您当前的位置 : 中国张掖网 >> 问政 >> 要闻 黑河流域地表水、地下水转化规律——访甘肃省地矿局水勘院水环中心主任、高级工程师冯建宏 来源:张掖市融媒体中心 0 人参与互动 2024年03月03日 12:11
西北有泽,水生张掖。黑河,古称“弱水”,全长928公里,发源于青藏高原祁连山中段北麓,集祁连冰川雪水万涓溪流,从深山处奔涌而下,流出莺落峡,进入中游的河西走廊,从张掖缓缓穿境而过,用无限的深情孕育着这片热土新的希望,造就了“西北粮仓”,所以被张掖人民亲切地称之为“母亲河”。“黑河如带向西来,河上边城自汉开”。黑河古往今来的贡献,写在诗句里,也体现在社会进程的发展中,它滋润出国博故里焉支山,孕育了“张国臂掖,以通西域”的金张掖,为张掖平原留下了星罗棋布的水域、森林、沼泽和滩涂,是遏制北面巴丹吉林沙漠南侵,保护祁连山下绿洲的天然屏障。但黑河在径流过程中“时隐时现”,有的河段水量大,有的河段水量小甚至干涸真相究竟是什么呢?日前,记者采访了甘肃省地矿局水勘院水环中心主任、高级工程师冯建宏来进行解答。冯建宏:千百年来,黑河深深浸润茫茫戈壁,持续养育河西绿洲,受河西内陆河流域特殊的水文地质条件决定,黑河流域自上游祁连山区至下游额济纳盆地,地下水与地表水之间有规律、大数量的历经了5次反复转化,不断为西北大地焕发新生机。
黑河流域地下水与地表水转化示意图
黑河上游祁连山区,地势高亢,降水丰富,沟谷发育,地下水接受大气降水,也就是降雨、冰雪融水的入渗补给后,自山巅向山缘运移,在径流过程中,绝大部分地下水就近排泄于河谷,进而转化为地表水,再通过密布的水文网汇聚后经河道流出山外。以甘肃省地矿局水勘院1990年完成的《黑河中下游两水转化及水资源综合开发利用研究》项目计算结果为例,经测算,山区地下水每年转化为河水的量约7.87亿m3,占出山河水量的36.9%。河流出山后进入走廊平原的中游盆地,一部分水量经草滩庄水利枢纽、黑河东总干及西总干等水利工程,引入灌区用于农田灌溉,除农作物生长消耗和田间蒸发损耗外,其余通过渠系渗漏和田间渗漏的形式转化为地下水;剩余水量则沿河床下泄,由于盆地南部地下水埋藏很深(祁连山前地带地下水埋深达到200多米),河水位远高于地下水位,这便成了一道奇特的水文地质景观——“悬挂式”黑河。由于河床底部为大厚度的砾卵石层,透水性极强,河水以垂直渗漏的形式大量转化为地下水,黑河干流莺落峡——312国道黑河大桥段基本为悬河渗漏段。在冬季或地表径流量很小的其他季节,河水则全部渗入地下,以地下潜流的形式向下游径流,在此期间部分河段河床基本呈干涸状态。以甘肃省地矿局水勘院1990年完成的《黑河中下游两水转化及水资源综合开发利用研究》项目计算结果为例,经测算,河流出山后在洪积扇群带通过河床转化为地下水的量为每年5.27亿m3,占出山河水量的26.1%。
黑河渗漏补给地下水示意图
当地下水径流至盆地北部细土平原区后(如甘州区谢家湾—乌江—靖安一带),由于这一区域地势平缓,水位埋深变浅,含水层颗粒变细、导水性减弱,地下水径流受阻,在地势低洼处以泉水的形式大量溢出地表,一般在泉脑为涓涓细流,随着流程的增加,泉流量也增大,最终汇入河道而转化为地表水。在此过程中,也为张掖黑河湿地生态系统提供了源源不断的水源保障。黑河干流中游地区泉水主要分布于东起二坝水库,西至山水河间的洪积扇群边缘及细土带内。在细土平原北部,由于河床下切,致使河流水位与地下水位的关系逆转,即河流水位低于地下水位,地下水沿河道不断溢出排泄而转化为河水,如黑河干流312国道黑河大桥至正义峡段均为地下水溢出段。在这一转化过程当中,由于中游出口正义峡处基岩裸露,使第四系孔隙水至此全部溢出,继而转化为河水。
地下水补给黑河示意图
至此,中游盆地地表水与地下水之间经历了河水-地下水-河水(泉水)这样一个反复转化的过程。
张掖盆地地下水补给、径流、排泄示意图
当河水通过连接中下游盆地间的沟谷(即正义峡),进入下游盆地后,在盆地南部(即金塔、鼎新一带)再一次渗漏而转化为地下水。之后地下水由南向北径流,至下游湖积平原水位浅埋区(即居延海一带)全部消耗于蒸散发。黑河流域水循环每一轮回的5次“变身”,便是黑河在径流过程中时隐时现的原因所在。也正是因为地表水与地下水之间频繁的相互转化,客观上也提高了黑河流域水资源的重复利用率,实现了水资源在“变”中求“生”,使每立方米的水产生了1.4立方米以上的价值。冯建宏多年从事黑河流域地表水、地下水转化规律研究工作,他说,在水资源开发利用过程中,应当遵循两水转化的自然规律,做好地表水、地下水的联合调蓄与利用。在上游祁连山区,要持续开展水源涵养工作,有效蓄存大气降水、缓和地表径流、增加地下水的补给量,进而在一定程度上调节出山河水的径流量季节变化,促进水资源的合理调配与利用。在平原地区要充分利用好“悬河渗漏段”这一珍贵的地下水补给通道,适时调配河道过水量有效补给地下水。还要在农业灌溉过程中,积极创造地下水回补条件,如倡导灌区延续冬灌和春灌的传统,在井河混灌区尽可能使用地表水灌溉,以增加田间的入渗量,通过这些措施增加地下水补给量,涵养地下水源,做好地下水储备并充分发挥其调蓄功能,确保干旱年份地下有水可采。在盆地下游地下水浅埋区,要控制好水资源的开发利用规模,做到引水有度,开采有序,确保泉水溢出量的稳定,保护好湿地水生态系统,促进内陆河流域社会经济和生态环境保护协调健康发展。“随着黑河流域水资源开发利用格局的逐步变化,地表水与地下水之间的相互转化模式也产生了一定影响。因此,我们将持续开展两水转化方面的系统调查和研究,为黑河流域水资源的开发利用不断提供科学决策依据。”冯建宏说。(张掖市融媒体中心记者 李惠 陈海)