盧 彬,鄧居禮
(甘肅省定西水文水資源勘測(cè)局,743000,定西)
渭河源頭清源河水資源狀況及其變化分析
盧 彬,鄧居禮
(甘肅省定西水文水資源勘測(cè)局,743000,定西)
渭河源頭;清源河;水資源狀況;變化分析
清源河系渭河源頭河流,發(fā)源于甘肅省渭源縣南部的鳥鼠山,地形特征南部高,北部低,流域內(nèi)有天然林分布,下墊面條件較好。流域面積114 km2,河長 28 km,河道比降為35.4‰。流域多年平均氣溫約6.0℃。
流域內(nèi)設(shè)有渭源水文站,地處渭源縣霸陵橋村,至河口距離2.5km;布設(shè)3處雨量站,分別為池溝、年家寨、渭源。
根據(jù)渭源水文站1992—2008年實(shí)測(cè)水文資料統(tǒng)計(jì),多年平均年蒸發(fā)量(20 cm口徑)1103.7mm,年降水量636.4mm,年徑流量1834萬m3,年輸沙量5.44萬t,含沙量 2.56 kg/m3。歷年24小時(shí)最大降水量為137.4mm,歷年實(shí)測(cè)最大流量149m3/s,歷年實(shí)測(cè)最大含沙量311 kg/m3。流域內(nèi)主要水利工程為峽口水庫,總庫容745萬m3,興利庫容 718萬 m3,防洪庫容291 萬 m3,死庫容 14萬 m3。
清源河流域多年平均年降水量為636.4mm,折合年降水總量7 255萬m3。池溝雨量站年降水量最大,多年平均年降水量達(dá)734.7mm,渭源站最小,多年平均年降水量為491.6 mm。因此,流域內(nèi)年降水量空間分布不均勻,在水平分布上由南部向北部逐漸減小,在垂直分布上山地的降水量大于河谷平川的降水量。降水量年內(nèi)分配也極不均勻,5—9月降水量占全年的77%左右,其余月份僅占23%左右。降水量的年際變化較小,最大與最小年降水量的倍比在1.54~2.13之間,歷年降水量總的變化趨勢(shì)平穩(wěn)。
清源河流域的河川徑流主要由降水補(bǔ)給,一部分通過河谷直接流入河流,一部分滲入地下,延期以泉水形式轉(zhuǎn)換為河川徑流。通過對(duì)近15年實(shí)測(cè)水文資料系列的計(jì)算,流域出口渭源站的多年平均年徑流量為1834萬m3,最大 2811 萬 m3(1993 年),最小 444.4萬 m3(1997 年)。
(1)徑流量的年內(nèi)、年際變化
從渭源站徑流的年內(nèi)分布可以看出,水資源量主要集中在5—10月,占全年的76.9%,汛期的徑流量主要由暴雨產(chǎn)生。徑流的年際變化較大,年際變化值在0.376左右,最大年徑流量與最小年徑流量的比值在6.3左右。
(2)徑流量變化趨勢(shì)分析
水資源的變化趨勢(shì)可以通過徑流的演變規(guī)律來進(jìn)行分析。點(diǎn)繪清源河渭源站的年徑流量曲線(見圖1),清源河年徑流量總的變化過程呈衰減趨勢(shì)。
點(diǎn)繪清源河流域年面雨量與年徑流量的相關(guān)圖(見圖 2),在 2000年后出現(xiàn)了明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn),其徑流量相對(duì)減少,2000—2008年比 1992—1999年年徑流量累計(jì)減少了18.5%,這是2000年峽口水庫開始蓄水灌溉和水土保持等人類活動(dòng)影響所致。
(3)降水與徑流相關(guān)分析
由圖2可知,2000年前清源河年徑流量與流域年面降水量的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.98,相關(guān)方程式可表示為:
W2000年前=0.0949P+442.93
式中,W為年徑流量,P為流域面降水量。
2000年后兩者相關(guān)性較差,相關(guān)系數(shù)僅為0.38,相關(guān)方程式可表示為:
可以看出,流域內(nèi)水利工程建設(shè)等人類活動(dòng),對(duì)降雨徑流關(guān)系的影響非常明顯,與徑流量變化趨勢(shì)的分析結(jié)果一致。
清源河兩岸梁峁溝壑較多,南部山區(qū)森林草地覆蓋,植被較好,產(chǎn)生泥沙較少;流域中下部植被較差,降雨侵蝕較上游大。清源河渭源站最大斷面含沙量311 kg/m3,平水期水清見底,多年平均年輸沙量5.439萬t,侵蝕模數(shù) 477.1 t/(km2·a)。
清源河天然水化學(xué)特性主要以重碳酸鹽類鈣組水分布最廣,氯化物組水次之,硫酸鹽組水最小,礦化度約為249mg/L,總硬度約為124 mg/L,氟化物約為 0.20mg/L,水化學(xué)類型多為。
根據(jù)2008年入河排污口調(diào)查,清源河流域廢污水排放總量為127萬t,其中工業(yè)排放量為4.9萬t,生活排放量為122萬t。按污染物含量和廢污水排放量計(jì)算所得的主要污染物質(zhì)量合計(jì)為1272 t/a。
通過監(jiān)測(cè)分析,清源河在渭源縣城區(qū)以上普遍屬Ⅱ、Ⅲ類水質(zhì);在縣城區(qū)以下由于工業(yè)、生活廢污水未經(jīng)處理直接排放,河流水體受到較嚴(yán)重的污染,多屬Ⅳ類水質(zhì)。
渭河源頭清源河水資源狀況的變化,是自然因素和人為因素共同作用的結(jié)果。一方面渭河源頭區(qū)生態(tài)環(huán)境急劇惡化,水土流失嚴(yán)重,加上水利工程引水,水資源嚴(yán)重短缺,源頭區(qū)水污染加劇,影響下游地區(qū)用水安全;另一方面隨著馬鈴薯加工業(yè)的迅速崛起及馬鈴薯用途的開發(fā)多元化,馬鈴薯已由傳統(tǒng)的糧食作物轉(zhuǎn)變成渭源縣種植業(yè)中經(jīng)濟(jì)效益十分顯著的經(jīng)濟(jì)作物,渭源縣先后建起了3家大型馬鈴薯淀粉生產(chǎn)企業(yè),截至2007年,全縣共有小型淀粉生產(chǎn)企業(yè)36家。這些淀粉加工企業(yè)的興起,解決了當(dāng)?shù)伛R鈴薯的銷售問題,但同時(shí)也給渭河源頭清源河帶來了污染。
加強(qiáng)渭河源頭清源河水資源保護(hù)與治理,對(duì)保障生態(tài)安全及渭河、黃河的水源供給、防洪治淤、流域治理具有重大意義。首先要從根本上緩解渭河源頭生態(tài)惡化,提升水源涵養(yǎng)能力。2007年,渭源縣政府籌措資金63.82萬元,在縣城城區(qū)飲用水水源保護(hù)地建造水源涵養(yǎng)林40 hm2,有效地改善了水源地生態(tài)環(huán)境,起到了良好的水源涵養(yǎng)作用;當(dāng)年,縣政府還制定下發(fā)了渭源縣縣城生活飲用水保護(hù)和污染治理辦法,為飲用水水源地的保護(hù)提供了保障。其次要加強(qiáng)渭河源頭水污染防治工作,保護(hù)水資源。從2003年開始,渭源縣人大常委會(huì)組織部分人大代表針對(duì)渭河的污染問題進(jìn)行水污染防治法執(zhí)法檢查,并對(duì)全縣的水污染問題進(jìn)行了持續(xù)關(guān)注;2008年,為保護(hù)渭河源頭水資源,渭源縣境內(nèi)的36家淀粉加工企業(yè)全部關(guān)閉,其中一家在關(guān)閉后實(shí)施了搬遷重建。
渭河是黃河水源的重要補(bǔ)給區(qū),因此,渭河源頭的生態(tài)惡化問題應(yīng)及時(shí)采取有效措施,盡快治理。第一,高度關(guān)注渭河源頭的生態(tài)保護(hù)與修復(fù),從根本上緩解渭河源頭生態(tài)惡化并提升水源涵養(yǎng)能力,杜絕和減少輕視環(huán)保、追求短期經(jīng)濟(jì)效益現(xiàn)象的發(fā)生;第二,要繼續(xù)加大水污染防治法的宣傳力度,組織開展環(huán)境保護(hù)方面的執(zhí)法檢查,督促有關(guān)部門對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)予以整改,有效地促進(jìn)環(huán)境保護(hù);第三,建立水源地保護(hù)區(qū),保護(hù)水源地及其沿岸的植被不受破壞,使水源地具備良好的蓄水能力,水源不受污染,真正達(dá)到源遠(yuǎn)流長;第四,對(duì)排向渭河源頭的污水,要采取各種手段進(jìn)行強(qiáng)制性處理,如法律制裁、經(jīng)濟(jì)處罰、市場(chǎng)調(diào)節(jié)等,對(duì)河流沿岸的垃圾堆放也應(yīng)予以處理,以防渭河源頭的垃圾被沖入河中影響水質(zhì)。
[1]芮孝芳.水文學(xué)原理[M].北京:中國水利水電出版社,2005.
[2]趙寶璋.水資源管理[M].北京:水利水電出版社,1994.
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1000-1123(2011)03-0034-02
2010-02-22
盧彬(1976—),男,助理工程師,主要從事水文水資源分析研究。
責(zé)任編輯 張瑜洪