绿水青山就是金山银山，8月15日是“全国生态日”，今年的主题是“厚植中国式现代化的绿色底色”，这底色的背后是科技赋能让生态环境保护向“新”向“绿”向“智”的力量。
有这样一支扎根新疆荒漠，为塔里木河流域、塔克拉玛干沙漠的“绿水”奉献热血的科研团队，多年来，他们在干旱的南疆，研发落地汊渗轮灌技术，通过分水入汊、分区轮灌，打造“地下生态水银行”，让沿岸衰败胡杨林重获生机。
近日，华商报大风新闻记者跟随西安理工大学旱区水工程生态环境全国重点实验室白涛教授的野外勘测队，实地采访团队如何将科研成果落地塔里木河，为流域生态环境治理赋能。
>>新闻背景
塔里木河下游曾断流30年
2000年启动生态输水
塔里木河（简称“塔河”），在维吾尔语里，意为“无缰之马”和“田地、种田”，因河水多变、河道摆动大而得名。河流位于新疆维吾尔自治区塔里木盆地北部，发源于天山山脉及喀喇昆仑山，沿塔克拉玛干沙漠（世界第二大流动沙漠）北缘，最后流入台特玛湖。
塔里木河流域面积约105万平方千米，全长2179千米（还有2327、1321之说，若以最长支流和田河为源，全长2376千米），是中国最长的内陆河、世界第五大内陆河。塔里木河是南疆地区的母亲河，天山以南的绿洲基本都是靠塔里木河水灌溉。
塔河主干最早曾注入罗布泊，后因河流水量减少、河道摆动而改道，尾水到达现在南疆巴音郭楞蒙古自治州若羌县城北的台特玛湖。从20世纪50年代起，随着塔里木河上游人口增加和大面积垦荒，下游来水量逐年减少。到70年代，塔河下游近400公里河段断流，尾闾湖（河流在断陷盆地无法流出而形成的湖泊）台特玛湖干涸，之后塔河终点退缩到大西海子水库。
湖水的消失带来了生态灾难，河道两岸的红柳、梭梭、胡杨相继枯死，原本被绿色屏障隔离的塔克拉玛干沙漠和库姆塔格沙漠开始步步紧逼，形成“握手”之势。生存环境极度恶化，个别村落几近整体搬迁。
20世纪90年代，国家投入107亿元实施塔里木河流域综合治理工程，着力恢复塔里木河下游生态。2000年，塔里木河正式启动生态输水，断流30年的下游区域，渐渐有水流复达台特玛湖。
在这样的背景下，西安理工大学专家团队与新疆当地建立校地合作，扎根塔河流域多年，为流域的治理提供科技支撑。
中国工程院院士、西安理工大学旱区水工程生态环境全国重点实验室主任邓铭江科研团队提出鲜明治理观点：塔里木河生态治理不能简单“一放了之”，必须构建“顺向推演-逆向溯源”大尺度调度体系，跳出单河道输水的固有思路，打造汊道联动的面状补水格局，依托地下含水层建成可持续生态水银行，实现水、沙、荒漠植被平衡共生。
在这套顶层思路指引下，西安理工大学旱区水工程生态环境全国重点实验室多支课题组分头扎根南疆，各有侧重开展研究：畅建霞教授团队主攻全流域水量均衡调配；王全九教授团队聚焦绿洲盐碱地治理和灌区提质增效；刘登峰教授团队深耕生态水文与社会水文领域，研发了河岸植被生长-死亡模型；白涛教授团队聚焦两河区间大片缺水胡杨林的实时生态调度，依托自治区重点研发计划、国家自然科学基金面上项目，联合新疆水利厅、中科院新疆生地所等多家单位攻关，原创汊渗轮灌阶梯控水与人造生态洪水过程技术，自2020年昆阿斯特生态闸试验区和下游生态闸群与节制闸群的轮灌基地建成后，实现了荒漠生态环境的改变。
>>取得成效
汊渗轮灌技术
新增60万平方米胡杨林修复区
与塔里木河紧密相连的，就是胡杨林，也是“地下生态水银行”直接受益者。
胡杨是干旱荒漠区唯一珍稀的大乔木树种，也是荒漠区人民赖以生存的宝树，既阻挡了塔克拉玛干大沙漠北移及干热风的袭击，同时也治服了当地河流任其横流泛滥的野性。胡杨林海中伴生红柳、沙棘、罗布麻等植物。林中栖息着野骆驼、黑颈鹤、野猪等稀有野生动物。
过去塔里木河生态输水是沿主河道“一条线输水”，水流直奔台特玛湖，大量水分在湖面、河道蒸发，两岸大片退化胡杨林得不到补水。
汊渗轮灌技术实施后，塔河下游沿岸地下水埋深持续回升，精准给两岸胡杨林补水，衰败胡杨重新萌发新枝，还新增60万平方米天然胡杨林修复区，同时也遏制了塔克拉玛干、库鲁克塔格两大沙漠合拢风险。
>>实地走访
试验区里的“汊渗轮灌”
让水能浇灌植被也能储存在地下
7月21日，塔里木河第27次生态输水第二阶段工作正式启动。趁着生态输水黄金窗口期，西安理工大学旱区水工程生态环境全国重点实验室白涛教授的野外勘测队也要开展为期近一个月的科考调研。
什么是生态输水？生态输水常见于干旱或生态退化地区，比如通过调取河流、水库的水资源，输送至需要保护的生态区域，用来维持生态系统不崩溃。据了解，本次生态输水计划总量3.5亿立方米，第一阶段春季输水已于今年3-4月完成，输水量0.21亿立方米；第二阶段计划下泄水量3.29亿立方米。生态水将一路向下奔流，最终汇入台特玛湖。当前正值胡杨集中落种关键需水期，将对胡杨繁育起到良效。
塔里木河流域管理局从2000年起组织实施向塔里木河下游生态输水。截至目前，累计下泄生态水量达107亿立方米。通过持续生态输水，有效阻隔塔克拉玛干与库姆塔格两大沙漠的合龙，巩固了下游“绿色走廊”生态成果。
大约要测130个断面
近1000个点位
7月21日，华商报大风新闻记者从新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州尉犁县出发，跟随白涛教授野外勘测队，驱车20多公里，来到大西海子水库。当下水库正在开闸泄水，每秒30立方米的流量从三孔闸门倾泻而出，向塔河下游输送生态活水。
白涛教授团队与大西海子水库管理站工作人员认真交流开闸输水情况，之后，团队开始校验监测设备，准备对河道断面、闸门流量等进行勘测。
烈日暴晒，汗水滴落，衣服湿透。团队的测量工具叫RTK定位仪（全称“实时动态差分定位仪”），外形是杆状，全高约1.8米。白涛教授介绍，河道断面勘测是基础工作，但非常重要，“我们的工作绝不能仅依赖卫星遥感影像资料，只有有了一手数据，才能制定切合实际的应对策略。”
白涛教授一边带领团队成员校验设备，一边讲授如何精准测量河道。他拿起一块石头，在地上画起了河道演示图，一边画一边讲：“你看，这是河道，我们要监测什么呢？监测断面，断面的宽、深，每一个断面至少要测量5个点位……有了这样的数据，就能构建整个河道的三维立体图，河道的地势地形、水情一目了然。”
设备校验好之后，河道两岸各分一组，测量正式启动。团队将以大西海子水库为起点，测量河道断面，一直测至台特玛湖，全程近400公里。
“大约要测130个断面、近1000个点位。时间紧，任务重，这两天酷热，过两天有沙尘暴。”白涛教授说，“我们沿着河道，能开车的道路开车，不能开车的地方就步行。”
沟汊纵横交错的水网
让水能浇灌植被也能储存在地下
7月21日，团队来到昆阿斯特生态闸核心试验区，这里位于巴州尉犁县塔里木乡境内，距离大西海子水库30多公里。道路两旁是连绵的沙漠，沙漠里有一些植被，但不是特别茂盛，有的植被濒临干枯，四周荒漠化比较严重。“你们看，一个一个的沙漠包上生长着胡杨、红柳、梭梭等，它们能起到固沙的作用，如果灌溉水量能满足这些植被的生存，那么流动的沙漠就会得到控制。”白涛教授说。
车越靠近试验区，植被状态越来越好，能看到连片高大的胡杨树，以及其他植被。
试验区内，记者看到沙地里有一条条小沟，宽度不一，一米宽的居多。“这些小沟有的是自然沟，有的是我们人工开挖的，在小沟的基础上，我们会再开一些汊河，就像树的树干树枝一样，为什么要这样做呢？这就要讲到‘汊渗轮灌’技术了。”白涛教授说。
什么是汊渗轮灌？白涛教授详细解释说，汊：就是开挖人工支渠、毛细通道，让主河道水流像树根状分叉散开，横向扩大受水范围，最远可向河道两侧延伸十几公里，实现胡杨林的生态灌溉。渗：就是放缓水流速度，让水缓慢下渗存储到地下，构建“地下隐形水库”，避免水资源沿程大量的蒸发。轮灌：就是按区域分批次轮流供水，执行“三到五年一轮灌”的补水策略，保障每一片胡杨林都能获得充足补给。
“以前，水流到哪是哪，蒸发非常快。有了这样沟汊纵横交错的水网后，生态水量可以大面积漫溢，不仅可以浇灌植被，还能在地下得到储存，就像水银行一样，遇到干旱天气，植被根系依然可以从‘水银行’取水，从而生存下来，有限的水资源可以得到最大化利用。”白涛教授说。
胡杨给点水就能活
要确保供水让幼苗顺利成长
水是哪里来的呢？白涛教授说，水库下泄生态水后，水通过河道，再通过生态闸，最后来到众多沟汊，“我们会根据胡杨幼苗、胡杨成树的长势及地下水位高低，判断什么时候该给它们灌溉，这也可以总结为‘水库-河道-生态闸-沟汊的汊渗轮灌系统’。”
在小沟里，能看到绿色的胡杨幼苗成群生长，高约一米。“胡杨非常耐旱，根系发达，相互交叉，能长到地下8米。小树的根系会与母树的根系缠绕，最后形成大片胡杨根系。如果小树根系干旱，可以向母树根系找水，可以说，胡杨也是‘啃老族’。胡杨生命力顽强，给点水就能活，对于濒死的胡杨树，挖开地面，找到根系，依然可以培育出胡杨幼苗，这些沟里的幼苗就是这样培育出来的。我们的职责就是确保供水，让幼苗顺利萌发，顺利成长。”白涛教授介绍，“已经枯死的胡杨没办法复活，但对于尚活着的胡杨，我们全力确保它们的生命之源——水；对于新长出的幼苗，我们要全力护航水的供应。”
在试验区的边缘地带，可以看到用沙袋码起来的整齐“大坝”，两个“大坝”衔接处，还有两个大直径输水管道。“这个坝的作用是把水库泄下来的生态水拦住，用于试验区，不然水会乱跑。”白涛教授说。
每到胡杨种子成熟的季节，种子会自然飘落，这也是胡杨“飘种”的季节，白涛教授团队会通过调节供水量，为胡杨种子“着床”提供条件。试验表明，这样的方式培育出了不少胡杨新苗。
烈日炙烤，在沙地里待一会就热到快中暑，但白涛教授团队觉得，这样的环境还好，因为“暴晒不算什么，最影响工作的天气是沙尘暴，黄沙漫天，能见度极低。”
沙尘暴中“打井”
测量地下水在什么位置
谁知，很快沙尘暴就来了。7月23日，在新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州若羌县铁干里克乡牧业村第三节制闸测量点，黄沙漫天，风卷着沙打在脸上，白涛及团队成员的头发、脸上布满了沙子，衣服被风沙吹得呼呼作响，有的成员手上磨出了血泡。
这里的测量点需要“打井”，就是用杆状的工具向下钻，测量地下水在什么位置，“井”的宽度大约10厘米。白涛教授现场示范，“打井”动作非常熟练，“让这个杆的头部一边旋转，人一边向下用力。”
记者上前体验，拿起工具使劲向下旋转，发现这并不容易，需要持续使出很大的力气。“地下水埋深比较浅的地方，好完成，比较深的地方，完成一口井的测量经常需要三到四个小时。”团队成员李宾介绍。
白涛教授说：“目前，上游生态输水还没到这里，预计很快就能到。再过几天，这里的水量会越来越大，地下水埋深会越来越浅，就会灌溉到这一片的胡杨林。我们会在距河道两岸不同的位置打5个钻孔，从而分析输水前后地下水埋深的变化情况。在距离河道500米的地方，地下水埋深将大于10米，那么说明这里的植被难以成活。胡杨的根系最深一般在8米，要想胡杨成活，地下水埋深须小于8米。”
从大西海子水库到台特玛湖，团队科研人员测量了塔里木河下游的100多个河道断面，这些实测资料比起遥感和相隔几十公里的断面资料详实得多。如此一来，水库下泄的生态水如何在河道、闸门和沟汊内演进、坦化，在专业模型的模拟下就栩栩如生地展示出来了，相关数据对于后期开展生态输水效益的量化和评估研究相当重要。
而从干涸的河道到水库下泄生态水，再到形成稳定的生态灌溉面积，前后测量时间历时半月。
与此同时，白涛团队还需要研究“植被样方”。“植被样方”位于选定的地面，一般是边长为10米的正方形，里面有不同类型、长势的植被。通过跟踪它们的长势，研究如何才能让植被生长得更好、生物多样性越丰富。
来源：华商网-华商报
相关热词搜索： 探访
