水位–流量关系

《计量学名词》第一版。

表示明渠中某一给定横截面，在水位上升或降落的稳定条件下水位和流量之间的关系。

江河、渠道横断面上的水位与流量之间的对应关系。

中文名称：水位流量关系曲线；英文名称：water-leveldischargerelationcurve；2100433B

单位时间内通过某过水断面的水量叫做流量，流量是河流的重要特征值之一。流量的变化将引起流水蚀积过程和水流的其他特征值的变化。随着流量的变化，水位也发生变化。流量和水位之间有着内在联系。水位变化是流量流量变化的外部反应，因此可以用一条曲线来表示。

绘制方法：

纵坐标为水位，横坐标为流量，将相应的水位和流量点绘在坐标纸上，连接通过点群中心的曲线，便是水位流量曲线。2100433B

旱生植物生长和土壤沙化程度与地下水埋深有密切关系。沙枣是浅根乔木，根深一般不超过4.5 m。胡杨是天然荒漠河岸林的典型乔木树种。靠洪水携带种子萌芽更新，具有耐旱、耐盐、生长速度快的特点，是优良的防风、固沙林木品种。

根据有关野外调查和试验资料,地下水埋深小于2m时,在强烈蒸发作用下 易发生土壤盐渍化,而地下水埋深大于5m时, 植物无法得到正常生长所需要的水分, 造成植物开始衰败, 发生土地沙化.因此, 进行西北地区地下水评价,应以地下水埋深2-5m 作为最佳生态环境埋深。

干旱地区的灌木植物有梭梭，柽柳，白刺，沙拐枣，花棒；草本植物有芦苇，岌岌等。由于它们的根系发育程度不同，对水盐的适应程度也有很大差异。各种植物的适宜地下水埋深，或“最佳生态地下水埋深”也不同。例如，甘肃省民勤地区胡杨、沙枣、梭梭、柽柳、白刺、沙拐枣、岌岌和芦苇的地下水最佳埋深分别为3m、3m、3-5m、5m、4m、4m、1-2m和1-2m。

在地下水埋深小于7m时，木本植物的盖度随地下水埋深的加大而减少，在地下水埋深大于7m 时，木本植物的盖度与地下水埋深并无显著关系，而与降水量的大小可能有一定的关系。

塔里木河流域天然植被中乔木树种有胡杨(Populous eupharitica)、灰杨(Populous pruinosa)、沙枣等,灌木主要为柽柳属植物(tamarix)、铃铛刺、黑刺、白刺等。草本植物主要有芦苇、甘草、花花柴、罗布麻、骆驼刺、苦豆子等。由于自然生态植被消耗的主要是地下水,自然生态植被与地下水埋深和地下水矿化度具有密切的关系,不同地下水埋深和不同地下水矿化度地区也将呈现不同的荒漠植被。 表3 表示荒漠植被群落生长状态与地下水的关系, 地下水埋深2-4 m 对乔灌木是比较适宜的水位, 在地下水埋深达到4-6m时,乔灌木仍可生长,但草本植物将死去;超过6.0m,乔灌木生长不好; 当地下水达到10m时,胡杨林等树种已达到生长极限。 灰杨虽然最适应于南疆的环境,但其生长状况也与环境因子有密切关系,如表4所示。 根据新疆生态与地理研究所对塔里木河流域生态的研究,当地下水位埋深为3~5m时, 乔木生长状态良好, 地下水位低于8.0m时,生长甚微,呈现衰败现象。 灌木如红柳等,有强大根系，且能适应地下水位的变化,当地下水埋深为2~4米时,灌木所占比例增大,地下水位下降至6米时,有些灌木可把根部向更深层土壤延伸。当地下水位在1-2米时, 主要分布的为草本植物,如芦苇、甘草、罗布麻。当地下水位埋深为2-4米时,骆驼刺、苦豆子的比例加大,而芦苇、甘草、罗布麻的比例变小, 草本植物种类也比地下水埋深为1-2米时明显减少。当地下水埋深降至4.0米时,多数草本植物近于停止生长或死亡,只有少数深根植物(如骆驼刺等)仍能存活。

荒漠植被的生长状态,除地下水埋深外,还与地下水质有密切关系.荒漠植被虽能适应较差的水质,但矿化度大于10g/l时, 除个别能适应盐碱地的草本植物外其他植被已难以存活。根据新疆生态和地理研究所初步资料,塔里木河干流沿线植物生长状况与地下水矿化度的关系如表5所示. 荒漠植被对水质的要求较低,矿化度小于5.0g/l时,适于生长良好的乔、灌、草;矿化度5.0-10.0g/l时, 可生长一般的乔、灌、草;大于10.0g/l的劣质水,还可用于灌溉红柳等耐盐植物.。

根据新疆各地资料,叶尔羌河中下游胡杨林蒸发蒸腾量如表7所示(喀什地区林业处资料)。 塔里木河流域各类植被灌溉定额如表8 (新疆水利厅塔里木河勘测报告资料)。新疆生态和地理研究所根据生态植被区最大地下水埋深用不同潜水蒸发公式估算求得的生态耗水量为146-180 m3/亩.

由于自然植被是在没有人工供水的天然状态下生长的,其供水水是不充分的,因此其水分消耗量相对较少,其生物生产量也较低. 根据渭干河流域的实际腾发量资料, 人工林地耗水达914mm,耕地为797mm, 自然植被(乔、灌、草综合)实际腾发量为325mm,仅为人工林地的35.5%,耕地的40.7%。荒漠植被生长粗放,对水分供给在时间和数量上的要求较低,有些荒漠植被每年只要洪水期灌溉一次即可存活;胡杨林的存在主要靠洪水漫灌,即使几年才漫灌一次仍可存活。有些自然植被的存在主要靠河流、水库、渠道和田间渗漏补给形成的地下水,以及农田排水滋润。生态用水虽然有与农业及其他用水部门争水矛盾的一面,但自然生态主要是消耗在农田灌溉过程中地表水渗漏补给形成的地下水,和无法完全控制的在地表漫溢的洪水,对水质的要求又较农田灌溉为低,故其耗水与农业用水又有其可协调的一面。因此,从维护自然生态出发,不仅要将生态耗水列入水资源总体配置之中,而且要考虑水资源利用过程中水量和水质的转化和变化.

根据塔河专题96-912-02-01-02资料，采用多种潜水蒸发计算公式求得平均计算结果如表9所示（96-912-01-04-03西北地区生态保护研究）。新疆绿洲人工林生态耗水量如表10所示。塔里木河干流区乔灌草植被蒸散量如表11。西北地区各种天然植被的生态需水定额见表12。