發布時間：2014-12-08所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：除每年冬蓄外，水庫每年還要4次關閘調蓄水量，以及分別為小麥二水灌溉、復播玉米及棉花各次水灌溉、冬小麥播前水灌溉、冬灌調蓄水量，這四次調蓄也可為灌區生產調蓄水量約3108m3，充分發揮了水庫工程的調節作用。由于基本解決了作物生長期缺水問題，使
摘要：除每年冬蓄外，水庫每年還要4次關閘調蓄水量，以及分別為小麥二水灌溉、復播玉米及棉花各次水灌溉、冬小麥播前水灌溉、冬灌調蓄水量，這四次調蓄也可為灌區生產調蓄水量約3×108m3，充分發揮了水庫工程的調節作用。由于基本解決了作物生長期缺水問題，使灌區灌溉面積不斷增加，作物的單產、總產都有較大幅度提高。近年來，灌區圍繞“糧、棉、畜、園”四大基地，推動農業結構調整。
糧食總產由1995年的27.316萬t增長到2011年的39.287萬t;棉花總產由1995年的6.92萬t增長到2011年的19.86萬t，農牧民人均收入由建庫前的不足600元增加至2011年的4848元。工農業總產值由1995年的16億元增加到2010年的27.67億元，其中農業總產值21.86億元，總產值5.81億元。年平均灌溉直接經濟效益在4.6億元左右。
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由于春旱缺水，灌區作物種植單一，棉花等經濟作物只能小規模種植，經水庫調蓄水量后，灌區各縣經濟作物(棉花)比例成倍增長，全灌區棉花種植面積從1990年的3萬hm2發展至2011年的12.296萬hm2，為原種植面積的4.09倍。㈡渭干河灌區可灌面積及種植面積大幅提高由于克孜爾水庫冬、夏調蓄，基本解決了渭干河灌區春播、春灌、夏灌和冬播、冬灌缺水問題。灌區灌溉面積從建庫前的10.933萬hm2發展到2011年的20.585萬hm2,復播面積3.4萬hm2，共計23.985萬hm2。總灌溉面積凈增13.051萬hm2。其中糧食作物面積為7.26萬hm2,占總灌溉面積的30.0%,主要種植小麥、復播玉米;經濟作物面積12.296萬hm2，占灌溉面積的51%，主要種植棉花、油料、瓜菜;灌溉草場面積0.32萬hm2，占總灌溉面積的2%;林果業面積3.549萬hm2,占總灌溉面積的14%;防護林0.353萬hm2。克孜爾水庫每年為配合灌區做好抗旱調度工作，多年來始終堅持發電服從灌溉的原則，調配水量。
克孜爾水庫下游有庫車、新和、沙雅三個縣，共75萬人口，總灌溉面積23.333萬hm2，是自治區大型農業灌區和重要糧棉生產基地之一。水庫下游還是塔里木油氣田主產區，并有渭干河引水樞紐、庫木吐拉水電站、314國道和南疆鐵路、塔河油田等重要設施�？俗螤査畮旖ǔ珊螅几珊影倌暌挥龊樗浰畮煺{蓄后，可將3380m3/s的洪峰流量削減至661m3/s，低于下游河道安全過洪能力750m3/s，使下游河道防洪標準從大約4年一遇洪水提高到100年一遇洪水。克孜爾水庫運行21年來，三縣幾乎已沒有防洪任務，僅該項每年可節約防洪投入533.5萬元(2011年價)。而且每年汛期正是農忙季節，水庫調蓄洪水后，可使三縣人民更好地投入到生產建設中。克孜爾水庫自1991年開始攔洪度汛，至今水庫已安全度汛21年，期間攔蓄5年～10年重現期(設計洪水流量809m3/s～1312m3/s)的洪水共8次;超過及僅稍次于20a重現期(設計洪水流量1885m3/s)的洪水各1次;攔蓄略次于50a重現期(設計洪水流量2718m3/s)的洪水1次。攔蓄流量超過100a重現期(設計洪水流量3380m3/s)的洪水1次。攔蓄流量100a重現期(設計洪水流量3380m3/s)的洪水1次詳情(見表2)。根據《新疆渭干河克孜爾水庫工程經濟后評價》中分析計算結果，克孜爾水庫多年平均防洪效益為5360萬元。徹底解決了下游庫車、新和、沙雅三縣的汛期防洪問題，其中1999年7月，克孜爾水庫成功攔蓄了接近50年一遇洪水的特大洪水，洪峰流量高達2590m3/s，經水庫調蓄削峰后最大下泄流量小于400m3/僅此一年，減少洪災直接經濟損失近4.8億元;特別是2002年渭干河上游先后出現了5場洪水，洪峰流量均超過了下游安全泄量750m3/s。其中最大一場為7月23日的洪峰流量為3600m3/s的洪水，由于克孜爾水庫對渭干河“7.23”特大洪水的合理調蓄，保護了下游防洪區內庫車、新和、沙雅三縣人民生命財產安全以及工農業生產、及通迅、開發等，總共減少下游防洪保護區內的洪災直接經濟損失在31.3億元以上，其中不包括洪災可能造成的間接經濟損失。2010年克孜爾水庫發生“7.28”100年一遇洪水，最大洪峰流量達3360.0m3/s，為渭干河歷史上有實測記載排位第二的大洪水。洪水發生后在自治區防辦和地區領導的統一指揮和關心下，水庫又一次成功攔蓄了2010年“7.28”接近100年一遇的洪水，并將最大泄量控制在750.0m3/s左右，削峰率達78.0%，確保了下游庫、沙、新三縣人民的生命財產安全，據不完全僅此一年，減少洪災直接經濟損失近21億多元，水庫再次發揮了巨大的社會及經濟效益。
塔里木河的水質的到了有效改善，由于新和、沙雅大部分農田灌溉排水，經新沙總干排排入塔里木河其最大排水量達7m3/s，年排水流量達2.2108m3，投入的年排水量是塔河現有徑流量的5.25%，使塔里木河中游兩岸綠色長廊的供給水量由所增長，排水總干渠穩定后硬化度為2g/L～3g/L，低于塔里木枯水期河道水硬化度，且保持住塔里木河不致斷流，維持了塔里木河中游枯水期生態環境的延續。渭干河灌區土壤鹽堿化改良創造了優勢條件，由于水庫的調蓄作用，灌區渠道防滲的擴大，排水系統的完善，灌區內地下水大面積下降，沼澤面積逐漸落干，農區內荒漠半荒漠地都逐漸開墾為耕地，畝毛灌溉定額由17100m3/hm2，降低到10650m3/hm2以下，灌區生態環境逐漸好轉。灌溉面積可進一步擴大,這時渭干河灌區可擴大到近24萬hm2(包括草湖地區場和林地)，其中下游草湖地區發展人工灌溉草場,林地及農田可達4.907萬hm2,從而使下游60667萬hm2天然草場及林地的大部分成為人工灌溉,進一步發展下游生態,保證了該地區的草場林木,為防風固沙、水土保持、穩定綠洲,保證草湖地區人民生產、生活提供了天然的保護屏障�？俗螤査畮斓慕ǔ刹坏珵樵摰貐^人民提供了便利清潔的能源,其巨大的環保、生態效益正在日益發揮著作用。
太湖流域處于中國東部濕潤性季風區，每年降水主要集中于夏季，短期暴雨引起的洪水也多集中于夏季，由區域降水補給和徑流輸入導致洪澇災害也頻發于夏季。由于南京地處太湖流域上游，南京站降水量能反映下游徑流特征。故以南京站數據為主，輔以同一流域降水情勢相同的上海和杭州站夏季降水記錄，得到流域夏季降水序列。采用流域夏季(6、7和8月)降水大于90%百分位作為極端豐水年，結合長江干流下游河段水文監測大通水文站1950年以來徑流量大于90%百分位做為極端洪水年，并與文獻洪水記錄對比，綜合分析得到洪水參數(圖略)。對比洪水參數，太湖沉積、湖相韻律變化，佐以磁學特征，獲得太湖流域洪水指標。結果發現太湖TXS鉆孔沉積粒度砂級粒徑(>64μm)與過去150a來洪水年重合15次，誤差±1年，重合年份為1849，1859—1860，1870—1871，1882—1883，1895—1896，1901—1902，1907，1912—1913，1931，1954—1955，1973—1974，1980，1986—1987，1991—1992，1998年等，識別率達到62.5%。緣由可能是采樣間隔精度尚未達到1a數量級(本鉆孔為±3a/樣)。根據現代150a粒度—磁化率—洪水參數建立的洪水指標，進行快速傅里葉頻譜變換(FFT)。表明沉積粒徑、低頻磁化率具共同的48a和20a周期(圖5)。此外，對TXS鉆孔巖芯4.12m段進行類比，獲得了洪水重發信號。其中粗顆粒砂級粒徑(>64μm)—低頻磁化率指標捕獲洪水事件64次;沉積物中值粒徑(D=50)—低頻磁化率指數分析獲得洪水事件58次。
TXS孔位于湖泊中心區，與湖泊邊緣相比較，沉積速率更低。雖然局部湖岸因風浪沖擊崩塌也能增加太湖水中的含沙量，但對整個太湖影響不大。因此，太湖盆地是一個以外來碎屑沉積為主的開放型沉積湖盆，進入湖盆的來水是控制沉積物粒徑構成變化的主要動力因子。根據沉積分選原理[31]，沉積物顆粒大小由湖邊向湖中心逐漸變細，并呈同心圓狀分布;在湖泊中的不同位置，沉積物顆粒的大小隨搬運動力改變可發生變化。當降水量增加尤其集中降雨、強降雨增加時，進入湖泊水量增加，水流搬運泥沙能力增強，搬運相對較粗的碎屑顆粒物質進入湖泊沉積;當流域降水減少，入湖水量減少，流速變緩，水動力搬運能力減弱，水流挾帶泥沙的搬運動力下降，搬運的沉積碎屑物也就相對較細。所以粗顆粒物質砂(>64μm)的沉積指示著較高的區域降水和較大的徑流輸入，于中國東部濕潤季風區則預示著暴雨和洪澇事件的發生;如果只有細顆粒的沉積而缺失粗顆粒物質則代表著降水量偏少年份，表明當時氣候相對干旱。本研究表明太湖湖泊沉積物粒度砂級粒徑(>64μm)與磁學特征能捕獲過去150a來洪水事件14次，識別率為62.5%。該指標對洪水的分辨率達不到90%或更高，主要原因是沉積速率低(約0.173cm/a)，盡管鉆孔位于湖心位置，取樣是5mm間隔。磁化率作為一項環境代用指標，反映了各種環境營力之間相互作用和轉化過程，能指示區域沉積環境。磁化率能夠較好地反映黃土和古土壤成土過程的作用程度，高值表明了較強烈的成壤作用和適宜的氣候狀況，低值表明了鐵磁性礦物含量較少和較為惡劣的氣候狀況[32，33]。沉積物中磁性礦物來源有三類;外源磁性礦物、自生磁性礦物和成巖磁性礦物，湖泊沉積磁性礦物中外源磁性礦物占絕對優勢[34]。沉積物磁化率的大小與其磁性礦物種類、粒徑、含量相關，它們都受物源區影響。因此，磁化率可以反映沉積動力的強弱及其變化趨勢，若沉積動力與沉積環境不變，可以反映沉積物源區的變化[27]。太湖盆地磁性礦物來源以外源磁性礦物為主，受輸入碎屑物質磁性礦物成分、含量和粒度控制，磁性礦物含量和粒度組成與水動力條件相關:若物源區磁性礦物以粗顆粒砂級碎屑為主，當水動力搬運能力強時，磁化率就大;若物源區磁性顆粒礦物以細顆粒黏土為主，則動力搬運能力較弱時，沉積物磁化率也相對較大。文中依據沉積物粒度、湖相韻律以及磁學特征嘗試對太湖流域150a來洪澇事件進行定量重建，個別洪水事件的沉積剖面年齡與洪水參數年齡有大約1年的偏離，這可能與210Pb年齡測試的誤差有關，也可能與風浪、風涌水和湖流對湖底的擾動造成沉積環境的不穩定有關。同時，鉆孔粗顆粒砂級沉積并不能與洪水參數形成一一對應，一些沉積顆粒較粗年份并沒有洪水事件發生，也表明自然狀況下湖泊沉積動力環境的復雜性。
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