[发明专利]基于汊渗轮灌的西北荒漠区河道生态修复系统及构建方法

权利要求书

1.基于汊渗轮灌的西北荒漠区河道生态修复系统的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，构建汊渗轮灌系统；具体做法是：

构建闸-坝-堤-泵联合调控的面状输水方式；在沟道和汊河形成先漫灌、再渗灌、后轮灌的陆生植被生态灌溉方式；

首先，在主河道上间隔性修建翻板闸、雍水坝和阻水堤，以抬高河道内水位，通过河岸边的生态闸将水引入主河道外的沟道中；其次，在沟道中修建节制闸，抬升沟道内水位，实现沟道内植被的漫灌、渗灌、轮灌和汊河引水；再次，对汊河内植被进行渗灌和轮灌，从而抬升整个分区内的地下水位；最后，对于地势相对较高的区域，通过移动式低水头的小型泵站中的抽水泵进行汊渗轮灌；

步骤2，构建生态修复系统试验区，具体做法是：

步骤2.1，选定试验区，选取植被分布均匀和长势较为良好且主河道畅通，自然沟道和汊河分布均匀的河段作为沟汊渗灌试验区；

步骤2.2，清理自然沟道，选取试验区内荒废的主河沟和闸门，对其进行清淤，维修，使主河沟和闸门重新投入使用，为后续的面状输水提供条件；

步骤2.3，测定试验区的高程信息，对地势较低的河沟和汊河可轻松的实现渗灌；而对地势较高的汊河和河沟需修建低扬程和可移动式泵站，确保面状输水效果的实施；

步骤2.4，确定自然沟道和汊河的地理位置以及平面布置；在主河道输水方式前提下，通过修建翻板闸、雍水坝和阻水堤抬升主河道水位；通过生态闸、节制闸和分水闸在沟道和汊河形成面状输水的新方式，将输水量反复、持续消耗在河道沿程，最后根据植被的生长习性，实施分区轮灌，提高沿程植被对水分的利用率，耗用最少的水资源，实现最佳的生态恢复效果；

步骤3，通过汊渗轮灌效果反馈修正生态修复系统，具体做法是：

步骤3.1，根据灌溉范围以及分区规划需水要求，设置闸门启闭以及合理安排沟道和汊河输水，形成先沟道渗灌再汊河渗灌，后分区轮番灌溉的面状输水局面；

步骤3.2，在采用面状输水的同时，进一步优化布局翻板闸、雍水坝和阻水堤生态工程，疏通延伸自然沟道和汊河，一方面可以扩大天然植被受水面积，另一方面通过沟道渗灌和汊河渗灌迅速补给地下水，抬升面状地下水位，改善植被生境条件，提高生态系统的质量和稳定性；在丰水年景可以将大量的水储藏到地下，供天然植被长期利用；

步骤3.3，依据监测获得历年实时调度运行和汊渗轮灌的实时观测数据，对比分析生态调度与汊渗轮灌前后胡杨的郁闭度、 冠幅、 树轮径向生长量、 年新增生物量、地下水位以及土壤含水量评价指标，量化和评估生态调度与汊渗轮灌的效果，分析植被需水和灌溉需耗水与生态需供水之间的关系，揭示汊渗轮灌的耗水量与生态调度的供水量之间的响应规律，通过水分对根系进行诱导发育，使植被恢复响应达到最优状态；

步骤3.4，利用遥感数据获取的归一化植被指数确定植被的空间分布和盖度，通过区域设置的地下水、地表水、土壤水监测断面、植被监测样方和生态指标数据，合理确定灌溉次数及灌溉时间，反馈修正生态修复系统，通过调查现有生态供水工程的布局特点和引水能力，结合各灌溉单元分区生态保护与修复的用水目标，分区轮灌，以耗水最少，生态恢复效果最优为原则给出闸-坝-堤-泵生态供水工程的合理布局方案以及不同来水情况下的灌区最优配水方案。