民勤地區水資源特征分析研究

王貴忠，羅星罡，徐洲元，王國斌，劉 鵬，紀永福

(1．甘肅省水利水電學校，甘肅 蘭州730000;2．甘肅省治沙研究所，甘肅 蘭州730070)

(責任編輯 張培虎)

民勤地區位于石羊河下游，總面積16 016 km2，其西面、北面和東面被巴丹吉林沙漠和騰格里沙漠所包圍，南面與武威市涼州區接壤;絕大部分是荒漠區，沙漠、戈壁、荒漠草場相間分布;綠洲面積約1 800 km2，約占全縣土地總面積的11．24%。該地區屬于典型的大陸性荒漠氣候，降水稀少、氣候干燥、蒸發強烈、風大沙多、氣候環境十分惡劣。民勤水資源包括大氣降水、地表水和地下水，其中地表水和地下水是民勤經濟賴以存在的命脈，大氣降水不僅數量少，而且季節分布不均，有效降水更少［1］，對綠洲經濟活動的直接意義不大。民勤綠洲是非灌不殖的極端干旱區，水資源短缺是社會經濟發展和生態環境建設最主要的制約因素。分析研究民勤水資源是研究民勤生態建設、社會經濟發展的首要前提，對補充和完善干旱荒漠區生態用水理論及生產實踐均具有重要意義。

1 民勤地區大氣降水狀況分析

民勤地區大氣降水對綠洲經濟的作用不大，但是對當地生態環境起著極其重要的作用，大多數荒漠植被就是依靠大氣降水生長并發揮生態效益的［2］。根據民勤縣氣象站和甘肅省民勤治沙綜合試驗站氣象觀測場多年的資料，民勤地區多年平均降水量為115.41 mm，降水量不僅很少，而且年際間的變化很大，1961—2005年降水量最大的是1973年，為185．80 mm，最小的是1962年，僅為42．20 mm。這種年際間的降水量不均勻對荒漠植物的生長具有重要的影響，在降水量較多的年份，植被生長較好，對生態環境具有積極的意義;但是在降水量少的年份，植物常因缺水而死亡，由于當年土壤中儲存的水分很少，所以第二年植物生長也受限，風沙危害就加重。

降水在年內分布也不均勻，7—9月份的降水量占全年降水量的60．70%。民勤地區一次連續降水量很小，在1961—2006年的45年中，全年一次連續降水量超過30 mm 的年份只有7年，全年一次連續降水量不足10 mm 的年份有9年。

由于氣候干旱，蒸發量大，土壤含水率低，加之大風等原因，故水分的地表蒸發損失非常嚴重，多年平均蒸發量在2 400 mm 以上，最大年份達到了3 000 多mm。當一次性降水小于5 mm 時，由于強烈的地表蒸發作用，使得水分很快就散失到空氣中，植物幾乎不能吸收利用，一般認為是無效降水［3］。在民勤綠洲，農業經濟活動主要依靠灌溉，降雨的多少對綠洲農業經濟活動直接影響不大。近十幾年來，由于地下水位連續下降，荒漠植被已經不能吸收利用地下水(地下水位埋深在5 m 以下的地區)，基本是靠當年的大氣降水和土壤中儲存的水分來維持生存的［2，4］。在降水量較大的年份(如1968、1973 和2002年等)，荒漠植被生長較好，特別是一年生植物大量生長，植被覆蓋度成倍增加，同時土壤中儲存了較多的水分，有利于來年植物生長，這樣荒漠化就明顯逆轉，風沙危害減輕;但是在降水量較少的年份(如1962、1977 和1982年等年份)，土壤含水量少，荒漠植被生長不良，一年生植物不能發芽或者發芽后生長量很小，植被覆蓋度低，風沙危害頻繁，對綠洲農業具有巨大的威脅。

2 民勤地區地表水資源狀況分析

石羊河是民勤縣境內的唯一地表水源。石羊河發源于祁連山脈，其徑流由祁連山冰雪融水和山區降水形成，上游自東向西有大靖河、古浪河、黃羊河、雜木河、金塔河、西營河等支流。每條河流的上游出山口都修建了水庫，攔截整個河流的水量為永昌綠洲、涼州綠洲和古浪綠洲耕地灌溉，匯入石羊河進入民勤紅崖山水庫的只有灌溉后的剩余水、季節性洪水和潛入地下的灌溉滲漏水在中游露出形成的泉水。

20 世紀50年代以來，上游6 條河流的出山口水量存在持續期不等的豐、平、枯水年交替的周期性變化，其水量沒有明顯減少或增加的趨勢［5］。但由于上游涼州區和古浪縣經濟不斷發展，用水量不斷增加，灌溉后的余水越來越少，所以石羊河流入民勤的水量自20 世紀60年代以來一直呈減少的趨勢(圖1)，已經從1956年的5．14 億m3減少到2002年的0．62 億m3，減少了87．9%。

圖4 民勤紅崖山水庫水量年際變化

為了緩解民勤水資源緊張的趨勢，2000年9月正式建成了甘肅省景電二期向民勤調水工程(簡稱民調工程)，工程設計輸水能力為每年0．61 億m3，2001年實際調水總量為0．47 億m3，河道滲漏損失0．12 億m3，實際進入紅崖山水庫的水量為0．35 億m3。民調工程雖在一定程度上緩解了民勤的用水緊張狀況，但因用水缺口太大，還不能從根本上解決問題。石羊河進入紅崖山水庫的水量逐年減少，直接引起民勤盆地的地表水減少，繼而導致地表灌溉水、地下水補給減少。

3 民勤地區地下水狀況分析

民勤綠洲的地下水總資源量通常指地下水的天然補給量，它包括不與地表水重復的補給量和與地表水重復的補給量兩部分。據王耀琳等分析估算［3］，和地表水不重復的補給量包括兩部分:一是地下徑流側向補給，民勤地區每年可消耗的地下徑流為0.488 6 億m3;二是降水、凝結水的有效滲入，總量為0.108 億m3。和地表水重復的補給量包括地表水渠系有效入滲0．813 2 億m3和地表水田間有效入滲0．052 8億m3，共0．866 億m3。這樣民勤綠洲地下水的總資源量為1．462 6 億m3。

因地表水不能滿足需要，20 世紀70年代以來民勤綠洲就開始大量開采地下水。人工開采量沒有詳細的記載，據估算，1980年的開采量約為3．117 億m3，2000年增加到4．662 億m3，年均超采3 億m3左右(武威市水利局數據)。

持續超采地下水使地下水位持續下降，1979—1995年綠洲中心區域下降幅度大于10 m(據民勤治沙綜合試驗站數據)，其余大部分地區下降了5 ～10 m，綠洲邊緣也下降了2 ～5 m。大部分地區的地下水埋深大于10 m，最深處達25 m。同期的淺層地下水礦化度也大幅度上升，綠洲北部湖區的地下水礦化度超過了3 000 mg/L。

4 結 語

民勤大氣降水少，且年際間和年內分布不均勻，加之地表水被上游截流、地下水超采，資源性缺水不僅嚴重制約著社會經濟的發展，也影響了生態環境。民勤綠洲夾在騰格里和巴丹吉林兩大沙漠之間，像一個“大楔子”一樣將兩大沙漠阻隔開來，阻止了兩大沙漠的合攏，對沙漠化防治具有極其重要的意義。解決水資源短缺的矛盾對加強民勤生態建設、保護民勤綠洲是十分緊迫而現實的重要問題。解決民勤水資源問題的基本思路是“外調內節”，即積極從外面調水的同時，采取各種措施節約水資源。節水措施主要包括如下3 個方面。一是防止滲漏。可通過渠道襯砌，減少渠道滲漏，提高水資源利用率;控制農田灌溉量，防止土壤重力水過多而引起滲漏，如農田小畦化灌溉、滴灌等。二是防止蒸發。可通過地表覆蓋措施，減少蒸發損耗，提高水分利用效率。三是農藝節水措施。包括:調整種植結構節水，如多種植秋季作物，充分利用7、8、9月份的大氣降水，減少灌溉;種植耐旱節水作物等。總之，民勤必須采取有效措施積極解決水資源問題，這對當地百姓的生產生活和國家生態安全都是非常必要的。

民勤的缺水問題已經引起了黨和國家的高度重視，國家立項實施的石羊河流域綜合治理項目，主要是從水資源合理利用方面進行整治，武威市和民勤縣也實施了上游向下游有計劃的放水、“關井壓田”、節水灌溉、改善種植結構等一系列政策措施和技術措施，民勤的水資源問題正在逐步得到緩解。

［1］嚴平，韓福貴，俄有浩，等．民勤沙井子地區降水特征及干旱周期分析［J］．中國沙漠，1997，17(1):32－37．

［2］紀永福，俄有浩，楊自輝，等，民勤盆地生態功能類型區劃分與生態用水分析［J］．干旱區研究，2008，25(1):10－15．

［3］王耀琳，王繼和，俄有浩．節水灌溉——民勤綠洲發展農業的唯一出路［C］//中國西北荒漠區持續農業與沙漠綜合治理國際學術交流會論文集．蘭州:蘭州大學出版社，1998:212－219．

［4］鄭利民，姜丙州，郭衛新．對西北內陸河地區可持續發展問題的思考［J］．人民黃河，2006，28(12):1－3．

［5］陳隆亨，曲耀光．河西地區水土資源及其合理開發利用［M］．北京:科學出版社，1992．115－130．