蔡樹香,蔡文元
(1.甘肅省張掖水文站,甘肅 張掖 734000;2.甘肅省武威水文站,甘肅 武威 733000)
甘州區(qū)隸屬張掖市,地處河西走廊中段,黑河流域東段,南依祁連山與肅南裕固族自治縣相鄰,北靠龍首山,與內蒙古自治區(qū)阿拉善右旗接壤,東連山丹、民樂、西接臨澤縣,總面積約4 240 km2。呈南、北高,中間低的走廊盆地地形,南部祁連山區(qū)發(fā)育我國第二大內陸河黑河,主要人類活動集聚區(qū)位于走廊盆地內,盆地南北寬約31~48 km,海拔高程一般在1 400 m以上。高峻的山脈、狹長走廊平原是本區(qū)主要的地貌,作為絲路古城,甘州區(qū)境內外交通有鐵路、高速公路、國道、省道、縣鄉(xiāng)公路縱橫交織,連接成網,形成以蘭新鐵路、蘭新高鐵、以市區(qū)為中心的鄉(xiāng)村公路四通八達,基本實現“村村通”油路或混凝土面覆蓋,交通條件十分便利。
張掖市甘州區(qū)地下水監(jiān)測井網自1980年開始觀測, 由于原規(guī)劃監(jiān)測井部分遭到人為破壞或干枯,為保持地下水資料的連續(xù)性,水文部門選用了部分民用井,補充監(jiān)測井,現存監(jiān)測井63眼,其中甘州區(qū)30眼、臨澤縣15眼、高臺縣18眼。地下水動態(tài)監(jiān)測井分布見圖1。
圖1 地下水監(jiān)測井位分布圖
地下水監(jiān)測資料主要有:張掖盆地(甘州區(qū)、臨澤、高臺)逐日或5日地下水水位、埋深觀測,部分代表性井位的水溫、水質資料監(jiān)測。甘肅省張掖水文站負責的甘州區(qū)地下水監(jiān)測井有專業(yè)技術人員觀測,收集了1980-2014年系列觀測資料,資料科學可靠;臨澤縣、高臺縣是由本縣水務局負責監(jiān)測,收集了從1984-2014年的系列觀測資料。臨澤、高臺現有地下水監(jiān)測井大多是民用井,受灌溉影響較大。2001年水文部門研究開發(fā)了應用軟件,對地下水資料進行電算整編,進一步提高了資料整編質量。
甘州區(qū)屬于黑河中游盆地的灌溉面積最大的區(qū),其區(qū)域內的地下水位變化動態(tài)特征、趨勢與黑河中游盆地密切相關。受全球氣候的變遷及黑河中游地區(qū)水資源開發(fā)利用形式及用水量持續(xù)變化的影響,黑河流域中下游盆地地下水的變化過程主要分三個階段:1981-1995年地下水動態(tài)變化相對穩(wěn)定;1996-2001年9月地下水水位一直為下降趨勢;2001年9月以后黑河河岸濕地的地下水位由下降逆轉為上升趨勢,這主要是由于黑河調水使下游的地下水補給量增加所致,但東南區(qū)域洪積扇過渡帶地下水持續(xù)下降。甘州區(qū)地下水埋藏條件復雜,不同區(qū)域地下水的補給、排泄方式不同,甘州區(qū)的地勢特征自東南向西北傾斜,由南至北,從洪積扇過渡為細土平原帶。黑河及其支流貫穿全境。地下水自南東向西北運動,水位埋深自南向北漸淺,濕地周邊地下水埋深大部分在1m以內。城區(qū)周邊及烏江有大量泉水溢出,烏江有泉水灌區(qū)。甘州城北郊自古即有“甘州城北水云鄉(xiāng)”之稱,自城區(qū)至北郊湖泊遍布,百泉噴涌,形成了3萬多畝伴城而生的濕地系統(tǒng)。甘州區(qū)地下水的變化趨勢主要受社會經濟發(fā)展及人類活動的影響較大,基于長系列地下水監(jiān)測資料,從地理位置分區(qū)分析地下水的演變情況可知:甘州區(qū)東南片大部分井(圖2)和東片(圖3、圖4)地下水總體呈現持續(xù)下降趨勢。南片(圖5)、西片盆地(圖6)、東北片大部分地區(qū)(圖7)、濕地周邊區(qū)域地下水由停止下降逆轉為上升趨勢(圖8)。黑河分水、黑河梯級電站的調度運行改變了黑河沿岸地下水固有的天然動態(tài)變化過程。
圖2 東南區(qū)域歷年地下水位變化過程線圖
圖3 東片區(qū)域歷年地下水位變化過程線圖
圖4 東片張掖農場歷年地下水位變化過程線圖
圖5 南片區(qū)域歷年地下水位變化過程線圖
圖6 西片區(qū)域歷年地下水位變化過程線圖
圖7 東北片區(qū)域歷年地下水位變化過程線圖
圖8 濕地周邊歷年地下水位變化過程線圖
甘州區(qū)地下水的變化趨勢主要受社會經濟發(fā)展及人類活動的影響較大。1981-1995年期間甘州區(qū)地下水位變化相對比較穩(wěn)定,1996-2001年期間地下水位變化主要是下降趨勢,而在2001年后,黑河中下游河道徑流的增加導致張掖市的大部分地下水監(jiān)測井水位呈上升趨勢,位于312國道黑河大橋左岸5 km遠的下崖子站,年際變化趨勢最為明顯見圖9;反映甘州區(qū)年內變化:汛期來水較大,水位上升,非汛期來水量較小,水位下降,年內變化影響顯著的代表井南華見圖10。調水對黑河中下游地下水水位影響也較大,遠離黑河河道的以井灌為主的井渠混灌區(qū)水位一直呈下降趨勢,如甘州區(qū)的石崗墩、臨澤的大寨、高臺的永勝。集中調水期多在7-11月,集中調水期后水位開始上升,枯水期基本不調水,水位下降。降水對地下水的年內變化影響也較大,11月至次年5月降水量較小,水位下降,6-9月降水量較大,水位上升。
圖9 下崖子歷年地下水位變化過程線圖
圖10 南華地下水年內變化過程線
甘州區(qū)的地下水超采區(qū)是甘肅省水文站按2001-2010年十年的資料,結合有關規(guī)范和要求所劃定,根據有關規(guī)范和要求進行劃定。主要分布在山丹、高臺、甘州縣區(qū)境內,主要有山丹清泉、東樂,民樂六壩、北灘,甘州石崗墩、甘俊,高臺駱駝城、南華,肅南明花等。
隨著黑河中游地區(qū)工農業(yè)生產的快速發(fā)展和人民生活水平的提高,水資源的需求量增加,水資源的供需矛盾將更加突出,中游地區(qū)對水資源的合理高效利用已成為當務之急,對此,提出建議如下:
(1)切實加強水資源統(tǒng)一管理,履行水法賦予的職責,有效地調用和管理水資源,確保區(qū)域內各行各業(yè)用水需求,加強水資源的可持續(xù)利用,保障區(qū)域內社會經濟的健康發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的持續(xù)改善。
(2)加大節(jié)水型社會建設,充分發(fā)揮政府的宏觀調控指導作用,調整農業(yè)結構,發(fā)展壯大低耗水作物種植面積,逐步推廣節(jié)水灌溉措施,使傳統(tǒng)灌溉模式由地面灌溉轉變?yōu)樽魑锕喔?,進一步提高水資源利用率。
(3)合理布設地下水開采井點,控制地下水位下降和地下水超采,使地下水的開采利用有序進行。
(4)加大水資源知識普及力度,使人們普遍能夠意識到我國水資源本身并不豐富,特別是遠離海洋的西北干旱地區(qū),再加上污染、浪費,致使水資源更加緊缺。因此,愛惜水源,節(jié)約用水的意識應時刻貫穿于人們在各行各業(yè)水資源的取用當中。
(1)受全球氣候的變遷及黑河中游地區(qū)水資源開發(fā)利用形式及用水量持續(xù)變化的影響,黑河流域中下游盆地地下水位的變化過程主要分三個階段,1981-1995年地下水動態(tài)變化相對穩(wěn)定,1996年開始到2001年9月以前水位一直為下降趨勢,2001年9月黑河河岸濕地區(qū)域呈現停止下降逆轉為上升趨勢。東南區(qū)域洪積扇過渡帶地下水持續(xù)的下降。
(2)由于地下水的過度開采,黑河中游地區(qū)已形成甘州石崗墩、臨澤平川、高臺駱駝城三個較為嚴重的超采區(qū)。高臺駱駝城超采區(qū)中央形成了半開放漏斗,致使20世紀70年代建成的多個開采井基本報廢。地下水的過度開采,還會形成地下水向下游的徑流方向出現逆轉,形成倒流,這必然對下游地下水淺埋區(qū)的水環(huán)境造成十分嚴重的不良影響,使地下水失去開采利用價值,導致水源地廢棄,供水矛盾加劇。