我国西北干旱区生态环境脆弱,水土资源开发可能会加剧这种形势。分析干旱区水土资源及其开发利用中存在的主要问题,通过研制相关的模型,加强认识和分析,从而提出相应的建议和策略是十分必要的。 本文分析了我国西北干旱区水土资源的特点及其开发利用潜力,对现行水资源开发模式作出客观的解读,指出开发研究相关的水、土资源评价和预测模型可以为干旱区当前生态环境负效应的研究提供有效的技术支撑。本次模型研究包括水土资源开发中涉及的土壤水、地下水及土壤盐渍化三个方面。针对灌区盐渍土改良,在土壤水动力学参数研究的基础上,建立了土壤水均衡和垂向一维运移模型,为建立土壤水地下水耦合的地下水系统模型奠定了坚实基础;建立了基于数量化理论、GIS和遥感技术的耦合土壤水模型的地下水动态模型;在对土壤盐渍化特点、成因机理及驱动因素分析的基础上,建立了干旱区基于GIS平台的一元土壤盐渍化敏感性评价模型和基于遗传神经网络(GABPANN)的二元土壤盐渍化敏感性分析模型,用于区域土壤盐渍化评价和盐渍化因子的灵敏度分析;同时探讨研究和建立了基于遥感信息模型的干旱区土壤盐渍化定量预测模型。本文选取疏勒河流域中下游作为典型研究区,针对移民和水土资源开发,结合流域三大灌区对上述各个模型进行了实例研究和论证。模型结果表明,疏勒河流域洗盐排碱基础上的水土资源开发利用对区域的生态环境有一定程度的不利影响,但是负效应是局部的和暂时的,该区整个绿洲的生态环境呈现不断好转和良性发展的趋势。总体来说,本文所建立的土壤水运移、地下水动态模型和土壤盐渍化评价、预测模型可以用于解决干旱区水土资源开发中的关键问题,能够在一定程度上推广使用。