塔里木河阿拉尔生态综合监测站水盐变化

作者:张晓芳 张…    文章来源:河南水利与南水北调    点击数:2771    更新时间:2010/11/22

  摘要:阿克苏河流域耕地面积的增加,直接影响着塔里木河水盐的变化。流域灌溉区灌溉面积已由1949 年的10. 2×104hm2增至现在的29. 8×104hm2 左右;年进入塔里木河的盐量由1949 年的16×108kg增至现今的150×108kg。其次,地下水监测剖面资料表明,地下水矿化度居高不下,矿化度的梯度趋势非常明显,阿拉尔生态监测区地下水已受到农田排水的严重侵蚀。又据阿拉尔综合生态监测站8 条排、退水渠2007 年的资料显示,塔北截洪排站年径流量为2. 112×108m3,输出总盐量为28. 75×108kg;塔北二截排站年径流量为0. 255×108m3,输出总盐量为8. 04×108kg。反映出塔北截洪排、塔北二截排是各退、排水渠中的主力军。8 条退、排水渠,特别是排水渠其含盐量均在10g/ L以上,某些站含盐量甚至超过16g/ L。不难肯定,退、排水渠水量的注入,势必严重影响到塔里木河干流沿线生态环境的变化。

  关键词:塔里木河;阿拉尔;生态监测;水盐变化

  一、概述

  (一)流域概况

  地处天山中段西部南麓塔里木河盆地北缘,阿克苏河流域总面积5.0×104km2,其中:国外面积1.9×104km2,国内面积3.1×104km2。阿克苏河是我国著名的塔里木河的最大源流之一,流域地势西北高东南低,自西北向东南倾斜,流域最高峰为汗腾格里峰。

  阿克苏河是天山南坡径流量最大的河流,是阿克苏河流域的主干流,由上游库玛拉克河与托什干河两大支流汇合而成,是塔里木河最大水量支流。阿克苏河从两支流汇合口至汇入塔里木河的肖峡克,长132km,沿途水量引入灌区消耗,余水在上游水库附近与叶尔羌河、和田河汇合进入塔里木河,现在阿克苏河是塔里木河径流的主要补给来源。

  (二)流域灌区

  位于阿克苏河下游与塔里木河上游间南北两岸分布有阿瓦提总排干、小龙口退水渠、14km退水渠、54km退水渠、64km退水渠、塔北二截排、塔北截洪排、多浪排水渠等8 条排、退水渠。分布在东西长60km,南北宽20km,面积约1200km2 的区域内,是阿拉尔综合生态监测站的主要构成元素。

  二、塔里木河阿拉尔生态监测站水盐变化

  阿克苏河流域耕地面积的增加,对进入塔里木河水盐的变化有直接影响。阿克苏河流域灌溉区灌溉面积已由1949 年的10.2×104hm2 增至1960 年的21.95×104hm2,翻了一番,到1989年维持在21×104hm2 左右,现灌溉面积已达29.8×104hm2 左右。盆地自河道的灌溉引水量也由1949 年的约25×108m3增至1960 年的35×108m3,近来的灌溉引水量已达52×108m3左右。同时,农田排入塔里木河的水量亦由1960 年的4×108m3增至现排水量的10×108m3左右。1949 年别迭里、苛苛亚尔、台兰等诸小河流水量有年约3~5×108m3进入塔里木河,而1960 年则进入塔里木河的水量已明显缩减,但尚有约1×108m3的水量能够进入塔里木河。然而,自1980 年后已很难有水汇入塔里木河,而别迭里、台兰等河也仅仅是通过地下水、农业用水才与阿克苏河、塔里木河保持着水利联系。

  1949 年,阿克苏河流域基本无农业排水直接进入阿克苏河、塔里木河,年进入塔里木河的盐量为上游河水沿程带入量,约为16×108kg,1960 年后由于农业排水的影响,年进入阿克苏河、塔里木河的总盐量已达45.23×108kg,约是解放初期的近3倍。近年来更甚,进入阿克苏河、塔里木河的盐量已增至150×108kg。可见通过阿克苏流域进入塔里木河的入盐量增长速度是较为迅猛的。

  三、阿克苏河流域排入塔里木河盐量分析

  阿克苏河流域1957~1959 年排入塔里木河的盐量发生了巨变,因此,可以说此段时期是阿克苏河向塔里木河输盐量的最甚时期,也是水生态与水环境影响因子的一个重要监测与评价指标。然而,由于1957~1959 年阿拉尔及有关水文站水质监测资料非常有限,只能根据现有的资料推算。

  1950 年后由于大规模的开荒屯田,洗盐排水导致大量高矿化度的水进入阿克苏河、塔里木河。据不完全统计,1949~1959年由于开垦荒地的影响,阿克苏河流域向阿拉尔水文站断面输送而至的盐量呈逐年上升的势头。但是,1960~1990 年阿拉尔断面输送的盐量趋于近似平稳状态;1991 年~1997 年阿拉尔水文站断面输送的盐量又呈缓慢上升趋势,1998 年~2005 年阿拉尔断面输送的盐量突然有了明显的增高。

  四、阿拉尔生态站地下水水质分析

  阿拉尔生态综合监测站设有地下水动态监测剖面,主要监测流域地下水水位及水质,现就该剖面的地下水质分析如下:

  监测区内地下水pH 值介于7.0~8.2 之间,呈弱碱性,水质类型多为SNaⅡ、SMgⅡ、C1NaⅡ型,部分地区为SMgⅢ、CMgⅢ、C1MgⅢ。反映出地下水径流类型为畅流型的区域,水量交换频繁,灌、排渠系发达,近河道段,地下水水质较好;而地下径流类型为缓流型的区域,水量交换缓慢,且距排泄区(塔里木河)距离较远的各井。因地下水溶滤作用强烈,水力梯度平缓,蒸发能力大,导致水分严重流失,往往引起盐分积累,使得地下水水质较差。

  地下水矿化度在季节上、空间上呈现出一定的变化规律,即汛期塔里木河北岸,自N1 井至N7 井,塔里木河南岸,自SB1井至S1 井,沿地下水径流方向地下水矿化度逐渐降低。近河带耕地集中的地方,地下水矿化度较低,一般在0.6~2.3g/L 之间;远离河道的荒漠区,地下水矿化度较高,一般在3~6g/L 之间;灌溉期及洪水期地下水矿化度较低,pH 值较稳定,其它时间起伏变化。

  地下水矿化度年内随季节而变化,多数情况下春季较大,其原因是因为灌区及垦荒地随着灌溉用水的增加,使得地下水位不断抬升,致使土壤中多年积累的盐分和其他成分在水中溶解,提高了地下水中矿化度的含量。年最高矿化度多出现在4月。而到了5 月份之后,随着塔里木河水位不断升高,河水侧渗补给地下水,并与上游地下水共同参与稀释了地下水中的盐分,使得地下水中矿化度能够不同程度得到降解。因此说,塔里木河北岸地下水受农业退、排水及河水水位的影响变化较大。

  地下水矿化度年际上虽有变化,但没有趋势性的系统增大或减小现象,说明自生态监测站设立以来影响区域地下水的人为因素不是很大。

  五、8 条退、排水渠水盐分析

  阿克苏河流域灌区退、排水主要由塔北截洪排、阿瓦提总排干、塔北二截排、多浪退水渠、小龙口退水渠、64km退水渠、54km退水渠、14km退水渠等8 条退、排水渠而组成,控制着阿克苏流域整个退水。

  根据资料分析,塔北截洪排年径流量为2.112×108m3,输出总盐量为28.75×108kg;塔北二截排年径流量为0.255×108m3,输出总盐量为8.04×108kg;多浪退水渠年径流量为0.7471×108m3,输出总盐量为5.57×108kg;小龙口年径流量为0.6395×108m3,输出总盐量为2.85×108kg。排水渠平均矿化度为12.08g/L,退水渠平均矿化度为5.276g/L。分析结果表明,排水渠排盐量远大于退水渠的排盐量,亦说明排水渠的水质劣于退水渠的水质。

  六、结语

  由于拓荒屯田造成阿克苏河流域向塔里木河输盐量由1949 年的10.2×108kg增到目前的180×108kg。第一剖面地下水从1996 年监测至今,监测资料表明农业排水、农业退水已严重侵蚀了塔里木河两岸20km以内的地下水水环境,部分地下水矿化度已达到16g/L。退、排水渠,特别是排水渠水质含盐量都在10g/L 以上,有些含盐量甚至超过16g/L。退、排水渠水量的注入,势必严重侵害塔里木河干流的生态环境。因此,如何有效利用和开发阿克苏河流域的地表、地下水源,保护塔里木河流域的生态环境,是摆在我们科学工作者面前一项任重而道远的艰巨任务。

  参考文献:

  [ 1] 沈永平,王国亚,张建岗, 等. 人类活动对阿克苏河绿洲气候及水文环境的影响[ J] . 干旱区地理,2008,31(4),524~534.

  [ 2] 宋郁东, 樊自立, 雷志栋, 等,中国塔里木河水资源与生态问题研究[M] . 新疆人民出版社,2000,9.

  [ 3] 韩德林. 新疆人工绿洲[M] . 中国环境科学出版社,2001, 3.

  [ 4] 王顺德, 高前兆, 普拉提, 等. 维系塔里木河的生命健康[ J] .干旱区地理, 2008,31(4),594~603.

  [ 5] 季方. 塔里木盆地绿洲土壤水盐动态变化与调控[M] . 海洋出版社, 2001, 3.

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