5.1.1　灌区空间水循环特征

一般而言,灌区天然水循环过程见图5.1,即外部水资源空间(水汽运移空间、地表空间、地下空间)通过大气降水、地表径流和地下侧向补给向灌区所处地理空间输水,水在灌区地理空间内,通过地表和地下的蒸发耗散、地下水的侧向排泄以及地表径流排出向灌区外部输水,水在灌区外部进行供给空间和受水空间的循环,如此循环往复。

与水循环的自然过程相比,因灌区取水、引水、输水、灌水、排水等工程的建设使用,原有的水资源时空运动过程发生了改变,灌区空间范围内的水循环过程也发生了改变,其主要变化表现在以下几个方面：

(1)自然过程向人工过程转化。人类农业、工业生产活动使蒸散量相对增加。原有的荒地和未利用地转变为灌溉用地和城乡建设用地,农作物耗水量增加,随着人类活动的加剧,工业和生活的水资源消耗大量增加,形成了以人类活动为主导的水循环过程。

(2)地下水补排量减小。由于区域耗水总量受到限制,渠系、田间节水措施、种植结构的调整和灌溉制度的改变,影响了区域地下水的补排关系,地下水与土壤水和地表水的转化强度减弱,地下水水位下降。

图5.1　灌区天然水循环过程示意图

(3)灌区空间植被耗水量增加。天然植被的蒸散发消耗量受到人类干扰,天然状态下的水分消耗格局被改变。宁夏引黄灌区天然植被水源补给主要为天然降水和人工灌溉维持的较高水位的地下水,随着节水灌溉措施的大力实施,节水灌溉面积不断增加,地下水水位将不断下降,对于过渡带的天然植被分布将产生重要的影响。

(4)湖泊湿地等天然水体的循环通量发生改变。人类对水资源的调控,将直接影响灌区天然湖泊湿地的水体补给量,变化后的天然补给可能满足不了生态稳定的要求,为满足生态稳定的要求,必须通过各种措施的人工补给弥补天然补给的不足。