張愛(ài)民 張 妞 周和平

(1.新疆白楊河流域管理局，新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆自治區(qū)水利管理總站，新疆 烏魯木齊 830000；3.新疆白楊河流域水利管理中心，新疆 烏魯木齊 830039)

白楊河流域地處新疆天山東部，位于干旱與極端干旱交匯區(qū)，流域水生態(tài)環(huán)境具有明顯的地表水地下水頻繁轉(zhuǎn)換，河谷疏林、灌叢、草甸濕地及末端尾閭艾丁湖駱駝刺荒漠草地交織分布變化特征，對(duì)這一特殊條件下的生態(tài)環(huán)境需水量及河道生態(tài)基流進(jìn)行分析研究，對(duì)流域自然生態(tài)環(huán)境管理保護(hù)具有重要意義。目前，自然植被生態(tài)需水研究多采用衛(wèi)星遙感、GIS等3S技術(shù)結(jié)合Penman-Monteith方法[1-2]，兩種方法相結(jié)合主要是為了解決生態(tài)面積與生態(tài)需水之間的關(guān)系。生態(tài)需水量計(jì)算時(shí)段多選擇4—10月植被生長(zhǎng)期，忽略了干旱區(qū)生態(tài)環(huán)境需水以河流下滲補(bǔ)給地下水特性。潛水蒸發(fā)法和面積定額法也是計(jì)算植被生態(tài)需水常用的方法[3-4]，兩種方法成果比較結(jié)果相差10%以?xún)?nèi)，相差較小。張麗等[5]建立了干旱區(qū)植物生長(zhǎng)與地下水位關(guān)系對(duì)數(shù)正態(tài)分布模型，計(jì)算了生態(tài)需水量，與其他方法比較相差較小，表明不同方法分析的結(jié)果差別不大。

對(duì)生態(tài)環(huán)境所用的河道基流問(wèn)題分析方法有歷史流量法、水力定額法、棲息地法、整體分析法等，經(jīng)對(duì)比分析后發(fā)現(xiàn)，Tennant法較適合干旱區(qū)河道生態(tài)需水量計(jì)算[6]。然而，由于傳統(tǒng)水文學(xué)Tennant法以年均徑流量特定百分率計(jì)算河道生態(tài)基流存在不足問(wèn)題，因此，鄧曉[7]、潘扎榮等[8]提出河道基本生態(tài)需水年內(nèi)展布計(jì)算法，體現(xiàn)年徑流豐枯變化，滿(mǎn)足河流生態(tài)需求。采用這種方法，以東居延海為研究對(duì)象估算年均生態(tài)需水量占年均徑流量的16.3%、14.6%、9.4%[9]；以漢江流域?qū)嵶C分析干支流控制斷面最小下泄生態(tài)基流為年均流量的15.0%～20.0%[10]；生態(tài)基流至少滿(mǎn)足占年均徑流量10.0%以上的生態(tài)需求[11]；Bo Cheng等[12]以河流系統(tǒng)生態(tài)經(jīng)濟(jì)服務(wù)功能總經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大值確定河流生態(tài)基流，并以此分析出西北黃河最大支流渭河寶雞段河流生態(tài)基流占徑流的35.0%。由此可見(jiàn)：同一種算法和不同的分析目標(biāo)得出的結(jié)果均有一定差異。地處新疆干旱與極端干旱區(qū)的白楊河流域，自然生態(tài)用水主要源于河道徑流沿程補(bǔ)給及地表水地下相互轉(zhuǎn)化，自然生態(tài)需水依靠降水補(bǔ)充甚少，幾乎為零。因此考慮河道徑流和地表水地下水支撐生態(tài)系統(tǒng)需水需求及其河道天然水流模式目標(biāo)生態(tài)基流。本文以衛(wèi)星遙感獲取不同類(lèi)型生態(tài)用水面積，采用Penman-Monteith生態(tài)需水和面積定額法分析流域不同生態(tài)環(huán)境需水量，以河道水文年內(nèi)展布法分析河流年內(nèi)不同時(shí)段生態(tài)基流及其調(diào)控節(jié)點(diǎn)，為流域生態(tài)水環(huán)境管理保護(hù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 基本概況

白楊河流域水系發(fā)源于新疆天山東部博格達(dá)峰南麓，形成“四源一干一湖”流域格局。上游為烏魯木齊市達(dá)坂城區(qū)黑溝、阿克蘇、高崖子3條源流匯集于峽口形成的白楊河干流；白楊河全長(zhǎng)150km，下游柯?tīng)枆A溝、阿拉溝匯入，由西向東南穿越托克遜縣城外50km尾閭，注入我國(guó)第一、世界第三低地(最低點(diǎn)高程-154.6m)，著名內(nèi)陸咸水湖——艾丁湖，西南面為庫(kù)姆塔格沙漠。白楊河流域地跨兩個(gè)行政區(qū)，上游為地處干旱區(qū)的烏魯木齊市達(dá)坂城區(qū)，下游為地處極端干旱區(qū)的吐魯番市托克遜縣，流域地理坐標(biāo)為東經(jīng)88°10′～89°11′，北緯42°29′～43°48′，東西最寬約120km，南北最長(zhǎng)約150km，艾丁湖臨湖河口以上流域總面積5173.4km2。

1.2 流域特征

流域北、西、南均有高山屏障，地勢(shì)低洼，冷濕空氣不易進(jìn)入，平原區(qū)為典型溫帶大陸性干旱氣候，顯著氣象特征為風(fēng)多風(fēng)大、酷熱干燥、降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈。流域盛行西風(fēng)、西北風(fēng)，年均8級(jí)以上大風(fēng)天數(shù)大于108天。達(dá)坂城為新疆著名風(fēng)區(qū)，托克遜春、夏季焚風(fēng)頻繁，年均發(fā)生干熱風(fēng)次數(shù)多于93次，對(duì)農(nóng)作物破壞性大。流域上游達(dá)坂城境內(nèi)低山丘陵區(qū)年均降水70.5mm，高山區(qū)可達(dá)400.0mm，降水集中在夏季，占年降水量的80%，春季基本不降水，年均蒸發(fā)量2582.5mm，為降水量的36.6倍，年均氣溫8.8℃；流域下游托克遜縣年均降水量7.8mm，最長(zhǎng)連續(xù)無(wú)降水日達(dá)298天，年均蒸發(fā)量3403.9mm，最高可達(dá)5000.0mm，年均氣溫高達(dá)14.1℃，7月平均氣溫32.3℃，1月平均氣溫-9.3℃，日最高氣溫不小于35℃，酷暑期長(zhǎng)達(dá)100天以上，是我國(guó)少有的氣候差異懸殊、干旱與極端干旱疊加交織流域環(huán)境。

流域呈現(xiàn)高中低山區(qū)、前山洪積與河流沖積、河谷與山間盆地、山前草甸與平原泉水溢出沼澤濕地多樣性分布地貌類(lèi)型。源于天山博格達(dá)峰南坡冰川的42.36億m3儲(chǔ)量，形成了年均水資源量3.10億m3，其中：地表水2.59億m3，地下水天然補(bǔ)給0.51億m3。由于受流域地貌類(lèi)型多樣性及水文地質(zhì)條件影響，流域上游諸河道及出自峽口貫穿流域下游的白楊河干流，地表水、地下水頻繁轉(zhuǎn)化；流域下游表現(xiàn)為部分河流時(shí)隱時(shí)現(xiàn)現(xiàn)象：大草湖至小草湖段常年有水，小草湖后沿程滲漏較大，轉(zhuǎn)換為地下水，至巴依托海河道無(wú)水，巴依托海后以泉水溢出，至紅河谷常年有水，紅河谷后沿程滲漏轉(zhuǎn)換成地下水，至托克遜縣灌區(qū)河道無(wú)水，之后托克遜縣城形成地表水，途經(jīng)托克遜縣城后逐步轉(zhuǎn)換為地下水至尾閭艾丁湖。

1.3 分析內(nèi)容與方法

基于流域水生態(tài)環(huán)境結(jié)合遙感投影，流域敏感生態(tài)為河谷林草、濕地(含水生動(dòng)植物需水)、艾丁湖及周邊駱駝刺荒漠草地。流域生態(tài)需水按Penman-Monteith公式分析計(jì)算[13]：

(1)

式中：ET0為參考生態(tài)植被蒸發(fā)蒸騰量，mm/d；Δ為溫度-飽和水汽壓關(guān)系曲線(xiàn)在T處的切線(xiàn)斜率，kPa/℃；Rn為凈輻射，MJ/(m2·d)；G為土壤熱通量，MJ/(m2·d)；γ為濕度表常數(shù)，kPa/℃；T為平均氣溫，℃；u2為2m高水平處風(fēng)速，m/s；ea為飽和水汽壓，kPa；ed為實(shí)際水汽壓，kPa。

由式(1)可以看出計(jì)算參數(shù)較多，為簡(jiǎn)化計(jì)算，采用彭曼法軟件分析，利用當(dāng)?shù)仄骄鶜鉁?T)、水氣壓(ed)、2m高處風(fēng)速(u2)、日照時(shí)數(shù)(n)氣象參數(shù)計(jì)算ET0。

生態(tài)需水系數(shù)為生態(tài)植被階段需水量與參考生態(tài)植被蒸發(fā)蒸騰量比值，按下式分析計(jì)算：

(2)

式中：KC為生態(tài)需水系數(shù)；i為生態(tài)植被生長(zhǎng)的第i階段；n為生態(tài)植被生長(zhǎng)劃分的階段數(shù)目；ETi為生態(tài)植被生長(zhǎng)的第i階段需水量，mm；ET0i為生態(tài)植被生長(zhǎng)的第i階段參考蒸發(fā)蒸騰量，mm。

生態(tài)植被需水量、參考生態(tài)植被蒸發(fā)蒸騰量、生態(tài)需水系數(shù)關(guān)系如下：

ET=ET0·KC-P0

(3)

式中：ET為生態(tài)植被需水定額，mm；ET0為參考生態(tài)植被蒸發(fā)蒸騰量，mm；KC為生態(tài)需水系數(shù)；P0為有效降水量，m3，P0=Pa，P為降水量，新疆南疆a(chǎn)=0.35；新疆北疆a(chǎn)=0.52；全疆a(chǎn)=0.41[14]。

不同生態(tài)類(lèi)型生態(tài)需水量，按下式分析計(jì)算：

W=ETω

(4)

式中：W為生態(tài)需水量，m3；ω為各河流水系形成的生態(tài)環(huán)境區(qū)面積，hm2。

基于流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展理念，維持流域自然生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能及生物多樣性，遵循流域各河流水系形成的生態(tài)環(huán)境屬性，采用生態(tài)基流及敏感生態(tài)需水指標(biāo)，研究分析流域源流、干流河谷林草生態(tài)基流及需水量，平原敏感濕地、尾閭艾丁湖天然植被生態(tài)需水量。鑒于流域河谷林、濕地等植被生長(zhǎng)用水主要依靠河道水量及下滲地下水補(bǔ)給，在多種水文、水力學(xué)方法中采用常用的生態(tài)基流Tennant法分析計(jì)算：

(5)

由于生態(tài)基流Tennant法依賴(lài)主觀經(jīng)驗(yàn)，因此，將河道生態(tài)基流與生態(tài)需水相結(jié)合并滿(mǎn)足生態(tài)需水量W，有以下關(guān)系：

(6)

式中：q為分析河流滿(mǎn)足生態(tài)需水要求的生態(tài)基流，m3/s；d為分析河流滿(mǎn)足生態(tài)需水要求的生態(tài)基流量分析時(shí)間，d。

調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)利用Excel2007進(jìn)行圖表繪制分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 流域生態(tài)區(qū)需水量分析

2.1.1 生態(tài)需水定額

根據(jù)分析區(qū)域氣象站長(zhǎng)系列氣象數(shù)據(jù)，考慮干旱區(qū)中等及強(qiáng)風(fēng)、地面覆蓋約25%～50%樹(shù)木間種雜草，分析選擇生態(tài)需水系數(shù)[15]，按式(1)～式(3)分析流域區(qū)內(nèi)逐月及全年平均生態(tài)需水定額(見(jiàn)表1)，由表1可以看出，流域下游托克遜極端干旱區(qū)年均需水定額為1156mm，比上游達(dá)坂城干旱區(qū)年均需水定額968mm高出188mm，增加了16.3%。

表1 白楊河流域自然生態(tài)需水定額分析

2.1.2 生態(tài)環(huán)境需水量

由勘察及遙感解譯，流域自然生態(tài)為河谷林草(河谷疏林、河谷灌叢、河漫灘低地草甸)、濕地(沼澤草甸、水生物)、艾丁湖及周邊駱駝刺荒漠草地3類(lèi)。流域各河流水系形成的生態(tài)環(huán)境需水面積(見(jiàn)表2)顯示，流域上游源流平原生態(tài)區(qū)分布面積為2923.6hm2，其中：河谷林草面積1502.3hm2；濕地面積1421.3hm2。流域下游是干流白楊河(柯?tīng)枆A溝未分布)平原生態(tài)區(qū)，分布面積為18639.0hm2，其中：河谷林草面積602.1hm2；濕地面積83.3hm2；駱駝刺草地面積17953.6hm2。流域生態(tài)需水面積為21562.6hm2，其中：河谷林草面積2104.4hm2；濕地面積1504.6hm2；駱駝刺草地面積17953.6hm2。

由生態(tài)需水面積及式(4)分析生態(tài)需水量(見(jiàn)表3)，由表3可以看出，流域生態(tài)需水量為7880萬(wàn)m3，其中：河谷林草(河谷疏林、河谷灌叢、河漫灘低地草甸)2151萬(wàn)m3；濕地(沼澤草甸)1473萬(wàn)m3；干流白楊河尾閭艾丁湖駱駝刺草地4256萬(wàn)m3。

表2 白楊河流域平原區(qū)不同生態(tài)類(lèi)型分布面積 單位：hm2

表3 白楊河流域平原區(qū)生態(tài)需水量分析 單位：萬(wàn)m3

注A為河谷疏林；B為河谷灌叢；C為河漫灘低地草甸；D為濕地(沼澤草甸)；E為尾閭駱駝刺草地。

黑溝河年生態(tài)需水量為921萬(wàn)m3，其中：河谷林草230萬(wàn)m3；濕地691萬(wàn)m3。阿克蘇河年生態(tài)需水量為1048萬(wàn)m3，其中：河谷林草586萬(wàn)m3；濕地462萬(wàn)m3。高崖子河年生態(tài)需水量為862萬(wàn)m3，其中：河谷林草639萬(wàn)m3；濕地223萬(wàn)m3。干流白楊河年生態(tài)需水量為793萬(wàn)m3，其中：河谷林草696萬(wàn)m3；濕地97萬(wàn)m3。干流白楊河補(bǔ)給尾閭艾丁湖駱駝刺草地水量為4256萬(wàn)m3，主要考慮9—12月，原因在于艾丁湖補(bǔ)給水系復(fù)雜，其中包括白楊河、阿拉溝、柯?tīng)枆A溝、大河沿子、塔爾郎、煤窯溝、黑溝、恰勒坎河、二塘溝、柯柯亞河、坎爾其溝等諸多河流?，F(xiàn)狀白楊河進(jìn)入艾丁湖水量約3024萬(wàn)m3。艾丁湖周邊分布駱駝刺草甸植被約27313.9hm2，按流域下游托克遜縣境內(nèi)白楊河、阿拉溝兩河年均徑流分?jǐn)?，白楊河供給駱駝刺生態(tài)用水面積17953.6hm2(占生態(tài)用水總面積的65%)。由此9—12月白楊河干流末端駱駝刺草甸植被生態(tài)需水定額為238mm。

2.2 流域生態(tài)基流分析

由式(5)、式(6)分析流域生態(tài)基流及過(guò)程線(xiàn)(見(jiàn)表4、圖1)結(jié)果可知，黑溝河4—9月主要用水期，生態(tài)基流和水量分別為0.48m3/s和766萬(wàn)m3；10月至次年3月次用水期，生態(tài)基流和水量分別為0.10m3/s和155萬(wàn)m3，生態(tài)需水占年均徑流的18%。阿克蘇河4—9月主要用水期，生態(tài)基流和水量分別為0.55m3/s和872萬(wàn)m3；10月至次年3月次用水期，生態(tài)基流和水量分別為0.11m3/s和177萬(wàn)m3，生態(tài)需水占年均徑流的12%。高崖子河4—9月主要用水期，生態(tài)基流和水量分別為0.45m3/s和717萬(wàn)m3；10月至次年3月次用水期，生態(tài)基流和水量分別為0.09m3/s和145萬(wàn)m3，生態(tài)需水占年均徑流的12%。干流白楊河4—9月主要用水期，生態(tài)基流和水量分別為0.39m3/s和613萬(wàn)m3；10月至次年3月次用水期，生態(tài)基流和水量分別為0.11m3/s和180萬(wàn)m3，生態(tài)需水占年均徑流的6%。托克遜境內(nèi)及艾丁湖4—9月主要用水期，生態(tài)基流和水量分別為1.23m3/s和1939萬(wàn)m3；10月至次年3月次用水期，生態(tài)基流和水量分別為1.47m3/s和2317萬(wàn)m3，生態(tài)需水占年均徑流的32%。全流域河流生態(tài)基流為2.50m3/s，生態(tài)需水量為7880萬(wàn)m3，其中：4—9月主要用水期，生態(tài)基流和水量分別為3.10m3/s和4906萬(wàn)m3；10月至次年3月次用水期，生態(tài)基流和水量分別為1.89m3/s和2974萬(wàn)m3，生態(tài)需水占年均徑流的17%，介于10%～30%，屬于水生態(tài)環(huán)境一般或較低要求。由于生態(tài)需水量及河道生態(tài)基流分析結(jié)果，遵循了流域各河流水系形成屬性，因此，預(yù)期實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)年生態(tài)基流水量，可以由流域黑溝、阿克蘇、高崖子、干流白楊河控制性工程引水渠首調(diào)控。

表4 白楊河流域河流平原區(qū)生態(tài)基流及控制性斷面

圖1 白楊河流域生態(tài)需水量控制過(guò)程

2.3 流域生態(tài)需水特性分析

生態(tài)需水量是自然生態(tài)環(huán)境耗水分析的重要指標(biāo)，由干旱區(qū)新疆部分流域氣象環(huán)境與生態(tài)需水關(guān)系(見(jiàn)圖2)分布可以看出，雖然各流域所處地理位置不同，但生態(tài)需水M(mm)與氣象環(huán)境要素(有效降水P0(mm)、平均氣溫T(℃)、水汽壓e(kPa)、風(fēng)速u(mài)(m/s)、日照時(shí)數(shù)n(h)、相對(duì)濕度U(%)、蒸發(fā)量W(mm))有關(guān)，在年度內(nèi)呈現(xiàn)出由小漸增到7—8月最大之后逐漸減小的相同變化，表現(xiàn)為多項(xiàng)式拋物非線(xiàn)性分布規(guī)律。由表5可以看出，生態(tài)需水與生態(tài)環(huán)境氣象要素之間具有很好的相關(guān)性，氣象環(huán)境7項(xiàng)要素對(duì)生態(tài)需水有著顯著的影響，但由于流域地理環(huán)境位置不同，對(duì)生態(tài)需水影響效應(yīng)表現(xiàn)出一定的差異。對(duì)生態(tài)需水M產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)(導(dǎo)致生態(tài)需水量增加)的影響因素，白楊河流域是風(fēng)速u(mài)、日照時(shí)數(shù)n、相對(duì)濕度U、蒸發(fā)量W；和田河流域是氣溫T、風(fēng)速u(mài)、日照時(shí)數(shù)n、相對(duì)濕度U、蒸發(fā)量W；葉爾羌河流域是氣溫T、風(fēng)速u(mài)、相對(duì)濕度U、蒸發(fā)量W；阿克蘇河流域是有效降水P0、氣溫T、風(fēng)速u(mài)、相對(duì)濕度U、蒸發(fā)量W；巴州孔雀河流域是有效降水P0、氣溫T、水汽壓e、蒸發(fā)量W；瑪納斯河流域是氣溫T、風(fēng)速u(mài)、蒸發(fā)量W；博爾塔拉河流域是氣溫T、水汽壓e、風(fēng)速u(mài)、蒸發(fā)量W；額敏河流域是氣溫T、風(fēng)速u(mài)、蒸發(fā)量W。分析表明，對(duì)不同流域生態(tài)環(huán)境需水產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)的共同影響因素是蒸發(fā)量W，幾種因素對(duì)生態(tài)需水影響程度大小為u>n>T>U>e>W>n；產(chǎn)生正效應(yīng)(導(dǎo)致生態(tài)需水量減少)影響因素主要是水汽壓e、有效降水P0、氣溫T，幾種因素對(duì)生態(tài)需水影響程度大小為e>P0>T>n>u>U。這說(shuō)明，不同自然地理環(huán)境流域生態(tài)需水量受到當(dāng)?shù)鼐C合氣象環(huán)境因素共同影響作用，其中生態(tài)需水負(fù)效應(yīng)主要影響因素體現(xiàn)在風(fēng)速u(mài)和日照n，正效應(yīng)主要影響因素體現(xiàn)在水汽壓e和有效降水P0。

圖2 干旱區(qū)部分流域氣象環(huán)境與生態(tài)需水關(guān)系

表5 干旱區(qū)不同流域生態(tài)需水與環(huán)境氣象關(guān)系回歸分析

流 域回 歸 方 程相關(guān)性R方 差 F白楊河流域M=-54.14-3.59P0-0.25T-6.98e+9.37u+4.12n+0.83U+0.34W0.999??466.3??和田河流域M=-4.87-1.32P0+0.88T-10.23e+12.29u+0.07n+0.30U+0.13W0.999??890.6??葉爾羌河流域M=-15.14-0.24P0+0.61T-7.58e+16.73u-0.61n+0.35U+0.17W0.999??10182.3??阿克蘇河流域M=-30.22+0.004P0+1.04T-10.14e+28.71u-0.52n+0.45U+0.09W0.999??578.2??巴州孔雀河流域M=44.47+0.45P0+0.34T+0.26e-2.23u-1.87n-0.28U+0.18W0.999??3519.6??瑪納斯河流域M=58.85-2.44P0+0.83T-0.23e+16.41u-3.28n-0.39U+0.16W0.999??2206.8??博爾塔拉河流域M=34.70-1.31P0+0.44T+2.71e+8.70u-1.50n-0.24U+0.16W0.999??2589.5??額敏河流域M=25.72-0.58P0+0.77T-14.95e+10.31u-0.85n-0.18U+0.17W0.999??1094.8??

注R≥R(10，0.01)=0.708，F(xiàn)≥F0.0(12，7)=4.65。

圖3 干旱區(qū)部分流域生態(tài)需水量比較

圖3為干旱區(qū)部分流域生態(tài)需水量分析比較結(jié)果，白楊河、和田河、葉爾羌河、阿克蘇河、巴州孔雀河、瑪納斯河、博爾塔拉河、額敏河8個(gè)流域生態(tài)需水量分別為1071mm/a、689mm/a、663mm/a、656mm/a、523mm/a、510mm/a、470mm/a和401mm/a。其他流域生態(tài)需水量分別是白楊河流域生態(tài)需水量的64%、62%、61%、49%、48%、44%和37%。由圖3可以看出：白楊河生態(tài)需水量最大，額敏河流域生態(tài)需水量最小。白楊河流域地處新疆天山東部，降水稀少，氣候干燥，氣溫高，尤其是風(fēng)多風(fēng)大，為頻繁干旱與極端干旱區(qū)；新疆天山以南昆侖山脈的和田河、葉爾羌河流域，降水少，蒸發(fā)量高，為氣象干旱荒漠地區(qū)；阿克蘇河、巴州孔雀河流域地處天山之南，降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，為沙漠綠洲灌溉區(qū)；瑪納斯河、博爾塔拉河流域地處天山北坡準(zhǔn)噶爾盆地前緣及天山西部，年均降水量150～200mm，年均蒸發(fā)量1700～2000mm，為棕漠地區(qū)；額敏河流域地處天山北部阿勒泰塔爾巴哈臺(tái)山塔城額敏盆地，年均降水量200～300mm，年均蒸發(fā)量1500～2000mm，為棕鈣土地區(qū)。這一分析結(jié)果與流域所處地理環(huán)境氣象因素相吻合。

3 結(jié) 論

a.流域上游敏感生態(tài)區(qū)年需水量為3624萬(wàn)m3，流域下游干流白楊河補(bǔ)給尾閭艾丁湖駱駝刺草地生態(tài)水量為4256萬(wàn)m3，流域年均總體生態(tài)需水量為7880萬(wàn)m3。

b.流域河道總體生態(tài)基流為2.50m3/s，占年均徑流量的17%。

c.流域生態(tài)植被環(huán)境依附于河流及地下水轉(zhuǎn)化補(bǔ)給，生態(tài)需水量與河道取水工程相關(guān)。因此，生態(tài)用水控制斷面即該河道引水渠首工程。

d.植被需水量是表征水生態(tài)用水主要指標(biāo)，以此分析比較白楊河流域年生態(tài)需水量為1071mm，天山南部的和田河、葉爾羌河、阿克蘇河、巴州孔雀河，天山北部的瑪納斯河、博爾塔拉河，阿勒泰山脈的額敏河流域年生態(tài)需水量，分別占白楊河流域的64%、62%、61%、49%、48%、44%和37%。表明了白楊河流域地處極端干旱區(qū)的生態(tài)耗水特性。

e.常用的生態(tài)基流水文學(xué)Tennant法，以河流年均徑流量10%～30%估算表征植被生長(zhǎng)環(huán)境一般或低要求，此方法由于人為選取參數(shù)計(jì)算結(jié)果與實(shí)際存在一些差別。本文考慮敏感生態(tài)區(qū)年內(nèi)不同時(shí)段需水為前提反演河流生態(tài)基流，雖然得出生態(tài)基流占河道年均徑流量比例在10%～30%，但將生態(tài)區(qū)需水與河流徑流年內(nèi)分配相結(jié)合的分析會(huì)更貼切實(shí)際。

f.學(xué)者和研究人員多以4—10月作為植被生長(zhǎng)期進(jìn)行生態(tài)需水分析。干旱及極端干旱地區(qū)降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，生態(tài)用水主要甚至完全依賴(lài)于河流地表水和地下潛水補(bǔ)給，因此考慮11月至次年3月生態(tài)需水并計(jì)入河流補(bǔ)給地下水更穩(wěn)妥。