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近半个世纪以来，由于受到全球气候变化和人类活动的影响，干旱区流域水循环过程和生态格局已经发生了深刻的变化，尤其是经济社会用水和生态环境用水之间的矛盾已经越发突出，这直接造成了干早区流域水资源短缺和生态退化，特别是位于塔克拉玛干沙漠和库鲁克沙漠之间的塔里木河下游地区。该区河道常年断流，地下水位下降，导致由地下水维系的天然植被极度退化，大面积死亡，土地荒漠化过程加剧，生态系统严重受损，夹持在塔克拉玛干沙漠和库鲁克沙漠问的“绿色走廊”急剧萎缩。造成“绿色走廊”急剧萎缩的关键在于，流域水资源的不合理配置、水资源开发利用的低效、水利设施不配套，用水不科学、以及水资源统一监管的不足。为了缓解塔里木河下游河岸生态环境的持续恶化，必须通过合理的水资源配置模式来保证下游的生态用水。同时，生态水文演化模型可以模拟生态水文显著变化下的相互作用，分析在水资源合理配置下的河岸植被演化过程，为塔里木河下游地区的生态恢复工作提供理论支撑。 本文以塔里木河下游河岸的英苏断面为研究对象，利用断面的水文、气象、地形、土壤属性、河道水位和植被等数据，基于水文学、水力学、生态学、植被动力学、土壤水动力学以及系统工程等理论知识，采用模拟优化人机对话算法对塔里木河干流进行了水资源的优化配置；运用生态水文演化模型对英苏断面的地下水位和植被覆盖度进行了模拟。本文研究取得的主要研究成果如下： (1)分析了生态过程和水文过程的演变趋势，识别了生态过程和水文过程中的关键环节，在塔里木河下游的英苏断面应用了塔里术河下游河岸生态水文演化模型。该模型可以连续模拟河岸的地下水位和植被覆盖度，实现了生态与水文的耦合模拟，提高了模型在变化条件下对流域生态水文系统长期演化趋势的预测能力。 (2)阐述了塔里木河干流社会、经济、生态可持续发展的流域水资源配置原则、蓄供水方式及供水优先次序；以缺水量最小为目标函数建立了塔里木河干流水资源的优化配置模型；组合不同的调控手段设置了塔里木河干流水资源调配的8个方案；采用自适应迭代算法、模拟优化人机对话算法将1959～2009共计51年的塔里木河干流来水量代入水资源配置模型进行求解，得到了塔里木河干流6个主要断面2010现状年、近期2020规划水平年、远期2030规划水平年的水量控制过程。 (3)通过对生态保证率、农业灌溉保证率、生态基流保证率和大西海子下泄水量的分析，推荐了规划水平年的建议方案，其中近期规划水平年2020年推荐方案四，远期规划水平年2030年推荐方案八。结合推荐方案恰拉断面的年内逐月过水量，计算了推荐方案在英苏断面的年内逐月过水量和过水时间。 (4)对于每个推荐方案，选择了方案中的丰水年、平水年、枯水年的典型代表年，其中，规划水平年2020年的丰平枯典型代表年分别为：1959年、1965年和1976年，对应的年内过水天数分别为：142天、95天和56天；丰平枯交替出现时年过水时间平均为79天。规划水平年2030年的丰平枯典型代表年分别为：1959年、1962年和1976年，对应的年内过水天数分别为：140天、95天和54天；丰平枯交替出现时年过水时间平均为79天。 将典型代表年重复30年得到了丰水年、平水年和枯水年的长系列，结合英苏断面长系列过水过程，组成一组英苏断面的过水方案。每个方案包括长系列过水过程、连续丰水年、连续平水年和连续枯水年4个情景，共设置了8个情景。 (5)将8个情景的年内过水时间作为边界条件代入塔里木河下游河岸生态水文演化模型，模拟了在8种情景下英苏断面的地下水位和植被覆盖度的长系列演化过程，分析了模拟结果在8种不同情景下的差异，最终规划水平年2020年推荐方案一，规划水平年2030年推荐方案五，因为推荐方案的过水时间、地下水位和植被覆盖度均达到了最大值。