盧 彬,鄧居禮
(甘肅省定西水文水資源勘測局,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℃。
流域內設有渭源水文站,地處渭源縣霸陵橋村,至河口距離2.5km;布設3處雨量站,分別為池溝、年家寨、渭源。
根據渭源水文站1992—2008年實測水文資料統計,多年平均年蒸發量(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小時最大降水量為137.4mm,歷年實測最大流量149m3/s,歷年實測最大含沙量311 kg/m3。流域內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734.7mm,渭源站最小,多年平均年降水量為491.6 mm。因此,流域內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平穩。
清源河流域的河川徑流主要由降水補給,一部分通過河谷直接流入河流,一部分滲入地下,延期以泉水形式轉換為河川徑流。通過對近15年實測水文資料系列的計算,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、年際變化
從渭源站徑流的年內分布可以看出,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)徑流量變化趨勢分析
水資源的變化趨勢可以通過徑流的演變規律來進行分析。點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。
點繪清源河流域年面雨量與年徑流量的相關圖(見圖 2),在 2000年后出現了明顯的轉折點,其徑流量相對減少,2000—2008年比 1992—1999年年徑流量累計減少了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影響所致。
(3)降水與徑流相關分析
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系數達到0.98,相關方程式可表示為:
W2000年前=0.0949P+442.93


式中,W為年徑流量,P為流域面降水量。
2000年后兩者相關性較差,相關系數僅為0.38,相關方程式可表示為:

可以看出,流域內水利工程建設等人類活動,對降雨徑流關系的影響非常明顯,與徑流量變化趨勢的分析結果一致。
清源河兩岸梁峁溝壑較多,南部山區森林草地覆蓋,植被較好,產生泥沙較少;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 477.1 t/(km2·a)。
清源河天然水化學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,水化學類型多為。
根據2008年入河排污口調查,清源河流域廢污水排放總量為127萬t,其中工業排放量為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算所得的主要污染物質量合計為1272 t/a。
通過監測分析,清源河在渭源縣城區以上普遍屬Ⅱ、Ⅲ類水質;在縣城區以下由于工業、生活廢污水未經處理直接排放,河流水體受到較嚴重的污染,多屬Ⅳ類水質。
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果。一方面渭河源頭區生態環境急劇惡化,水土流失嚴重,加上水利工程引水,水資源嚴重短缺,源頭區水污染加劇,影響下游地區用水安全;另一方面隨著馬鈴薯加工業的迅速崛起及馬鈴薯用途的開發多元化,馬鈴薯已由傳統的糧食作物轉變成渭源縣種植業中經濟效益十分顯著的經濟作物,渭源縣先后建起了3家大型馬鈴薯淀粉生產企業,截至2007年,全縣共有小型淀粉生產企業36家。這些淀粉加工企業的興起,解決了當地馬鈴薯的銷售問題,但同時也給渭河源頭清源河帶來了污染。
加強渭河源頭清源河水資源保護與治理,對保障生態安全及渭河、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惡化,提升水源涵養能力。2007年,渭源縣政府籌措資金63.82萬元,在縣城城區飲用水水源保護地建造水源涵養林40 hm2,有效地改善了水源地生態環境,起到了良好的水源涵養作用;當年,縣政府還制定下發了渭源縣縣城生活飲用水保護和污染治理辦法,為飲用水水源地的保護提供了保障。其次要加強渭河源頭水污染防治工作,保護水資源。從2003年開始,渭源縣人大常委會組織部分人大代表針對渭河的污染問題進行水污染防治法執法檢查,并對全縣的水污染問題進行了持續關注;2008年,為保護渭河源頭水資源,渭源縣境內的36家淀粉加工企業全部關閉,其中一家在關閉后實施了搬遷重建。
渭河是黃河水源的重要補給區,因此,渭河源頭的生態惡化問題應及時采取有效措施,盡快治理。第一,高度關注渭河源頭的生態保護與修復,從根本上緩解渭河源頭生態惡化并提升水源涵養能力,杜絕和減少輕視環保、追求短期經濟效益現象的發生;第二,要繼續加大水污染防治法的宣傳力度,組織開展環境保護方面的執法檢查,督促有關部門對發現的問題及時予以整改,有效地促進環境保護;第三,建立水源地保護區,保護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,真正達到源遠流長;第四,對排向渭河源頭的污水,要采取各種手段進行強制性處理,如法律制裁、經濟處罰、市場調節等,對河流沿岸的垃圾堆放也應予以處理,以防渭河源頭的垃圾被沖入河中影響水質。
[1]芮孝芳.水文學原理[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.
TV123
B
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。
責任編輯 張瑜洪