随着自然和人类活动双重影响日益加强,大量湖泊面临着生态环境退化、湿地旱化,湖区沼泽面积逐年缩小,且湖泊水量失衡等问题。位于我国西北干旱区的最大内陆淡水湖—博斯腾湖,近几十年来趋于水量失衡、水位不断下降、湖水矿化度上升、生态环境逐步恶化,直接威胁着整个博斯腾湖流域水资源利用,影响新疆巴州的社会经济可持续发展。正确认识自然与人类社会经济活动影响下的博斯腾水盐平衡及其影响因素的作用机理,将为博斯腾湖流域的水资源合理利用和社会经济持续发展提供科技支撑。
荒漠与绿洲生态国家重点实验室李兰海研究员指导博士生玉素甫江•如素力从系统科学和水信息科学理论出发,基于博斯腾湖流域的气象水文和社会经济等要素资料,构建了博斯腾湖水盐平衡的系统动力学(System Dynamics)模型,进行水盐平衡和情景分析,研究了博斯腾湖水盐平衡及其影响因素的作用机理,提出对今后博斯腾湖水资源可持续利用的一系列建议方案。基于博斯腾湖水盐平衡的系统动力学模型模拟结果表明,湖水位、湖水矿化度、蒸散量、芦苇湿地面积等主要生态水文要素跟地表水入湖和出湖水量之差息息相关;博斯腾湖通过蒸发损失的水量大于流入总地表水量的一半以上,保持湖水的高水位意味着大量地表水资源的蒸发损失(无效损失);提高博斯腾湖的水交换量,不但能够降低湖水矿化度,还能给湖下游的孔雀河流域提供更多的地表水。结果表明扩大孔雀河流域的灌溉面积比在开都河流域扩大灌溉面积既有利于湖矿化度的降低,又有利于减少湖水的无效蒸发损失量,但孔雀河流域农业灌溉区的扩展必须在严格控制和指导下进行。在气候变化和人类活动的双重影响下,博斯腾湖未来水资源的可持续管理会面临更多的挑战。因此,通过合理、有效的水资源管理手段,进一步普及和推广最先进的节水用水技术,优化产业结构、合理调整各种农作物的种植比例等措施,在焉耆盆地和孔雀河流域之间建立弹性的科学水资源管理模式,是非常有必要的。
相关成果以Dynamics model to simulate water and salt balance of Bosten Lake in Xinjiang, China为题发表于Environmental Earth Sciences杂志上。
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