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1、1重视河道生态环境需水，改善流域生态环境石羊河河道生态环境需水量的思考王开录1，阎有喜2（1.甘肃省武威市石羊河流域综合治理指挥部，733000，武威；2.衢州学院 建筑工程系，324000，浙江 衢州 ）摘要：摘要：河流是石羊河流域生态环境的主要影响因素，是石羊河流域绿洲的生命线。重视石羊河河道生态环境需水是石羊河流域荒漠化防治的需要，是维护本流域生态安全的需要，是流域地下水位恢复的需要，是保护绿洲永存的需要，是流域经济社会可持续发展的需要。因此，要考虑石羊河流域河道本身的生态环境需水，就必须加大河流水源涵养的保护力度，合理制定各河流水库的调度方案，对各条河流分段划定生态环境功能，分段确定各
2、河段的入河流量及年过水总量，分段确定各河段的河道外引用水总量，确保不使河流干涸而丧失环境功能。树立人与自然和谐相处的理念，恢复河道生态环境需水，改善流域生态环境，保障流域生态安全，保障流域内经济社会可持续发展。关键词：关键词：河道；生态环境；需水量中华人民共各国水法第三章第二十一条规定，“在干旱和半干旱地区开发、利用水资源， 应当充分考虑生态环境用水需要”。第三十条规定，“县级以上人民政府水行政主管部门、流域 管理机构以及其他有关部门在制定水资源开发、利用规划和调度水资源时，应当注意维持江河 的合理流量和湖泊、水库以及地下水的合理水位，维护水体的自然净化能力”。中华人民共和国 水利部发布的水资
3、源评价导则要求，在进行水资源开发利用及其影响评价时，要调查统计 分析河道外用水和河道内的用水情况。水法提到了水资源开发要注意江河的合理流量和湖泊、 水库及地下水的合理水位，水资源评价导则提到河道内的生态用水问题，实际上，不论是江河 的合理流量，还是湖泊的合理水位，均涉及到河流本身的生态需水和用水问题。 对于石羊河流域来说，由于水资源缺乏，生产用水和生态环境用水矛盾突出，如何考虑河 道本身的生态环境需水量，如何保证河道本身的合理流量，如何保证其尾闾湖泊的合理水位， 是需要认真思考的问题。 1 河道生态环境需水量的内容随着生产力的发展和对河流水资源开发利用程度的提高，人类对河流影响和控制能力越来
4、越强，河流生态环境需水的研究范围逐步扩大1。刘昌明等认为，河流系统生态环境需水量主 要有 8 个方面的内容，一是河流系统中天然和人工植被耗水量，包括水源涵养林、水土保持措 施及天然植被和绿洲防护林带的耗水量；二是维持水（湿）生生物栖息地所需的水量；三是维 持河口地区生态平衡所需的水量；四是维持河流系统水沙平衡的输沙水量；五是维持河流系统 水盐平衡的水量；六是保持河流系统一定的洗释净化能力的水量；七是保持水体调节气候、美 化景观等功能而需损耗的蒸发量；八是维持合理的地下水位所必需的入渗补给量等2。 对于石羊河流域来说，干旱少雨，资源性缺水严重，笔者认为，维持合理的地下水位所必 需的入渗补给量、维
5、持水（湿）生生物栖息地所需的水量、保持河流系统一定的洗释净化能力 的水量和河道水流蒸发量，应必须考虑。根据河道内生态环境用水可一水多用和重复利用的功 能，其它几个方面的问题也就随之解决了。 2 石羊河流域的河道特性与生态用水现状 石羊河流域的河流有一个显著的特性，就是支流发源于山区，支流河流象树叉一样，深入 到山区内，分布在干流的上游，干流形成于平原绿洲区，延伸至沙漠区，形成湖泊。由于上游2的建库筑坝，引水灌溉，造成河道断流或萎缩，尾闾湖泊干涸消失而沙漠化。 2.1 河道流量的季节性强 石羊河流域的各支流河流的水资源，主要形成于南部祁连山区，祁连山区降水丰沛，水系 发育，冰川、冰雪融水和降雨等
6、水量，大部分直接补给河流，一部分流入基岩，补给裂隙水或 层间水，其中绝大部分又在河流出山口以前排泄入河流内，成为河水的一部分。从水资源的构 成看，降水直接产生的径流占 67%，山区地下水排泄入河水量占 30%，由山区永久积雪和冰川 消融形成的径流占河流径流的 3%。由于祁连山区海拔高，到了冬季，冬季降雪除蒸发下渗损 耗外，实际补充河水径流量甚微，一般到了春季的末期四月份消融补充河水径流，全区降雨量 和径流量的变化趋势基本一致，主要在夏季和初秋，而相应引起季节洪水径流量的增大。径流 量的分配与径流补给来源的关系极为密切，夏季和初秋以降雨和冰雪融化增大径流量为主，水 量很大，形成一年里的主汛期；深
7、秋和冬季则以地下渗流补充为主，水量甚小，而春季特别是 仲春时节，河床冰雪融化，增大径流量，称之为春汛或桃花汛。总的特点是“春汛、夏洪、秋平、 冬枯”。 2.2 干流本身不产流 石羊河其显著的特点是干流与支流的关系极为密切，石羊河干流本身处于冲击洪积扇群相 联接组成的冲积平原区，本身不产生地表径流，水量全部来自于上游的各支流和由地表水转化 形成的泉水河流。历史上石羊河流域有 7 条支流与干流有自然的水力联系，随着环境变化和人 类活动的影响，水资源的开发利用程度越来越高，支流区域用水量的不断扩大，支流已无水量 自然注入干流，支流与干流的自然水力联系已不存在，目前只有西营河、金塔河、杂木河每年 向干
8、流输入少量地表水，或者下泄部分洪水。东大河、黄羊河、古浪河看似有自然水力联系， 但已失去了实际意义上的水力联系，已无水量进入石羊河干流。同时中下游从水资源管理上， 分为河水灌区和井水灌区，各支流出山口后，其水量全部被中游山水灌区使用消耗，下游地区 只有靠开采地下水来维持生产和生活用水。支流向干流注入水量的消失，导致干流地区生态环 境受到严重破坏，泉眼消失，泉水区也成了井灌区，地下水位下降，泉水资源大幅衰减，泉沟 干涸，昔日泉水汩汩的自然景观消失，下游绿洲失去了支撑，濒临毁灭，被下游绿洲阻隔的巴 丹吉林沙漠和腾格里沙漠逐步靠拢，北部青土湖及其以下已联成一片。伴随着绿洲的萎缩，土 地沙化面积不断扩
9、大，沙尘暴等自然灾害频发。 2.3 石羊河河道生态用水的现状 石羊河流域由于地处干旱缺水的区域，降水稀少，本身生态环境脆弱，水资源的开发利用 程度高，在水资源的配置上主要考虑生活和生产用水，其河道内的生态环境用水基本没有考虑， 致使河道断流，尾闾湖泊干涸、湿地萎缩、植被退化、动植物种群消失，河道环境功能丧失， 流域内生态环境严重恶化。 石羊河流域由于资源性缺水的问题严重，水资源的开发利用程度高，生活、生产、生态用 水的矛盾十分突出，为改善石羊河流域的生态环境进一步恶化的局面，国务院批准了石羊河 流域重点治理规划，在实施的石羊河流域重点治理规划中，治理目标是 2010 年石羊河干流蔡 旗断面过水
10、量达到 2.5 亿 m3以上，到 2020 年，蔡旗断面过水量达到 2.9 亿 m3以上，没有涉及 石羊河干流下段（红崖山水库青土湖段）的河道整治恢复和尾闾湖泊的输水问题。 3 考虑河道生态环境需水的重要性 在人类活动甚少时期，石羊河流域下游是都有较大范围的湖泊。那个时期，发源于高山区 的几条河流均汇集于干流且全部流入下游，久而久之，河流的不断流入，就形成了湖泊。尔后 随着人类活动的增加，人们加大了对水资源的开发利用，河流流入下游的水量逐渐在变小，在 强烈的蒸发等因素的影响下，湖泊也逐渐萎缩，湖泊演变成了湿地，湿地演变成了湖积平原， 发育成了绿洲，部分变成了沙漠，部分被人们开垦种植，由此形成了
11、绿洲。33.1 考虑河道生态需水是荒漠化防治的需要 在人类当今面临的诸多生态和环境问题中，荒漠化是最为严重的灾难，荒漠化不仅造成贫 困，而且迫使人们离开故土，造成严重可怕的移民浪潮。河流是生态系统的主体，维系着国土 生态安全，对人类的生存和发展具有极其现实的意义。历史上，许多灿烂的文明都是依河而兴。 河流自身生命系统发生危机，以河流为依托的其他生态系统也就失去了存在的基础，就会是一 片荒漠。维护河流良好的生态环境是国土安全的保障，是提高人民生活质量的重要措施，是实 现可持续发展的先决条件。河流生态屏障的破坏引发的突出问题就是国土不安。因此，保护河 流，考虑河道本身的生态环境需水是防治荒漠化、维
12、护流域生态安全的需要。生态安，则国土 安；国土安，则百姓安；百姓安，则天下安。 当走进石羊河流域下游民勤绿洲外围的沙漠，我们会看到许多绿洲，有大有小，大的几平 方公里和更大，小的有几十平方米的。这些绿洲区域都比较湿润，植被生长良好，并伴有其他 生物，这些绿洲为什么能存在呢？笔者认为主要就是因为绿洲所产生的湿气构成的气团阻挡干 旱气流的侵害，这个气团在它周边形成一个界面，使干旱气流不能进入水汽团中，所以仔细观 察，就会发现，沙漠中大大小小绿洲（湿地）周边的沙漠都是绕道而行的，埋压不掉绿洲，使 这些绿洲得以生存。而这些绿洲之所以能生存，只有河流源源不断的提供水资源，如果河流断 流了，地下水位下降，
13、湿地消失，这些绿洲就失去了支撑，就会被沙漠埋没。 在石羊河流域，绿洲由河流衍生而形成，一条河流就造就一条生态保护屏障，其形态随河 流走向呈条带形状，这种形态在绿洲的中下游非常明显。如石羊河流域下游，河流穿过红崖山 流入大西河（石羊河的下游红崖山青土湖段），两岸胡杨林参天、柽柳、白刺茂密，形成一个 保护绿洲的天然屏障柴湾，这些柴湾沿古石羊河的河岸，自上而下是连续的。这些柴湾在过 去很长一个时期是受到保护的，它是抵御巴丹吉林沙漠对民勤绿洲侵害的天然屏障，有效地保 护了民勤绿洲的存在。随着石羊河流域上游河流上水库的修建和红崖山水库的修建，河道人工 改道，大西河昔日的风光不在，胡杨林残败、柽柳、白刺枯
14、死，巴丹吉林沙漠东扩，大大压缩 了民勤绿洲的生存空间，民勤绿洲频繁遭到沙尘暴的肆虐与蹂躏。 3.2 考虑河道生态环境需水是流域地下水位恢复的需要 在石羊河流域平原绿洲区这样的干旱区，降水稀少，蒸发强烈，降水对地下水的补给微乎 其微，地下水的补给主要靠河流水的垂直入渗。如石羊河流域绿洲中部的龙首山、红崖山、阿 拉骨山形成一个东西走向的阻隔带，这条阻隔带将石羊河流域绿洲分隔为上游的武威盆地和永 昌盆地，下游为民勤盆地、昌宁盆地，这些盆地内的地下水的补给主要是地表水的垂直入渗补 给。上游盆地由于阻隔带的作用，河流水的入渗和田间灌溉水的入渗，地下水的补给较好，地 下水埋藏较浅，水位较高，由于阻隔带的作
15、用，上游武威盆地、永昌盆地的地下水是无法通过 地下径流来流入民勤盆地和昌宁盆地的，两个盆地的地下水若无河流水的补给入渗，再无来源。3.3 考虑河道生态环境需水是保护绿洲永存的需要 河流的退缩直接影响着绿洲生态环境的逆转，因为保护绿洲的植被尤其对水有强烈的敏感 性，河流地表水的减少、地下水位的下降及地下水矿化度的升高都会对植物的生长产生不利影 响，从而引起绿洲的退化和沙漠化的拓展。如石羊河下游民勤绿洲的核心区域，在未开采地下 水或地下水开采强度较小时，进入绿洲地区的河流水和灌溉水入渗补给地下水，以绿洲中心区 的地下水位与绿洲外围沙漠区的地下水位基本一致，或高于外围区的地下水位，地下水从绿洲 向外
16、围荒漠区补给。河流断流后进入绿洲的地表水减少，地下水失去了补给来源，同时造成地 下水采补严重失衡，形成绿洲区地下水降落漏斗，长期的超采，地下水位持续下降，降落漏斗 扩大加深，绿洲外围荒漠区变成高水位区，地下水从荒漠区反向补给绿洲，使外围荒漠区地下 水位下降，导致了绿洲外围天然防护区植被枯萎死亡，使昔日的防风固沙区丧失了防护能力， 加大了风沙对绿洲的危害程度。长期的实践证明，绿洲的兴衰及生态环境与河流息息相关，河4流是绿洲生存所必须的基础条件和保证，没有河流，就没有绿洲，河流断流，绿洲的消失是在 情理之中，是必然趋势。 4 保障石羊河河道适度生态环境需水的措施 4.1 加大河流水源涵养的保护力度 石羊河流域河流均发源于高寒山区，山区的大片的森林和草甸是山区水源涵养的重点区域， 保护山区森林资源，提高森林的数量和质量，以森林数量和质量的扩张，达到增强水源涵养、 稳定周边生态环境，保护冰川，保障区域生态安全。大力封山育林、退耕还林，逐步增加森林 面积，增加森林覆盖面积，增强生态系统整体功能，只有青山不老，才会有绿水长流，留得青 山在，不愁没水浇。 4.2 合理制定
