王文華,朱 添
(呼倫貝爾市水文勘測局,內(nèi)蒙古 海拉爾 021000)
呼倫貝爾市總面積25.3萬km2,南部與興安盟相連,東部以嫩江為界與黑龍江省為鄰,北和西北部以額爾古納河為界與俄羅斯接壤,西和西南部同蒙古國交界。除東部地區(qū)約占該區(qū)面積的10.5%為森林草原過渡地帶外,其余多為天然草場,多年生草本植物是組成呼倫貝爾草原植物群落的基本生態(tài)性特征。2008年,呼倫貝爾市天然草場總面積0.084億hm2,占全市土地總面積的33.21%。其中牧業(yè)四旗及海拉爾區(qū)、滿洲里市草場面積為0.07億hm2,占全市草場面積的83.20%,是著名的呼倫貝爾大草原。
呼倫貝爾草原位于歐亞大陸東南端中高緯度地帶,屬溫帶大陸性季風氣候。由于緯度偏高,加之大興安嶺山脈的阻隔,來自太平洋的東南季風很難深入到該區(qū),同時大興安嶺也使來自西伯利亞的寒流受到阻擋,因而形成了半干旱草原氣候。主要特征是:夏季溫涼短促,降水量小,冬季漫長寒冷,積雪期長,春季干燥風大,秋季氣溫驟降。
呼倫貝爾草原為呼倫貝爾高平原和低山丘陵地貌,海拔一般在500~800 m,屬額爾古納河水系,為干旱、半干旱水文區(qū)。湖面超過1 km2的湖泊78個,只有少數(shù)面積和水深較大的接受河川徑流的補給,如呼倫湖、貝爾湖、莫爾格勒河的呼和諾爾、輝河的呼和諾爾等。還有許多季節(jié)性小湖泊,雨季時湖水上漲,水量較大,非雨季節(jié),尤其是降雨未來臨的春季湖水水量甚少,有些甚至干涸,湖水水量和水位不穩(wěn)定,隨季節(jié)而變化。由于地域遼闊,降水量小、蒸發(fā)量大、氣候干燥,河網(wǎng)不發(fā)育,河網(wǎng)密度在 0.1~0.2 km/km2,輝河以西、海拉爾河下游以南廣大草原地區(qū),河網(wǎng)密度不足0.1 km/km2。諸河彎曲系數(shù)在2.0左右,莫爾格勒河、輝河彎曲系數(shù)超過3.0以上。
呼倫貝爾草原地區(qū)降水主要來源于太平洋夏季風帶來的濕潤空氣,由于地處內(nèi)陸又受大興安嶺山脈相隔,水汽來源不足,故年降水量較少。多年平均降水量一般在250~350 mm之間,降水量自東向西遞減,到呼倫湖、克魯倫河一帶減至250 mm以下,為該地區(qū)最低值。見表1。
由于天氣系統(tǒng)受蒙古高壓、季風環(huán)流和地形因素的影響,該地區(qū)降水季節(jié)性變化十分明顯:夏秋多雨,冬春少雨雪。降水多集中在6—9月,占常年的80%左右,冬春降雨雪一般在30~50 mm,約占全年降水量的20%左右,蒸發(fā)量大、氣候干燥,造成春旱嚴重,具有十年九春旱的特點。降水稀少,地面徑流匱乏,致使本區(qū)形成較大面積的干旱草原和沙地。
表1 主要水文站多年降水量統(tǒng)計表
由于該地區(qū)日照時間長、降水量少、空氣干燥,故蒸發(fā)強烈。年蒸發(fā)量地理分布與年降水量的分布相反,蒸發(fā)量自東向西遞增。年水面蒸發(fā)量在850~1 350 mm,陸地蒸發(fā)量在350 mm以上。蒸發(fā)量年內(nèi)分配極不均勻,春季多大風,雨雪量少,地面植被覆蓋率差,因此蒸發(fā)量為最大,占全年的40%~50%。由于蒸發(fā)強烈,呼倫貝爾草原地區(qū)干旱指數(shù)都大于1.0,呼倫湖地區(qū)的克魯倫河、烏爾遜河,干旱指數(shù)大于5,屬干旱或半干旱牧區(qū)。
2.3.1 徑流量年內(nèi)分配
呼倫貝爾草原性河流屬雨雪混合型河流,河床多沙質(zhì)或沙礫石組成。烏爾遜河、克魯倫河、輝河、莫爾格勒河河寬一般在20~50 m,水深較淺,比降較小。夏季水量集中,冬季嚴寒,封凍期長,每年一般12月至翌年1—3月為穩(wěn)定封凍期,地表徑流停止,河道多出現(xiàn)連底凍而斷流現(xiàn)象。從4月春季融冰、融雪開始,流量逐漸增加,伊敏河、海拉爾河中下游,由于受上游主產(chǎn)流區(qū)冬季雪儲量及氣溫回升強度的影響,一般會武開河形勢,出現(xiàn)較大峰值。但春汛總水量不大,4—5月的徑流量約占全年的30%。夏汛隨降水量的增加,6—9月的徑流量約占全年的50%~60%??唆攤惡蛹娣e較大,地形平緩,匯流時間長,9月份的徑流量為全年最大,占全年的20.3%,10月份次之,占全年的19.3%,10—12月的徑流量約占全年的6.73%,12月上旬又進入封凍期,徑流量逐漸減少至零。
2.3.2 徑流量年際變化
海拉爾河及其支流伊敏河由于上游地區(qū)為大興安嶺林區(qū),森林植被茂盛,涵養(yǎng)水分能力強,對徑流有較大的調(diào)節(jié)作用,使下游的河川徑流的年際變化相對減小,變差系數(shù)在0.44~0.48,模比系數(shù)0.24~2.24??唆攤惡?、烏爾遜河流域面積較大,變差系數(shù)為0.56和0.50。莫爾格勒河彎曲系數(shù)大,變差系數(shù)為0.9。草原地區(qū)主要河流代表站的徑流距平圖如圖1所示。從圖1可以看出:1955年至1960年,基本上是處于豐水期逐年下降趨勢;1961年至1980年為枯水期;1981年至1999年屬豐枯交替、豐水年偏多;2000年以后,處于干旱枯水期下降趨勢。
圖1 草原地區(qū)代表站徑流距平圖
2.3.3 徑流量地域分布
大興安嶺西麓由東向西隨海拔高程的降低,年徑流深降至呼倫貝爾高平原降至50 mm以下,到莫爾格勒河河口以下,烏爾遜河以西地區(qū),由于干旱少雨、蒸發(fā)強烈、地勢平坦、產(chǎn)流條件差,該區(qū)很少產(chǎn)流或不產(chǎn)流,烏爾遜河和克魯倫河的水量主要來自上游產(chǎn)流區(qū),補充該區(qū)的水量,該區(qū)的徑流深已降至5 mm以下。海拉爾河中下游該河段地處平原或高平原干旱半沙漠區(qū),其間無支流匯入,徑流深小于5 mm,徑流系數(shù)0.1以下,產(chǎn)流條件差,很少產(chǎn)流或不產(chǎn)流;河道比降小而平緩,河兩岸為沙土,覆蓋層厚,河流的徑流大量滲漏變?yōu)榈叵聫搅鳎挥捎诤拥罁p失較大,因此造成該區(qū)段的徑流量為負增加。據(jù)估算該河段的河川徑流滲漏補給地下水量約為1億m3。
呼倫貝爾草原河流上下游年徑流總量相差無幾,有的年份下游的年經(jīng)流量甚至小于上游。如海拉爾河上的控制站嵯崗實測徑流量小于上游站壩后與頭站的徑流量,這種反?,F(xiàn)象是客觀存在的,反映出呼倫貝爾高平原地區(qū)河流的特性。主要原因是:一方面河流進入呼倫貝爾草原后,流經(jīng)地區(qū)有部分低洼地、沼澤地、沙丘地,產(chǎn)流條件差,有效降水少,補給河流的地表徑流水量也不多,徑流模數(shù)偏小,一般只在2~3之間。另一方面河槽寬淺,兩岸開闊,河道彎曲,比降很小,水流比較平緩,河水易于擴散漫溢,中途損失較多,因而產(chǎn)生這種反?,F(xiàn)象。這是草原河流的特性,使上、下游水量不平衡。
地表徑流是地表物質(zhì)搬運的主要動力。河流含沙量的大小,與產(chǎn)生地表徑流的暴雨強度和下墊面情況密切相關(guān)。草原地區(qū)河床為沙質(zhì)河床,風沙較大,所以阿拉坦額莫勒站含沙量較大,其值為0.5 kg/m3,伊敏河海拉爾站多年平均含沙量為0.15 kg/m3。河流的輸沙總量,不僅取決于河流含沙量的大小,同時還取決于河川地徑流總量的多少。烏爾遜河、克魯倫河、海拉爾河、伊敏河多年平均輸沙量分別為 4.1,24.7,29.3,17.4 萬 t。雖然風沙大、干旱少雨、植被較差,河流含沙量較大,但是,由于地形開闊平坦、徑流模數(shù)很小,所以侵蝕模數(shù)也不大,一般小于10 t/km2。
呼倫貝爾草原地區(qū)河流pH值一般在7.0~8.5之間,呼倫湖pH值大于8.5,但適合魚類生長,這主要是自然本底值偏高的緣故。呼倫湖以南地區(qū),由于干旱少雨,河網(wǎng)不發(fā)育,水量貧乏,蒸發(fā)巨烈,水質(zhì)較差,礦化度較高。局部地區(qū)的泡湖,堿鹽積累較多,礦化度超過2 500 mg/L。但大部分地區(qū)的河流水質(zhì)不超標,仍符合生活飲用水、漁業(yè)用水、灌溉用水標準,受人為污染不大。
呼倫貝爾草原河流及其發(fā)育的濕地生態(tài)系統(tǒng),還沒有受到人類活動的根本影響與污染,基本上保持自然演化狀態(tài)。 但很多實例表明:由于人類活動的不斷強化,導(dǎo)致對生態(tài)環(huán)境的重大影響,從而改變區(qū)域的天然水文過程。由于處于干旱大陸氣候區(qū),對氣候的變化十分敏感,持續(xù)的干旱,地表徑流的減少,會使面積較大但較淺的呼倫湖因大量蒸發(fā)而失去原來的水位,從而引起濕地生態(tài)系統(tǒng)向草原生態(tài)系統(tǒng)演替。而呼倫貝爾濕地的存在對當?shù)貧夂虻挠绊懯侵玛P(guān)重要的,濕地生態(tài)系統(tǒng)與草原生態(tài)系統(tǒng)有著內(nèi)在的密切聯(lián)系,它們在相互影響中并存于這一地區(qū),而且,任何一方的破壞都會引起鏈鎖反應(yīng)。如果保護不力,就會增加其脆弱性。因此,在開發(fā)和利用呼倫貝爾草原地區(qū)水資源時,要在充分分析和評價區(qū)域水資源、水環(huán)境以及水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,根據(jù)流域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)與環(huán)境有效保護、水資源可持續(xù)利用的要求,在統(tǒng)籌分析水資源需求的基礎(chǔ)上,按照水資源和水環(huán)境承載能力,制定區(qū)域水資源配置方案;根據(jù)流域水功能區(qū)規(guī)劃要求,提出呼倫貝爾草原地區(qū)的水資源保護規(guī)劃,為區(qū)域社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)人與自然和諧相處,對保護好呼倫貝爾草原生態(tài)環(huán)境起到積極地促進作用。
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