黑河流域中游地区水资源演变特征及成因分析

3. China Instit ute of Geo2Environmental Monito ring , Beijing 100081) Abstract :Some irratio nal p ro blems have appeared in water reso urces develop ment and utilizatio n in recent decades in t he Black River basin , t he second largest continental river in t he arid regio n of Nort hwestern China. To solve p roblems , t he characteristics and cau2 ses of water reso urces evolutio n in t he middle reaches of t he basin in recent 50 years are analyzed systematically using t he data collect2 ed f rom t he basin , and t he groundwater resources are evaluated by adopting water balance p rinciple. The result s indicate t hat t he an2 nual surface water runoff , co ming f rom mountain areas of t he basin , is co mparatively stable since 1950s ; while t he groundwater re2 charge is decreasing alo ng wit h t he increase of indust ry and agricult ural water uses and develop ment of water co nservancy in t he mid2 dle reach zone of t he basin. The gro undwater recharge rate has reduced f ro m 36. 5 ×108 m3 / a in t he end of 1950s to 23. 3 ×108 m3 / a in t he end of 1990s , which induces many ecological environment p ro blems such as sustaining descent of regional groundwater table and attenuation of sp ring water reso urces. Key words : t he Black River basin ; water reso urces ; evolution characteristic ; decrease in recharge
图 4 黑河 (莺落峡站) 多年平均逐月径流量过程
2 地下水资源变化特征
2. 1 地下水补给量逐步减少
黑河流域地下水主要接受出山河水和引灌渠系水的垂向 入渗补给 ,其总量占 85 %以上 。根据资料计算 ,黑河流域中游 地区地下水补给量呈明显的减少趋势 ,20 世纪 50 年代末为 36. 5 亿 m3 / a ,60 年代末为 32. 9 亿 m3 / a ,70 年代末为 28. 3 亿 m3 / a ,80 年代末为 25. 9 亿 m3 / a ,90 年代末为 23. 3 亿 m3 / a (见 表 2) [3 ,4 ] 。
盆地 田间水入渗
～
补给量
1. 200 0 1. 467 1 1. 669 6 2. 000 0 2. 573 4
酒泉
降凝水入渗
盆地
补给量
1. 430 7 1. 430 7 1. 430 7 1. 200 0 1. 187 5
侧向流入量 2. 448 1 2. 448 1 2. 448 1 2. 448 1 2. 448 1
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2
黑河流域中游地区水资源演变特征及成因分析 余志山 白 福 李文鹏
析黑河流域中游地区水资源演变特征 ,寻求重新合理规划水资 源利用方案 ,为政府决策提供依据 。
从黑河莺落峡站 1945～1999 年水文系列分析 ,各河径流 量存在 4～7 年和 10～14 年周期 ,按年代划分为 20 世纪 50 年 代较丰 ,60 年代平水 ,70 年代较枯 ,80 年代较丰 ,90 年代平水 的过程 。最大年径流量 23. 1 亿 m3 ,出现在 1989 年 ,最小年径 流量为 11. 06 亿 m3 ,出现在 1973 年 ,丰水年与枯水年河水径流 量相差 2 倍 (见表 1) 。
黑河流域中游地区水资源演变特征及成因分析 余志山 白 福 李文鹏
3
2. 2 泉水资源衰减
泉水是地下水的天然露头 ,是黑河流域地下水的主要排泄 方式之一 ,也是黑河干流水资源的重要组成部分 。随着地下水 补给量的减少 ,广泛分布于中游各盆地洪积扇群带前缘及与之 毗邻细土平原的泉水资源呈大幅度减少 。据调查资料 ,自 20 世纪 50 年 代 以 来 , 山 丹 县 境 内 的 马 营 河 , 山 丹 河 流 域 有 近 1 200条泉沟完全干涸 ,占原有泉沟的 35 %。李桥水库泉水入 库量 20 世纪 90 年代末比 50 年代末减少了 43. 93 % ,祁家店水 库泉水入库量 20 世纪 90 年代末比 60 年代末减少了 88. 21 % (见表 3) [4 ] 。
1 地表水资源变化特征
黑河流域的常年性地表河流皆发源于南部的祁连山区 ,流 量大于 0. 1 亿 m3 / a 的出山河流有 26 条 ,多年平均年径流量为 35. 74 亿 m3 / a ,流量小于 0. 1 亿 m3 / a 的出山河流有 72 条 ,多 年平均年径流量为 2. 04 亿 m3 / a ,总出山河水多年平均年径流 量为 37. 78 亿 m3 / a[1 ] 。
合 计
36. 500 0 32. 898 0 28. 305 0 25. 934 6 23. 312 1
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表 2 黑河流域中游地区不同时期地下水补给量变化对比 亿 m3/ a
地段
项 目
50 年 60 年 70 年 80 年 90 年 代末 代末 代末 代末 代末
河道入渗 补Leabharlann Baidu量
16. 350 0 14. 474 0 11. 343 2 9. 963 2 9. 238 5
渠系入渗
张掖
补给量
15. 071 2 13. 078 1 11. 413 4 10. 323 3 7. 864 6
Characteristic and Cause Analysis of Water Resources Evolution
in the Middle Reaches of the Black River Basin Y U Zhi2shan1 , BAI Fu2 ,L I Wen2peng3
(1. Gansu Instit ute of Geo2Environmental Monitoring , Lanzho u 730020 , Gansu Province ; 2. Gansu Instit ute of Hydrogeology and Engineering Geology Surveying , Lanzhou 730020 ;
据中国科学院兰州冰川冻土研究所研究成果 ,黑河流域的 山区地表径流由降水和冰川融水组成 ,降水占 90. 2 % ,冰川融 水占 9. 8 %。由于河川径流由降水和冰雪融水混合组成 ,两者 起到了互相补偿的作用 ,降水多 ,径流也多 ,降水少 ,气温高 ,冰 雪融水则增多[2] 。因此地表径流的年际变化相对比较稳定 ,没 有明显的减少和增加趋势 ,各大 、小河流皆存在年际间丰 、枯变 化和年内分配不均的水文特征 (见图 1 、图 2 、图 3) 。
地表水年径流量的年内分配受降水 、产流条件的影响 ,时 空差异较大 ,一般情况是 :从上一年的 10 月开始呈退水趋势 , 至翌年 2 月为径流的枯水期 ,10～ 2 月径流量占年径流量的 15. 9 % ,从 3 月份开始 ,随着气温的升高 ,冰川融化和河川积雪 融化 ,径流量逐渐增加 ,至 5 月出现春汛为径流的平水期 ,3～5 月径流量占年径流量的 14. 5 % ,6～9 月是降水最为集中的季 节 ,而且冰川融化水也多 ,是河源径流的丰水期 ,6～9 月径流量 占年径流量的 69. 6 %(见图 4) 。
表 1 黑河 (莺落峡站) 各年代平均径流量统计
年 份 1945～1949 1950～1959 1960～1969 1970～1979 1980～1989 1990～1999
多年平均年径流量/ 亿 m3 14. 62 16. 37 14. 72 13. 95 17. 44 15. 76
丰 、枯水评价 平水 丰水 平水 枯水 丰水 平水
中国农村水利水电 ·2007 年第 6 期
1
文章编号 :100722284 (2007) 0620001203
黑河流域中游地区水资源演变特征及成因分析
余志山1 ,白 福2 ,李文鹏3
(1. 甘肃省地质环境监测院 ,兰州 730020 ;2. 甘肃水文地质工程地质勘察院 ,兰州 730020 ; 3. 中国地质环境监测院 ,北京 100081)
0 引 言
黑河流域是我国西北干旱区第二大内陆河流 ,位于祁连山 和河西走廊的中段 ,东起山丹县境内的大黄山 ,与石羊河流域 接壤 ,西部以嘉峪关境内的黑山为界 ,与疏勒河相邻 ,南起祁连 县境内的祁连山南北分水岭 ,北至额济纳旗境内的居延海 ,东 西宽 390 km ,南北长 510 km ,总面积 12. 8 万 km2 。地理坐标 :
收稿日期 :2006212230 基金项目 “: 十五”国土资源部重点科技计划项目 (200010303) 。 作者简介 :余志山 (19652) ,男 ,高级工程师 ,主要从事水文地质工程
地质勘察及科研工作 。
东经 96°04′～102°04′,北纬 37°45′～42°40′。流域地势南高北 低 、地形复杂 ,上游是祁连山地 ,海拔在 3 000～4 500 m , 降水 多 、蒸发少 、气温低 ,有现代冰川发育 ,是黑河的产流区和发源 地 ;黑河中游地势平坦开阔 ,海拔 1 000～2 000 m ,是黑河的主 要用水区 ;黑河下游海拔 980～1 200 m ,区内降水量稀少 、蒸发 强烈 ,是黑河的径流消失区 。特定的自然条件决定了黑河流域 水资源具有上 、中 、下游的共享性和继承性 。据资料分析 ,近几 十年来黑河流域地表水出山河水径流量年际变化较大 ,但没有 明显的升降趋势 ,然而 ,随着黑河中游工农业生产的持续发展 引起的水资源利用 、分布格局的改变 ,黑河流域地下水资源变 化较大 ,呈明显的减少趋势 ,表现出区域地下水水位大幅度下 降 ,泉水资源衰减等生态环境问题 。因此 ,本文拟通过研究分
摘 要 :黑河流域是我国西北干旱区第二大内陆河 ,为了解决近几十年来该流域水资源开发利用过程中出现的一些 不合理问题 ,利用翔实的资料系统分析了近 50 年来黑河流域中游地区水资源演变特征 ,并采用均衡法对地下水资源进行 了评价 。结果表明 ,自 20 世纪 50 年代以来 ,出山地表水径流量的年际变化相对比较稳定 ,没有明显的减少和增加趋势 ,由 于随着中游地区工农业用水量的增加和水利化程度的日臻完善 ,地下水补给量明显减少 ,由 20 世纪 50 年代末36. 5亿 m3 / a 减少到 90 年代末 23. 3 亿 m3 / a ,由此引起了区域地下水位持续下降 、泉水资源大幅度衰减等生态环境问题 。 关键词 :黑河流域 ;水资源 ;演变特征 ;补给量减少 中图分类号 : P641. 6 ; P641. 8 文献标识码 :A