生态系统极为脆弱,选择该区域作为试验区是实现生态调度与
汊渗轮灌试验的理想场所。
4.2 工程布局的优化 为了实现胡杨等河道外植被的汊渗轮灌和大西海子水库的生态调度,根据三
层级的汊渗轮灌模式以及汊渗轮灌系统的组成,在现有大西海子水库、昆阿斯特生态闸及闸口以南
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