基于潜水蒸发理论干旱区天然植被生态用水量估算方法研究.pdfVIP

·914- 第四篇应用实践与行动措施 基于潜水蒸发理论的干旱区 天然植被生态用水量估算方法研究‘ 冯先伟∽，3 陈 曦k2 包安明1．2 王伟胜“2杨辽1，2 (1．中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011； 2．新疆遥感与地理信息系统应用重点实验室乌鲁木齐830011； 3．中国科学院研究生院北京100039) 摘要干旱区天然植被生态用木主要来源于潜水，幸文利用VisualMODFLOW软件，计算潜水埋漾，同时对气 象数据进行空闯分析，结合遥感解译数据，以潜水熏发定额法计算干旱区天然植被生态用水量．可特。点”上 的定额数据扩展到“面”上，解决了干旱区天然植被生态用水量估算过程中的足度转换问惠，提高了计算的精 度，对干旱区生寿用水估算方法的研究有一定的推动作用。以塔里木河干洗为研究区域．用该方法计算出的 2000年千流区域天然植被理论晕低生态用水量为28．72亿m，。 关键词生态用水量潜水埋深反距离权重洼塔里术河干流 1引言 水是生命之源，也是生态与环境系统中的一个重要组成部分。在干旱区，水资源显得尤其重要。是维护 绿洲生存和社会经济发展的控制性因素之一。随着生产的发展和人口数量的增加．流域内的用水问题已经引 起了一系列的生态环境问题。为了实现生活、生产、生态的共赢，使流域可持续发展，做好流域生态用水规 划、开展生态环境治理建设、对水资源进行合理配置是十分必要的…。 在进行生态用水规划中．干旱区内陆河流域天然植被的生态用水量估算问题～直是生态水文学研究中的 一个难点，国内外已开展过一些相关研究．主要方法有“水量平衡法”、“植株面积定额法‘、“潜水蒸发定 额法”等。其中以“潜水蒸发定额法”因其物理意义明确，不确定因素干扰较少．适用范围广，而得到了 广泛的应用。但和其他定额的方法一样，由于是以某个“点”上的定额将“面”上的特征进行概化，由此 带来的“尺度转换”问题，使得在进行大区域估算的过程中容易产生一定的空间误差。本文以潜水蒸发理 论中常用的阿维里扬诺夫公式为基础，利用VisualMODFLOW地下水数值运算软件，计算出塔里木河干流区 域的潜水埋深分布图，同时利用反距离权重法对研究区内的地表年蒸发量进行空间插值，并根据该区域内 2000年的土地利用遥感解译图进行天然植被生态用水量的计算，以期在一定程度上解决潜水蒸发定额法中 的“尺度转换”问题。 2生态用水概念辨析 “生态用水”一词是由我国学者汤奇成于1989年首先提出来的．具体描述是“为了保证塔里木盆地各 绿洲的存在和发展．必须要保护各绿洲的生态环境，而生态环境的保护也离不开水，这部分水可统称为生态 用水。”在此之后，很多学者在实际应用时根据自已的研究特点，针对不同的研究区域，从不同的角度进行 了概念的界定，衍生出了“生态需水”、“生态环境需水”、“生态耗水”、“环境用水”等较为类似的概念， 扩充了最初的生态用水的内涵。 中国工程院“21世纪中国可持续发展水资源战略研究”项目组于2000年发表的‘中国可持续发展水资 源战略研究综合报告”中为生态用水概念做了以下阐述“从广义上说，维持全球生物地理生态系统水分平 衡所需用的水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等，都是生态环境用水；狭义的生态环境用水是指为维 护生态环境不再恶化并逐步改善所需要消耗的水资源总量。州21这被认为是目前国内在“生态用水”研究方面 · 基金项目：国家重大水利工程项目rrrQ—0218；中国科学院新疆生态与地理研究所。绿洲学者计划”赍助。 om‘讪ac．cn 第=十章塔里木河漉域 ·915· 得到最广泛认可的定义。本文中所计算的“生态用水量”基本与上述中的“狭义的生态环境用水量”一致。 3研究区简介 塔里术河位于新疆维吾尔自治区境内，是我国最长的内陆河，流域包括塔里木盆地周围向心聚流的九大 水系及众多小河，主要支流分别发源于天山、昆仑山、喀喇昆仑山主脊。本文研究区塔里木河于流主要是指 从肖夹克至台特玛湖的河道，范围是东经80。55’一88。327，北纬39。21’一41034’，全长1321kIIl，流域面积 约为4．6万晡，在行政区划上主要包括9个县市(如图1所示)。塔里术河干流区域地势西高东低