黑河流域走廊平原地下水补给变异特征与机制

《黑河流域走廊平原地下水补给变异特征与机制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据2005年6月水利学报SHUILIXUEBAO第36卷第6期文章编号：0559—9350(2005)06．0715—06黑河流域走廊平原地下水补给变异特征与机制张光辉，聂振龙，张翠云，申建梅(中国地质科学院水文地质环境地质研究所，河北石家庄050061)摘要：通过环境同位素技术和指数加权量化研究表明，黑河流域走廊平原地下水补给变异主要受区域气候变化和中游区人类活动影响；中游区人类活动对地下水补给变异影响强度达85％，春灌是关键时期。提出实现黑河流域地下水的可持续利用和下游区生态环境的有效保护，关键是规范中游

2、区人类用水行为，使其符合黑河流域水循环自然规律；必须重视连续枯水期人类活动影响强度的科学调控，确保黑河干流的人类活动影响度低于37％。关键词：黑河流域；地下水补给变异；人类活动影响；规范行为；可持续发展中图分类号：P641文献标识码：A黑河流域是中国西北内陆典型的干旱少雨又蒸发强烈的地区，平原区的年降水量小于200mm，年蒸发量大于2050ram，其中下游区的年降水量小于50ram，年蒸发量为2340～3750mm。平原区自产水资源能力不足10％，地下水主要依赖祁连山区出山地表径流补给。近50年来山前大规模拦蓄和渠

3、系引用地表水，黑河水流量减少及人工采取减少河流下渗措施，减少了沿古河道渗漏的地下水补给量，加剧了平原区水循环劣变和地下水补给变异，这不仅影响了当地社会经济可持续发展，而且对下游区生态环境也产生一定的负效应。探讨走廊平原地下水补给变异特征及机制，对于解决该问题具有重要意义。丁永建⋯、张杰等心3阐明了近40年来黑河流域降水和地表径流时空变化规律。陈仁升b3和杨国宪等H1阐述了近50年以来黑河流域地下水变化及其对生态环境的影响状况，以及正义峡涮』J径流量减少和中游区泉流量衰竭的成因与趋势。王根绪等b1揭示了近50年以来黑

4、河流域水文变化与生态环境之间的关系。张光辉等№’7o开展了人类活动对水循环和地下水影响及其与生态环境的互动关系研究。张光辉等随3阐明了黑河流域地下水循环演化规律。但是，从走廊平原地下水补给变异特征与机制人手，探讨人与自然之间关系和对策，仍然是一个有待探索的课题[6’7’9“2I。自2000～2003年间，作者应用环境同位素技术和水循环理论及指数加权评价方法，深入地研究了黑河流域水循环演化、人类活动与平原区地下水补给变异之间的关系。l自然环境与用水状况黑河流域的南部祁连山与中部合黎山、龙首山之间是走廊平原，主要由张掖

5、盆地和酒泉盆地构成(图1)。走廊平原以南为祁连山区，是黑河流域上游区；走廊平原以北是黑河流域下游的鼎新一额济纳盆地。祁连山区是指黑河出山口莺落峡以上的基岩山区，海拔高程1700～5564m，年降水量300～600mm，收稿日期：2004—05．28基金项目：国土资源部重点基础研究项目(200010301)；国家自然科学基金项目(40472126)作者简介：张光辉(1959一)，男，辽宁沈阳人，博士，研究员，长期从事区域水循环演化规律和地下水可持续利用问题研究。E—mail：Huanjing@heinfo．net71

6、5万方数据图1黑罚流域研究区略图多年平均350ram／年，冰川储量136亿m3，每年融水量约4亿m3，是黑河流域的主要产流区和水资源涵养源区。走廊平原位于莺落峡至正义峡之间的黑河流域中游区，海拔高程1352～1700m，年降水量50～200mm。该区人口、耕地和国内生产总值分别占流域总量的90．6％、94．5％和88．7％。近年来黑河流域多年平均总用水量31．46亿m3／年。其中走廊平原为25．98亿m3，年，占总用水量的82．6％；地下水开采量5．46亿m3／年，占走廊平原总用水量的21．0％，占当地地下水补给量

7、的20．3％。2地下水补给条件与特征进入走廊平原较大河流的多年平均径流量35．74亿m3／年，其中70％～80％在山前平原单层结构砂砾石戈壁带(图2)人渗补给地下水，多年平均补给量26．6亿m3／年。24002000{1600磷惶1200300圈匠刁团团国雷囡围目砂砾石亚砂土砂花岗岩砂岩断层钻孔编地下水泥岩号孔深(-)水位1．砂砾石；2．亚砂土；3．砂；4．花岗岩；5．砂岩；6．砂质泥岩；7．断层；8．钻孔编号及孔深(m)；9．地F水水位图2黑河流域走廊平原(酒泉东盆地)水文地质剖面2．1流域水循环特征由黑河干流和

8、北大河串联祁连山区、走廊平原的张掖盆地和酒泉盆地，以及北部鼎新一额济纳盆地(图1)，形成了黑河流域尺度的“河流一地下水”水循环系统，地表水与地下水之间至少存在三次完整转化过程M1，彼此转化的重复量较大。例如在张掖盆地山前平原，尽管存在人工拦蓄和引水的影响，但是河水对地下水平均补给量仍达到11．63亿m3／年～14．32亿m3，年，地下水通过泉水对河流排泄量1