摘要
塔里木河是我国最长的内陆河流，其下游河道在断流30年后，由荒漠河岸胡杨林构成的绿色走廊濒临毁灭，生态系统遭到严重破坏，因此自2000年起塔里木河下游开始实施生态输水措施，近年来下游流域生态环境得到明显改善。但生态输水对河道形态及演变的影响尚不明确，并且单一粗犷性的输水方式使得生态修复效果受限，目前急需科学的调度方式解决此问题。本文基于塔里木河下游进行20余年生态输水的前提条件，结合野外实地调研、勘测与遥感影像等数据资料，对下游河道的几何形态与演变特征进行分析；并使用MIKE11搭建下游河道“库-河-闸-湖”一维水动力模型，对塔里木河下游进行不同来水条件下的生态输水调度模拟分析；使用MIKE21搭建昆阿斯特试验区二维水动力模型，进行有阻水坝与无阻水坝情况下的生态输水模拟分析。研究结果表明： (1)塔里木河下游平面形态蜿蜒曲折，深泓线沿程波动起伏，横断面主要为抛物线形、梯形和倒三角形。在生态输水期间河道演变特征为干流基本稳定，沟汊变化频繁。弯道包含简单弯道与复合弯道两种类型，主要有延伸、收缩、展宽、缩窄、延伸与展宽/缩窄组合等6种迁移方式，迁移速率随弯道曲率先增后减。 (2)在生态输水期间，由于缺乏科学调度方式及来水不稳定等因素导致大西海子水库的泄流量波动起伏。在不同来水频率下，需保证水库以不低于15m3/s的泄流量输水，而泄洪闸与放水闸的泄流比越大，生态水利用率越高。在生态闸参与输水调度后枯水年、平水年、丰水年的生态水利用率均可达90%上。在上游来水超丰时，联合调控生态闸与节制闸，生态水利用率可提升25以保证下游流域的生态修复效率。 (3)昆阿斯特试验区内设置阻水坝可实现三层级生态输水效果，扩大生态水的淹没面积并提高生态水利用率，经过模拟得到试验区在输水结束时生态水淹没面积达70万m2。通过对有阻水坝与无阻水坝模拟结果的对比分析，得出在试验区合适位置建立可控引水建筑物能够灵活调度生态水，以满足不同的用水需求，达到汉渗轮灌概念下的输水目标。
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