张掖盆地的水资源调控条件

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黑河干流水资源宏观调控模式的意义~

本项目组成员近 20 年的中国西北干旱区地下水资源研究 ( 代表性成果见李文鹏等,1995,1999a,2000b 等) 表明,在我国西北地区的准噶尔盆地、塔里木盆地、柴达木盆地、吐鲁番—哈密盆地和河西走廊等,许多流域的自然地理地质环境背景、水资源特点及开发利用状况、以至所存在的生态环境问题等都与黑河流域有相同或相似之处 ( 图 6. 14~ 图 6. 17) 。因此,黑河干流水资源宏观调控模式,特别是张掖盆地的水资源调控模式在西北地区具有典型代表意义,是作者( 李文鹏等,1999b,2000a,2000c) 一直积极倡导的水资源合理开发利用对策措施。
干旱区水资源合理开发利用是一个需要进行长期深入研究、不断完善的重大课题。黑河干流水资源宏观调控模式仅是在区域水资源特点和水文地质条件分析研究的基础上,初步提出的合理开发利用地表水和地下水资源、保护生态环境的对策措施,其技术经济的可行性、社会认可程度、具体实施方案等都有待进一步深入分析研究,并在其他西北内陆盆地加以推广验证。

2.3.1地表水资源开发利用问题
2.3.1.1中游地区耗水量增大,下游过水量锐减
黑河流域中上游修建中、小型水库85座,衬砌干支渠道分别为2545km和2927km,斗农渠8406km,拦截了黑河干流以外所有支流的出山河水。干流地区耗水量由原来的(4~5)×108m3增加至1999年的8.03×108m3,向正义峡下泻水量由(10~12)×108m3减少至1999年的7.7×108m3(图2.4)。多年平均进入狼心山的地表水量仅为3.49×108m3,1992年最少为1.83×108m3(表2.19)。20世纪60年代解放村水库的兴建,截断了西部水系北大河进入下游与黑河干流汇合的途径。
中游地区耗水量增加一方面是工农业用水量的增加,同时现状水资源利用方式不尽合理造成一部分水量的无效蒸发。
为缓解春夏灌溉时期的“卡脖子旱”,20世纪60年代在黑河干流沿岸修建了41座平原水库,造成水面蒸发面积增大。根据现有资料估算,干流区平原水库水域面积4023.2×104m2,蒸发量达0.28×108m3/a,下游金塔盆地黑河干流河床变宽,水域面积更大,水面蒸发量达0.14×108m3/a。平原水库建设将不可避免地造成库区周围地下水位抬升,造成库区周围潜水蒸发量增加,如果按水域面积5倍计算其水位上升区的面积,水库建设造成潜水多蒸发量达0.64×108m3/a,累计增大的蒸发量近1.0×108m3/a(表2.20)。
无效耗水量还消耗于新开发的灌区中。黑河流域新开发的土地资源为20世纪50年代的1倍,这些新开发的土地位于老灌区外围,地下水位埋藏深、包气带厚度大、土壤水分含量低的地段,而且处于干旱区绿洲“湿岛”的边缘,陆面蒸发量较绿洲内部增加显著。在相同灌溉定额下,绿洲内部可能有部分灌溉水回归地下水,而新开发绿洲的灌溉水会全部消耗于作物蒸腾、陆面蒸发和包气带消耗,即使有余水入渗补给地下水,其数量较原泉水溢出带的老灌区减少许多。虽然目前尚未对此开展专门研究,但这种情况的存在是必然的。
2.3.1.2下游地区生态植被衰亡,沙漠化面积扩大
下游地区水量减少的直接结果是赖以生存的荒漠生态植被大量衰亡,尾闾湖泊干枯,河床及湖滨地带大量的细颗粒物质随即变为沙漠化的源泉。同时造成相同补给来源的地下水位多年呈下降趋势,加上人为破坏,固沙植物大量死亡退化,原固定、半固定的沙丘变为流动沙丘,沙漠化面积在较短的时间内迅速扩大,已演变为社会问题。

图2.4 中游地区不同时期耗水量对比图

表2.19 黑河正义峡、狼心山径流量统计表


表2.20 黑河干流平原水库1999年基本情况表


据考古和遥感资料,黑河的终端湖居延海在历史上其水面曾达720km2,以后逐渐分化为西居延海和东居延海为主体湖群。20世纪30年代以后西居延海水深2~9m,水域面积190km2,东居延海水深4.1m,直到1958年两湖仍保持水域面积267km2和35.5km2。由于上游来水减少,西居延海于1961年干涸,东居延海在1992年完全干涸,居延海从此成为历史。伴随而来的是区域地下水位下降,林木成片死亡,草场退化,虫灾泛滥,连年不断发生的突发性沙尘暴已给当地和邻近地区的人民生命和财产造成了巨大的损失,直接和间接经济损失无法估量。
根据1987年和1996年两期TM相片上各类植被发育面积统计,随着黑河上游来水的不断减少,下游地区植被生态系统日趋恶化,具体表现为各类植被的发育面积不断减少,生长较好、覆盖度较高的植被逐渐向生长一般且已退化的植被转变,喜水植被逐渐向盐生沙生的荒漠植被演化。
1)农作物耕作田1987年共生长约217.84km2,1996年约160.36km2,减少了57.48km2,其中长势较好的农田减少了63.7km2,这主要是因为随着灌溉水量减少、地下水位下降,土地沙化、盐化而撂荒弃耕。
2)由于河湖水数量减少,低湿地植被1987年生长约2605.61km2,1996年面积约1933.49km2,9年内减少672.12km2。胡杨林,胡杨、沙枣、柽柳混生林的发育面积变化虽然不明显,据实地调查显示,其枯梢、病害数量多,成年、幼林比例失调,衰败现象明显。基本依赖地下水生长的柽柳林在1987~1996年减少了142.85km2,说明地下水位的微小变化和土地旱化对其影响极为明显。来水量比较丰富的东河下游达来呼布绿洲带植被面积由1960年的724.04km2减少为701.47km2(1987年)和680.75km2(1996年),多年变化43.29km2。植被类型也向盐化、旱化方向发展(表2.21、图2.5)。
2.3.2地下水资源未能合理有效开发利用
2.3.2.1地下水资源未能有效利用
据计算,流域地下水资源天然补给量达32.64×108m3/a,允许开采量(12~13)×108m3/a,现状地下水实际开采量(5.54~6.05)×108m3/a,实际开采量为允许开采量的46%左右,为现状地下水补给资源的18%。特别是中游甘州、临泽、高台等地的细土平原地区和黑河两岸,地下水单井用水量3000~5000m3/d,水位埋深小于5m,含水层厚度大,增加开采可有效减少水资源的无效损失;因此,黑河流域干流地区在春季和夏季灌溉尽量开采地下水,在缓解用水高峰水资源供需矛盾的同时,减少地下水浅埋带的无效蒸发损失。
现状水利化条件下,东部水系张掖盆地地下水资源量为12.76×108m3/a,地下水开采量为2.17×108m3/a,仅占其资源量的17%。由于开采数量不足,现状地下水浅埋带潜水蒸发量达3.04×108m3/a,如将黑河水面及平原水库蒸发计算在内,中游地区无效蒸发量近4.0×108m3/a,而降低地下水位的唯一方法是开采浅埋带的地下水。可见通过优化区内水资源的利用方式,挖潜中游张掖盆地的资源潜力尚有足够空间。
表 2. 21 额济纳旗达来呼布植被发育面积统计表 单位: km2



图 2. 5 额济纳旗附近植被变化多年对比示意图

鼎新河谷盆地现状地下水资源量为 1. 96×108m3/ a,其中河流入渗量为 1. 19×108m3/ a,开采量为 0. 16×108m3/ a,占其资源量的 8. 2%。该盆地地势平坦,加上地下水开采数量不足,大部分地段地下水位埋深小于 5m,蒸发量达 1. 61×108m3/ a,成为 “补给-蒸发型” 盆地,改变现状水循环的途径就是大量开采利用盆地地下水。
额济纳盆地现状地下水资源量为 7. 94×108m3/ a,完全消耗于盆地蒸腾蒸发。盆地南部地下水埋深较大,为盆地主要补给区,接受河流入渗补给后缓慢径流供盆地蒸发。相对而言,该盆地地下水径流微弱,因此可以考虑在非常缺水的春夏季节,在盆地上游地带开采适量地下水,为东西河沿岸植物提供萌蘖生枝的必要水分。
2. 3. 2. 2 中游盆地水资源系统自身调节功能未能充分发挥
根据已有勘查资料,中游盆地含水层分布面积为 13154. 97km2,地下水储存量为 7034. 24×108m3,金塔盆地储存量为 879. 12×108m3( 表 2. 22) 。巨大的储存空间和地下水储存量为调节水资源的季节变化和年际变化,维持河流的基本径流量起到积极作用。多年来的水利化建设的方式是通过库渠工程将尽可能多的山前地表径流引入细土平原带发展灌溉农业,由于渠系利用率的提高和河水入渗量减少,山前地带的储存量逐步转化为地下径流而转化为资源消耗,这种过程表现为山前戈壁带地下水位持续下降和泉水溢出量削减。根据统计计算,自 20 世纪 70 年代以来,民乐山前戈壁区地下水位下降幅度达 20m 以上,黑河—梨园河山前地带下降 5m 以上,仅干流地区转化为径流资源的地下水储存量达 2. 631×108m3/ a ( 表 2. 23) 。即使在水资源利用格局不发生变化和利用率保持不变的前提下,地下水位下降和泉水溢出量削减的趋势还将持续,变为径流资源的储存量将进一步减少。为了有效利用山前戈壁带巨大的储存空间和储调能力,获得稳定的地下径流资源,应保持戈壁区适当的入渗量。同时张掖盆地处于流域上游,大量开发地下水造成的唯一问题是泉水资源的枯竭,近期可考虑适当地利用盆地的储存资源,以满足人口高峰来临及经济发展初期对资源的需求。
表 2. 22 黑河中下游诸盆地地下水储存量一览表


表 2. 23 黑河中游干流区戈壁带地下水储存量的消耗量 ( 1990~1999 年)


2. 3. 3 中游地区出现次生盐渍化现象
干流中游地区临泽—高台近河地带为盆地地下水的排泄地带,地下水埋深较浅,受下部承压水顶托补给及大量的引水灌溉,多年地下水位相对稳定。由于平原水库的修建,造成库区周围一定范围内地下水位抬升,增大无效蒸发的同时,使这些地带出现次生盐渍化现象。据 20 世纪 70年代中期和 2000 年 TM 和 MSS 遥感解译成果资料,中游高台灌区盐渍化面积由原 191. 89km2增至199. 48km2,临泽灌区出现次生盐渍化面积 29. 76km2,这与这一带灌区中有双泉、新华、小海子、后湾、姚家沟等平原水库建设有密切关系。

6. 1. 1 山前戈壁带的地下水动态特征及水资源调节能力分析

以 65 号长期监测孔为例进行分析。65 号孔位于民乐县祁连山前海潮坝河灌区和洪水河灌区之间,属海潮坝河和洪水河的洪积扇顶部大厚度潜水含水层分布区,孔深 300. 10m,初始地下水位埋深 218. 03m,1985 年 11 月成井。总体来看 ( 图 6. 1) ,65 号孔地下水位多年来呈持续下降状态,但持续下降过程中仍存在 1990 年、1994 年、1997 年和 1999 年的相对上升阶段,其中 1990 年最为明显。为进一步研究 65 号孔的地下水位动态变化特征,首先对地下水的补给影响因素做一简要分析。

图 6. 1 民乐县祁连山前戈壁带 65 号孔潜水位动态

其一,根据 65 号孔所处位置,可以肯定其地下水位的变化主要受两方面因素的控制,一是渠系渗漏和灌溉回归补给,二是天然河道渗漏补给。

其二,由于海潮坝河和洪水河的出山口径流监测资料很不完整 ( 海潮坝河没有监测资料,洪水河只有短期监测资料) ,将仅有的洪水河短期监测资料和西侧相邻的大堵麻河径流监测资料与黑河干流莺落峡的完整径流资料进行对比 ( 图 6. 2,图 6. 3) ,可以看出,三者之间的逐年和逐月径流量具有十分相似的变化规律。因此,可以根据莺落峡径流动态变化分析海潮坝河和洪水河冲洪积扇地下水的补给特征。

图 6. 2 民乐县祁连山前小型河流年径流量与黑河干流莺落峡年径流量比较

图 6. 3 1989 年黑河干流莺落峡与大堵麻河出山口逐月径流量比较

基于上述两点,就可以很好地解释 65 号孔地下水位动态变化的原因。

除个别丰水年外,3~11 月份,海潮坝河和洪水河出山地表径流全部引入灌区,渠系渗漏和灌溉回归成为戈壁带地下水主要的甚至唯一的补给来源; 12~2 月份,出山口地表径流量非常小,即使排入天然河道,对地下水的补给量也十分有限。因此,现状地下水补给量较天然条件下的河道渗漏补给量明显减少,65 号孔地下水位呈持续下降状态。

1989 年、1993 年、1996 年和 1998 年,黑河干流莺落峡年径流量分别为 23. 07×108m3、18. 06×108m3、18. 09×108m3和 21. 59×108m3,1989 年和 1998 年为保证率低于 5%的特大丰水年,1993 年和1996 年为保证率 15%左右的丰水年。可以认为,海潮坝河和洪水河在这 4 年也是丰水年,超过渠系引水能力的汛期洪水排入天然河道,渗漏补给地下水,是地下水位相对上升的原因。6~9 月份是上述丰水年汛期洪水在天然河道渗漏补给地下水的可能阶段,65 号孔地下水位分别在第二年的 4 月( 1990 年) 、10 月 ( 1994 年) 、8 月 ( 1997 年) 和 3 月 ( 1999 年) 达到相对最高时期,较天然河道渗漏补给分别滞后 ( 以 9 月份计) 7 个月、13 个月、11 个月和 6 个月。滞后期与补给量成反比的特点说明,单位时间渗漏量越大,补给速度越快,地下水接受的有效补给越多。

上述地下水动态变化很好地说明了戈壁带的水资源调控能力。在平面位置上,65 号孔位于海潮坝河和洪水河天然河道之间,到两河的距离在 3km 之内。65 号孔地下水位的变化滞后补给期6 ~ 12个月,代表了地表水转化为地下水的时间。进一步分析图 6. 1 中 65 号孔 1989 ~ 1991 年的地下水位动态变化,可以看出,地下水位达到相对最高后,可以在 1 年多 ( 14 个月) 的时间内保持高于前期的地下水位。因此,戈壁带内,汛期洪水 ( 特大丰水年) 通过天然河道渗漏补给地下水后,可以在 1 年半以上的时间内缓慢释放,这就说明戈壁带大厚度含水层具有非常好的调控能力。

6. 1. 2 张掖盆地含水层系统的水资源调节能力分析

为说明张掖盆地含水层系统的水资源调控能力,对黑河干流莺落峡年径流量与整个盆地地下水溢出量进行对比分析,如图 6. 4。其中,地下水溢出量的多年系列数据是在少数年份实测结果( 1966 年、1967 年、1984 年和 1986 年) 和典型泉水 ( 泉 6) 长期监测数据的基础上,利用均衡法推算得到的 ( 详见第 4 章) 。从图 6. 4 可以看出,莺落峡年径流量具有很好的长周期变化特征,丰枯周期在 12~15 年之间。张掖盆地地下水溢出量的动态变化可以分为两个阶段: 1978 年以前,呈现出长周期的、较平缓的动态变化特征,周期长度与莺落峡年径流量丰枯周期长度基本相同,但丰枯变化正好与莺落峡年径流量变化相反; 1978 年以后,虽然具有短周期的丰枯变化,但总体上呈持续衰减状态。

图 6. 4 黑河干流径流量与地下水溢出量关系

新中国建立以来,张掖盆地修建了大量引水渠系,但 1978 年以前没有对渠系进行防渗处理,因此,即使通过人工渠系把大量河水引入灌区,对地下水的补给并没有减少。也就是说,1950~1978 年,张掖盆地的地下水补给由原来的天然河道入渗补给为主,变为河道和人工渠系共同补给为主,补给总量没有减少 ( 反而有可能增加,因为增加了地下水补给途径) ,因此地下水溢出量呈相对稳定的周期变化,且这种周期变化与地表水的丰枯周期变化正好相反,互为补充。1978 年以后,随着主要干渠的改建与防渗处理,地下水的渠系入渗补给量大幅度减少,成为地下水溢出量衰减的主要原因之一。

因此,1956~1978 年地下水溢出量的变化规律基本反映了张掖盆地含水层系统强大的水资源调节能力。即在地表水的丰水期,地下水得到较多补给,存储在大厚度含水层系统中,缓慢释放( 溢出) ,其对溢出量的影响达 10 年以上。通过含水层系统的调节,在地表水的枯水周期内,仍保持较高的地下水溢出量,可利用的水资源总量在时间上更趋稳定。

6. 1. 3 戈壁带地下水人工补给条件分析

下面主要从水源条件、工程措施条件和地下储存空间条件等对戈壁带地下水人工补给条件进行分析。

6. 1. 3. 1 水源条件

表6. 1 列出了1981 年以来莺落峡来水量与正义峡下泄量。如果以国务院1997 年批准的分水方案为参考标准,则 20 世纪 80 年代初期 ( 包括以前) 还处于比较理想的状况; 1985~2000 年,仅在丰水年和个别平水年达到分水要求; 2001 年以后,由于采取了一些强制性措施,也达到或超过了分水要求。

表 6. 1 黑河干流莺落峡来水量与正义峡下泄水量对比 单位: 108m3

注: 2003 年数据来源于黑河网//www. yrcc. gov. cn。

前面的分析中已经表明 ( 图 4. 11) ,1981 年以来,黑河干流经过的张掖、临泽、高台三县市的地表水引用量并没有增加,反而有所减少,造成正义峡下泄量减少的直接原因是张掖盆地地下水溢出量的持续减少。另外,洪水季节,天然河道径流量大大超过其渗漏能力。因此,适度截取丰水年份的汛期洪水,储存在地下含水层系统中,增加平、枯水年份的地下水溢出量,是现状水资源利用水平下,保证正义峡下泄水量目标的重要调控手段。在丰水年份截取的汛期洪水并没有消耗在张掖盆地,而是储存在张掖盆地,通过含水层系统的调节,增加平、枯水年份的地下水溢出量,进而增加正义峡下泄量,为达到分水目标提供保证。另外,截取汛期洪水的重要意义还在于袭夺地表水的无效蒸发,增加全流域可利用的水资源量,因为这部分洪水进入下游额济纳平原后,其效用主要是增加居延海的入湖水量,然后消耗于水面蒸发。

图 6. 5 莺落峡来水量与草滩庄以上引水量逐月变化特征

为确定在何种丰水年份可以合理截取汛期洪水进行地下水人工补给,图 6. 5 给出了黑河干流莺落峡代表性年份 ( 不同保证率水平) 逐月径流量 ( 来水量) 变化特征。可以看出,莺落峡来水量的丰枯水平主要取决于 7 月、8 月份的径流量。根据 2001~2003 年莺落峡来水量和正义峡下泄量的实际情况,在现状水资源利用水平下,莺落峡来水量保证率水平低于 25%的丰水年份,正义峡下泄量是较为有保证的。因此,初步确定,莺落峡来水量保证率在 25%以下的丰水年份,可以在 7月、8 月份截取一定量的洪水,用于张掖盆地地下水人工补给。具体操作过程中,由于难以准确预测莺落峡 7 月、8 月份的来水量,因此,以长期监测结果为依据,以 25%保证率水平年的 7 月、8 月份流量平均值 ( 125m3/ s) 为基准,当莺落峡来水量超过 125m3/ s 时,就可以利用多出部分进行地下水人工补给。另外,在确定可供用于地下水人工补给的洪水径流量时,没有考虑废弃平原水库后可能增加的正义峡下泄量。因此,在丰水年份,进行地下水人工补给是有水源保证的。

6. 1. 3. 2 工程措施条件

在卫星遥感图像 ( 图 6. 6) 上可以看出,在黑河干流草滩庄引水枢纽的河道西侧,为大片戈壁荒漠区,南北长约 20km,东西宽约 10km,面积约 200km2。通过实地调查,该地区地表以卵砾石堆积为主,地形相对较平缓,可以很方便地从草滩庄引水枢纽和西总干渠等引水至该地区,是理想的地下水人工补给场所。具体方案为: 以现有引水渠系为基础,修建多条简易渗水渠道,渠首位于草滩庄引水枢纽和引水干渠,渠的末端为黑河干流主河道; 在满足冲沙要求的前提下,尽量使渗水渠道保持较平缓的坡度 ( 如沿等高线走向) ,增加流程,使洪水充分地入渗补给地下水,剩余的水回归天然河道。

图 6. 6 黑河干流地下水人工补给区示意图

6. 1. 3. 3 入渗与储存条件

在西北干旱区戈壁带,如果引水渠系不做防渗处理,其利用系数只有 0. 3 左右,即 70%左右的引水量将损耗于渗漏补给地下水、包气带和水面蒸发,其中前者占总损耗量的 80%以上。因此,人工渗水渠道可以将 50%以上的引水量补给地下水,其余大部分回归天然河道,小部分消耗于包气带和水面蒸发。

第 4 章的计算结果表明,仅 20 世纪 90 年代,张掖盆地地下水储存量的消耗量就达到 20×108m3以上 ( 表 4. 31) 。因此,有足够的含水层空间用于存储人工补给的地下水。

6. 1. 4 袭夺地下水无效蒸发的潜力分析

袭夺地下水浅埋带的无效蒸发是干旱区增加可利用水资源量的重要途径,但需要处理好与生态保护的关系。均衡计算结果表明,张掖盆地水位埋深小于 10m 的浅埋带地下水蒸发量为 1. 95×108m3/ a ( 见表 2. 27) 。除局部地区外,张掖盆地大部分天然绿洲已逐渐改造为人工绿洲,只要保持适当的地下水位,就不会对生态环境造成明显影响。因此,袭夺地下水浅埋带的无效蒸发量具有较大潜力。

为进一步论证袭夺浅埋带地下水无效蒸发的能力,利用地下水数值模型 ( 见第 8 章) ,模拟了增加地下水开采对溢出量、蒸发量和储存量的消耗量的影响。结果表明 ( 表 6. 2) ,在现状地下水补给量不变的情况下,维持目前地下水开采布局,每增加 1×108m3的开采量,仅可夺取浅埋带地下水蒸发量 0. 21×108m3,其余靠消耗地下水储存量和减少地下水溢出量补偿。因此,不改变现状地下水开采布局,仅增加开采量,难以取得袭夺无效蒸发量的理想效果。

表 6. 2 现状补给量条件下不同开采量的数值模拟成果表 单位: 108m3/ a

由于大量关闭现有地下水开采井是不现实的,因此,为有效袭夺地下水无效蒸发,需要在现状地下水开采布局的基础上,增加浅埋带地下水开采量。如何达到这一目的,主要应考虑两方面的问题。一是地下水浅埋带为多层含水层结构,需要确定合理的开采层位; 二是在确定开采层位的基础上,设计合理的开采布局。下面对确定合理的开采层位进行分析。

图 6. 7 是浅埋带同一位置不同深度监测孔地下水位 ( 头) 动态变化曲线 ( 监测孔信息见表6. 3) 。可以看出,不同位置潜水与承压水之间的关系呈三种类型:

一是潜水与承压水之间存在一定的水头差,且年际和季节动态变化均不一致 [图 6. 7 中 ( a)( b) ( c) ]。潜水位多年来呈相对稳定状态,季节动态变化明显受灌溉影响; 而承压水水头多年来呈持续下降趋势,季节变化与开采密切相关。这说明,潜水与 ( 浅层) 承压水之间的水力联系较弱。

二是潜水与承压水的年际与季节变化基本一致,潜水与浅层承压水的水头接近,但与深层承压水存在一定的水头 ( 位) 差 [图 6. 7 中 ( d) ( e) ]。这说明,潜水与浅层承压水之间的水力联系较强,两层承压水之间的联系较弱。

三是潜水与浅层承压水的水位 ( 头) 相同,且动态变化完全一致 [图 6. 7 中 ( g) ( h) ]) ,说明二者之间有很强的水力联系。对图 6. 7 ( e) ,虽然潜水与承压水的季节动态变化不一致,但总体下降的趋势是一致的; 仔细分析可看出,受开采影响,承压水季节下降幅度较大,潜水向下渗漏补给承压水,因此年内潜水的最低水位期滞后于承压水,到高水位期潜水与承压水的动态变化趋于一致。图 6. 7 ( e) 表现出的特点也说明潜水与承压水之间存在很好的水力联系。

上述潜水与 ( 浅层) 承压水的关系说明,为有效袭夺地下水无效蒸发,在潜水与承压水联系较弱的地区,应以增加潜水的开采为主; 在潜水与承压水联系较强的地区,应共同增加潜水与浅层承压水的开采量才能取得较好效果。

在地下水浅埋带,一般潜水含水层富水性较差 ( 单位涌水量低) ,地下水矿化度较高,侧向径流缓慢,因此,在以增加潜水开采量为主的地区,应以较高密度均匀布井,且与地表水或承压水混合 ( 或交替) 使用; 在需要共同增加潜水与浅层承压水开采量的地区,宜以较高密度均匀布设潜水井,以较低密度 ( 潜水井数量的 1 /3 ~ 1 /4) 布设浅层承压水井,潜水与承压水混合利用。

表 6. 3 张掖盆地地下水浅埋带部分观测孔信息

图 6. 7 张掖盆地地下水浅埋带同一位置潜水与承压水动态变化曲线

6. 1. 5 小结

目前,张掖盆地的引水渠系建设已达到一定规模。根据国务院批复的 《黑河流域近期治理规划》( 2001) ,在今后一段时期内,重点加强干、支、斗渠的高标准衬砌,这势必会进一步减少张掖盆地地下水的补给量,加剧地下水溢出量的衰减。因此,采取一定的工程措施,将丰水年份多余的洪水存储在戈壁带大厚度含水层系统中,增加地下水的补给,是实现张掖盆地地表水、地下水的联合调度与优化利用的重要手段之一。

上述分析表明,张掖盆地大厚度含水层系统是一巨大的天然地下水库,具备水资源调控的有利条件且经济可行,可以达到以丰补歉、多年调节的目的,对减少水面蒸发,增加可利用的水资源量,保证平、枯水年份达到正义峡下泄量目标具有重要作用。

袭夺地下水浅埋带无效蒸发是增加黑河流域可利用水资源量的重要途径,关键是在处理好与生态保护关系的基础上,确定合理的开采层位和开采布局。上面的分析中给出了初步结论,具体实施过程中还需做进一步的工作。




张掖盆地的水资源调控条件视频

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