水资源开发存在的主要问题

2024-11-24 00:06:42

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2.3.1地表水资源开发利用问题

2.3.1.1中游地区耗水量增大，下游过水量锐减

黑河流域中上游修建中、小型水库85座，衬砌干支渠道分别为2545km和2927km，斗农渠8406km，拦截了黑河干流以外所有支流的出山河水。干流地区耗水量由原来的(4～5)×10⁸m³增加至1999年的8.03×10⁸m³，向正义峡下泻水量由(10～12)×10⁸m³减少至1999年的7.7×10⁸m³(图2.4)。多年平均进入狼心山的地表水量仅为3.49×10⁸m³，1992年最少为1.83×10⁸m³(表2.19)。20世纪60年代解放村水库的兴建，截断了西部水系北大河进入下游与黑河干流汇合的途径。

中游地区耗水量增加一方面是工农业用水量的增加，同时现状水资源利用方式不尽合理造成一部分水量的无效蒸发。

为缓解春夏灌溉时期的“卡脖子旱”，20世纪60年代在黑河干流沿岸修建了41座平原水库，造成水面蒸发面积增大。根据现有资料估算，干流区平原水库水域面积4023.2×10⁴m²，蒸发量达0.28×10⁸m³/a，下游金塔盆地黑河干流河床变宽，水域面积更大，水面蒸发量达0.14×10⁸m³/a。平原水库建设将不可避免地造成库区周围地下水位抬升，造成库区周围潜水蒸发量增加，如果按水域面积5倍计算其水位上升区的面积，水库建设造成潜水多蒸发量达0.64×10⁸m³/a，累计增大的蒸发量近1.0×10⁸m³/a(表2.20)。

无效耗水量还消耗于新开发的灌区中。黑河流域新开发的土地资源为20世纪50年代的1倍，这些新开发的土地位于老灌区外围，地下水位埋藏深、包气带厚度大、土壤水分含量低的地段，而且处于干旱区绿洲“湿岛”的边缘，陆面蒸发量较绿洲内部增加显著。在相同灌溉定额下，绿洲内部可能有部分灌溉水回归地下水，而新开发绿洲的灌溉水会全部消耗于作物蒸腾、陆面蒸发和包气带消耗，即使有余水入渗补给地下水，其数量较原泉水溢出带的老灌区减少许多。虽然目前尚未对此开展专门研究，但这种情况的存在是必然的。

2.3.1.2下游地区生态植被衰亡，沙漠化面积扩大

下游地区水量减少的直接结果是赖以生存的荒漠生态植被大量衰亡，尾闾湖泊干枯，河床及湖滨地带大量的细颗粒物质随即变为沙漠化的源泉。同时造成相同补给来源的地下水位多年呈下降趋势，加上人为破坏，固沙植物大量死亡退化，原固定、半固定的沙丘变为流动沙丘，沙漠化面积在较短的时间内迅速扩大，已演变为社会问题。

图2.4 中游地区不同时期耗水量对比图

表2.19 黑河正义峡、狼心山径流量统计表

表2.20 黑河干流平原水库1999年基本情况表

据考古和遥感资料，黑河的终端湖居延海在历史上其水面曾达720km²，以后逐渐分化为西居延海和东居延海为主体湖群。20世纪30年代以后西居延海水深2～9m，水域面积190km²，东居延海水深4.1m，直到1958年两湖仍保持水域面积267km²和35.5km²。由于上游来水减少，西居延海于1961年干涸，东居延海在1992年完全干涸，居延海从此成为历史。伴随而来的是区域地下水位下降，林木成片死亡，草场退化，虫灾泛滥，连年不断发生的突发性沙尘暴已给当地和邻近地区的人民生命和财产造成了巨大的损失，直接和间接经济损失无法估量。

根据1987年和1996年两期TM相片上各类植被发育面积统计，随着黑河上游来水的不断减少，下游地区植被生态系统日趋恶化，具体表现为各类植被的发育面积不断减少，生长较好、覆盖度较高的植被逐渐向生长一般且已退化的植被转变，喜水植被逐渐向盐生沙生的荒漠植被演化。

1)农作物耕作田1987年共生长约217.84km²，1996年约160.36km²，减少了57.48km²，其中长势较好的农田减少了63.7km²，这主要是因为随着灌溉水量减少、地下水位下降，土地沙化、盐化而撂荒弃耕。

2)由于河湖水数量减少，低湿地植被1987年生长约2605.61km²，1996年面积约1933.49km²，9年内减少672.12km²。胡杨林，胡杨、沙枣、柽柳混生林的发育面积变化虽然不明显，据实地调查显示，其枯梢、病害数量多，成年、幼林比例失调，衰败现象明显。基本依赖地下水生长的柽柳林在1987～1996年减少了142.85km²，说明地下水位的微小变化和土地旱化对其影响极为明显。来水量比较丰富的东河下游达来呼布绿洲带植被面积由1960年的724.04km²减少为701.47km²(1987年)和680.75km²(1996年)，多年变化43.29km²。植被类型也向盐化、旱化方向发展(表2.21、图2.5)。

2.3.2地下水资源未能合理有效开发利用

2.3.2.1地下水资源未能有效利用

据计算，流域地下水资源天然补给量达32.64×10⁸m³/a，允许开采量(12～13)×10⁸m³/a，现状地下水实际开采量(5.54～6.05)×10⁸m³/a，实际开采量为允许开采量的46%左右，为现状地下水补给资源的18%。特别是中游甘州、临泽、高台等地的细土平原地区和黑河两岸，地下水单井用水量3000～5000m³/d，水位埋深小于5m，含水层厚度大，增加开采可有效减少水资源的无效损失;因此，黑河流域干流地区在春季和夏季灌溉尽量开采地下水，在缓解用水高峰水资源供需矛盾的同时，减少地下水浅埋带的无效蒸发损失。

现状水利化条件下，东部水系张掖盆地地下水资源量为12.76×10⁸m³/a，地下水开采量为2.17×10⁸m³/a，仅占其资源量的17%。由于开采数量不足，现状地下水浅埋带潜水蒸发量达3.04×10⁸m³/a，如将黑河水面及平原水库蒸发计算在内，中游地区无效蒸发量近4.0×10⁸m³/a，而降低地下水位的唯一方法是开采浅埋带的地下水。可见通过优化区内水资源的利用方式，挖潜中游张掖盆地的资源潜力尚有足够空间。

表 2. 21 额济纳旗达来呼布植被发育面积统计表单位: km2

图 2. 5 额济纳旗附近植被变化多年对比示意图

鼎新河谷盆地现状地下水资源量为 1. 96×10⁸m³/ a，其中河流入渗量为 1. 19×10⁸m³/ a，开采量为 0. 16×10⁸m³/ a，占其资源量的 8. 2%。该盆地地势平坦，加上地下水开采数量不足，大部分地段地下水位埋深小于 5m，蒸发量达 1. 61×10⁸m³/ a，成为 “补给－蒸发型” 盆地，改变现状水循环的途径就是大量开采利用盆地地下水。

额济纳盆地现状地下水资源量为 7. 94×10⁸m³/ a，完全消耗于盆地蒸腾蒸发。盆地南部地下水埋深较大，为盆地主要补给区，接受河流入渗补给后缓慢径流供盆地蒸发。相对而言，该盆地地下水径流微弱，因此可以考虑在非常缺水的春夏季节，在盆地上游地带开采适量地下水，为东西河沿岸植物提供萌蘖生枝的必要水分。

2. 3. 2. 2 中游盆地水资源系统自身调节功能未能充分发挥

根据已有勘查资料，中游盆地含水层分布面积为 13154. 97km²，地下水储存量为 7034. 24×10⁸m³，金塔盆地储存量为 879. 12×10⁸m³( 表 2. 22) 。巨大的储存空间和地下水储存量为调节水资源的季节变化和年际变化，维持河流的基本径流量起到积极作用。多年来的水利化建设的方式是通过库渠工程将尽可能多的山前地表径流引入细土平原带发展灌溉农业，由于渠系利用率的提高和河水入渗量减少，山前地带的储存量逐步转化为地下径流而转化为资源消耗，这种过程表现为山前戈壁带地下水位持续下降和泉水溢出量削减。根据统计计算，自 20 世纪 70 年代以来，民乐山前戈壁区地下水位下降幅度达 20m 以上，黑河—梨园河山前地带下降 5m 以上，仅干流地区转化为径流资源的地下水储存量达 2. 631×10⁸m³/ a ( 表 2. 23) 。即使在水资源利用格局不发生变化和利用率保持不变的前提下，地下水位下降和泉水溢出量削减的趋势还将持续，变为径流资源的储存量将进一步减少。为了有效利用山前戈壁带巨大的储存空间和储调能力，获得稳定的地下径流资源，应保持戈壁区适当的入渗量。同时张掖盆地处于流域上游，大量开发地下水造成的唯一问题是泉水资源的枯竭，近期可考虑适当地利用盆地的储存资源，以满足人口高峰来临及经济发展初期对资源的需求。

表 2. 22 黑河中下游诸盆地地下水储存量一览表

表 2. 23 黑河中游干流区戈壁带地下水储存量的消耗量 ( 1990～1999 年)

2. 3. 3 中游地区出现次生盐渍化现象

干流中游地区临泽—高台近河地带为盆地地下水的排泄地带，地下水埋深较浅，受下部承压水顶托补给及大量的引水灌溉，多年地下水位相对稳定。由于平原水库的修建，造成库区周围一定范围内地下水位抬升，增大无效蒸发的同时，使这些地带出现次生盐渍化现象。据 20 世纪 70年代中期和 2000 年 TM 和 MSS 遥感解译成果资料，中游高台灌区盐渍化面积由原 191. 89km2增至199. 48km²，临泽灌区出现次生盐渍化面积 29. 76km²，这与这一带灌区中有双泉、新华、小海子、后湾、姚家沟等平原水库建设有密切关系。

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