摘要
近20年来，塔里木河流域综合治理工程为流域水资源优化配置和生态恢复提供了有效保障，产生了明显的综合效益，随着气候变化和人类活动加剧，塔里木河干流地表水与地下水的转化机制趋向复杂。为了实现塔里木河干流水资源优化配置和绿色走廊生态经济可持续发展，本文基于塔里木河干流区近20年的水文生态变化监测资料，分析了塔里木河干流区生态输水以来河道两岸地下水的补给关系、地下水埋深时空变化及其生态效应，探索了塔里木河干流河道来水与地下水的转化机制。可为区域水资源调控和进一步量化输水效益提供理论依据。具体结论如下: (1)塔里木河干流上中游段地下水埋深年内变化呈汛期大于枯水期的特点，生态输水对下游植被恢复效果明显。地下水埋深变幅枯水期3-4月在0.42～0.92m之间，汛期7-9月在1.06～3.67m之间;经过近20年的生态输水，2009-2017年9年间下游段地下水埋深平均抬升了3.75m，地下水埋深随输水量的变化明显，总体上在输水停止后一月内达到峰值，而后逐渐降低，直至下一次输水又明显回升;2009年之后下游NDVI平均值由0.05提升至0.15。 (2)河水与地下水之间的转化关系在上中游较为剧烈。基于解析法计算得到河渠间转化水量占当年河道径流量的23.68％，其中，地下水补给河水的量占当年河道径流量的21.49％，河水对地下水的净补给量占当年河道径流量的21.97％。阿拉尔—新其满段河水对地下水的补给量占到了全部补给量的79.35％，新其满—英巴扎段地下水对河水的补给量占到了全部补给量的70.07％;阿其克—恰拉段河水与地下水的互补量相对中下游的河段补给量大。 (3)基于水均衡法的计算结果表明:地下水侧向径流补给量、水库渗漏补给量、渠系渗漏补给量和灌溉入渗补给量总和占当年河道径流量的20.53％;地下水侧向径流流出量、潜水蒸发量和人工开采地下水的量总和占当年河道径流量的18.57％。地表水与地下水之间的转化量占当年河道径流量的12.72％。上中游的渠系渗漏补给量从2003年到2018年总体呈现缓慢增加的状况，下游的渠渗量在2008年到2018年间呈现曲线变化有突变点的情况，2013年的渠渗量占当年河道径流量的7.10％。总体上，塔里木河干流的渠渗量在16年里曲折波动起伏较大，但呈现缓慢抬升的趋势。灌溉入渗补给量在16年间变化幅度不大，但在2015年有一个“凸”变点。 (4)采用弹性系数计算1957-2004年的年均降水和年潜在蒸发对地表水—地下水转化关系的弹性系数值分别为0.68和-3.29，气候变化和人类活动对径流量减少的贡献率分别为41.4％和58.6％。基于HIMS水文模型的模拟结果表明，塔河干流区模拟日径流量由1957-1994年的126.8mm增加到了1994-2004年195.6mm，日径流量增加了68.8mm，气候变化对地表水与地下水转化关系增加的贡献率为40.2％，人类活动对其的贡献率为59.8％。
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