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中国西部干旱区是世界典型温带荒漠分布区，面积约250万平方公里，它以深居内陆的地理区位、干旱的大陆性气候、山盆相间的地貌格局为特点，发育着独特的陆地生态系统。陆地表面过程复杂多样，其中水循环过程是干旱区生命延续的重要基础。区内的降水过程主要发生在山区，其降水量占全区总降水量的84.3％。丰富的降水和冰雪融水使山区成为河流的径流形成区，而中下游平原地区和沙漠区降水稀少，蒸发强烈，降水除少量补给地下水外很少或不产生地表径流，是径流耗散区和无流区。中下游水分的大量耗散和不产流特性，使干旱区内的大部分河流成为内陆河。
资源性缺水始终是影响干旱区可持续发展的重要影响因素。近50年来，伴随以资源开发为核心的人类活动逐步加剧，生产和生活用水大量增加，生态用水减少，引起内陆河流域一系列的生态环境问题，如河段断流、湖泊干涸、植被减少、自然灾害频发等，严重影响人类生存和社会经济持续发展。为了实现干旱区生活、生产、生态的共赢和流域的可持续发展，做好流域生态用水规划、开展生态环境治理建设、对水资源进行合理配置是十分必要的。
目前干旱区以水治水的单项控制工程措施多，以流域为单元的水循环和生态保护为核心的水资源综合调控研究刚刚起步，特别是以内陆河流域天然植被生态用水量调控方法是干旱区水文生态学研究中的热点。本文以新疆最大的流域湿地--可可苏湿地为研究对，象，在研究湿地生态系统组成和植被生态需水规律的基础上，探讨适合内陆河天然植被生态需水量的计算方法，以全分布式生态水文模型为核心，模拟人工控制洪水过程，提出集遥感监测一生态需水定量评估一生态用水模拟与人工调控等为一体的内陆河生态用水人工调控技术方法，探寻出一条生态用水人工调控时间、调控水量与生态效应紧密衔接的生态保护途径。本次研究开展的主要研究工作和结论如下：
(1)综合研究国内外生态用水调度和管理的技术方法，重点研究陆地水文过程计算方法、区域水资源配置方法、湿地生态系统保护和生态需水计算等关键技术方法，针对内陆河流域的湿地生态系统和水文过程时空规律，提出本次内陆河流域生态需水计算、生态用水管理与调控的方法。
(2)可可苏湿地周边分布的河谷林是野生杨树的重要基因库，分布银白杨、银灰杨、欧洲黑杨、苦杨和额河杨等我国珍稀杨树树种，可可苏湿地的银白杨是国内唯一的原始林。河谷林每年5月中上旬为繁育期，洪水对林木种子的传播和迅速发芽生长提供了必要的水分条件，5月-8月为林木需水量较多的时间，进入8月后林木的生长期逐渐减缓。因此每年5月-6月是湿地植物生态用水的重要阶段。
(3)通过1987年、1995年、2002年和2006年四期遥感数据分析，可可苏湿地及周边1987年至2002年间生态环境质量呈下降趋势。1987年到1995年间，河谷林和天然牧草地面积总体呈现明显下降，荒漠草场增加；2002年以后，林地和草地面积变化不大。1987-2002年间区域降水量成逐渐增长的趋势，2000以后上游水量工程修建，湿地来水量稳定，生态系统趋于稳定。水资源过度开发利用是影响内陆河流域生态系统的主要原因。
(4)通过率定流域植物蒸腾量、耗水系数和有效降水系数等关键参数，确定各种植物生态需水定额，估算可可苏湿地天然植被需水总量为1.56×108m3，生态需水的年内5、6、7月需水最大，分别为0.73×108m3、1.00×108m3和1.04×108m3。
(5)构建生态用水模拟水动力模型，率定影响径流过程的关键下垫面水文参数，针对缺少湿地观测资料和遥感实时监测数据的情况，分别模拟实际人工洪水和设计保障生态用水对下游湿地和河道的影响范围和生态修复作用，通过对比分析，得出工程设计阶段提出的7000×104m3保障生态水量不能起到生态现状维护的目标。
(6)提出可可苏湿地生态用水的人工调控保障方案：①下泄流量控制在一日一峰，洪水最大峰值700m3/s-800m3/s，持续5天以上；②洪水总量须在1.5×108m3以上；③人工调控洪水最佳时机选择在每年5月下旬到6月上旬为宜。
(7)针对人工生态用水调控的技术方法存在的不足，提出改进策略。面对气候变化引起的水循环要素变化带来的新的科学问题，应加强应对极端水文时间的应变对策研究。