麗江黑龍?zhí)度畡?dòng)態(tài)變化與降水關(guān)系初探

和菊芳，方金鑫

(云南省水文水資源局麗江分局，云南 麗江 674100)

1 黑龍?zhí)度焊艣r

1.1 基本情況

麗江黑龍?zhí)豆珗@始建于乾隆二年(1737)，是麗江著名的風(fēng)景區(qū)，也是世界文化遺產(chǎn)麗江古城玉河水系生態(tài)景觀用水的主要水源。其位于麗江古城北因在象山山腳一帶出露豐富的泉水而聞名，泉水主要有5個(gè)泉水出露點(diǎn)，通常稱為黑龍?zhí)度?，年出水?dāng)?shù)千萬立方米，在麗江壩區(qū)眾多的泉群中，是最大的一個(gè)、也是最為有名的。

黑龍?zhí)度憾嗄昶骄髁?.24 m3/s ，豐水年月最大平均出流量達(dá)3.86 m3/s，枯水時(shí)期卻出現(xiàn)連續(xù)幾年干涸的情況。黑龍?zhí)度簽橄陆敌腿?，泉水?dòng)態(tài)受大氣降水豐枯變化的影響較顯著。

目前，針對(duì)黑龍?zhí)稊嗔鲿r(shí)期補(bǔ)水工程有三個(gè)，拉市通海調(diào)水工程、白水河調(diào)水工程、文海水庫調(diào)水工程，均為外流域調(diào)水補(bǔ)給黑龍?zhí)豆┕懦巧鷳B(tài)景觀用水。

1.2 黑龍?zhí)都袇R流帶

麗江盆地位于玉龍雪山東側(cè)溶蝕高原區(qū)，巖溶水極豐富，因位于溶蝕高原的斷塊復(fù)式向斜邊緣，斷塊高原對(duì)降水的入滲補(bǔ)給和交潛比較有利，促進(jìn)了巖溶發(fā)育，形成網(wǎng)狀的管道系統(tǒng)，巖溶地下水往往呈集中匯流泉群形式排泄，在匯流帶地下水比較豐富而且分布比較均勻。

黑龍?zhí)都袇R流帶位于九子海復(fù)向斜南部翹起端，泉群出露于三疊系北衙組中上段灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r中，地表溶蝕裂隙發(fā)育，泉群斷續(xù)分布，溢出帶長達(dá)2 km，多數(shù)呈下降泉，但也有具上升泉性質(zhì)的。由于接受大氣降水、雪山冰川融化水、基巖地下水、河流渠道水的補(bǔ)給，地下水補(bǔ)給來源豐富，且冰雪融化水、凝結(jié)水對(duì)地下水的補(bǔ)給比較有利，得天獨(dú)厚的自然地理?xiàng)l件賦予黑龍?zhí)度贺S富的涌水量。

1.3 黑龍?zhí)稊嗔髑闆r

據(jù)史書記載，歷史上黑龍?zhí)对卸啻胃珊园l(fā)生。《乾隆麗江府志》載：乾隆元年(1736年)旱，夏四月，麗江玉河源涸，越孟秋乃復(fù)。乾隆二年(1737年)夏，玉河又竭，時(shí)守者蒞麗，麗人士惶惶若失。

1960年全區(qū)旱象嚴(yán)重，麗江春旱0.442 萬hm2，黑龍?zhí)陡珊浴?983年全區(qū)遭受特大旱災(zāi)，全區(qū)多數(shù)河道斷流、龍洞水干涸，灌溉缺水嚴(yán)重，城鄉(xiāng)人畜飲水也出現(xiàn)困難。黑龍?zhí)陡珊詳嗔?，?983年4月17日干枯后，到1984年9月19日才復(fù)出水，時(shí)間長達(dá)500多天。據(jù)記載，初始出水流量也僅為0.36 m3/s。

2006年以來黑龍?zhí)栋l(fā)生頻繁斷流。2006年5月中旬日至7月下旬日斷流，斷流時(shí)間71 d。2007年3月中旬至7月下旬?dāng)嗔?，斷流時(shí)間129 d，2008年7月上旬?dāng)嗔? d。2010年6月中旬至8月下旬發(fā)生斷流，斷流時(shí)間71 d。2011年7月上旬?dāng)嗔? d。2012年1月下旬至2014年9月上旬跨年斷流，斷流時(shí)間長達(dá)958 d。2015年1月17日斷流至2018年8月8日復(fù)出，跨年斷流長達(dá)1 299 d。黑龍?zhí)稓v年斷流情況見表1。

從歷史旱象分析來看，近期發(fā)生的旱象與歷史上1961年、1983年的相當(dāng)，而黑龍?zhí)稊嗔魈鞌?shù)卻長于當(dāng)時(shí)2倍多，在相同條件下產(chǎn)生的旱情對(duì)目前造成的影響比在20世紀(jì)60年代、80年代嚴(yán)重得多。由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展中忽視對(duì)水環(huán)境情勢的保護(hù)，水環(huán)境情勢隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展逐步趨于劣勢，黑龍?zhí)度簲嗔髯兊迷綖轭l繁，保護(hù)與改善水環(huán)境成為迫切任務(wù)。

表1 黑龍?zhí)稓v年斷流情況Tab.1 Blackout in Heilongtan Over the Years

2 泉水與降水變化規(guī)律

2.1 泉水與降水滯后關(guān)系

以泉群周邊的清溪、團(tuán)山、九子海、氣象站、木家橋五個(gè)雨量站的降水量作為流域平均降水量進(jìn)行降水的年內(nèi)年際變化過程分析。年內(nèi)最大3個(gè)月降水為7月、8月、6月，泉水最大3個(gè)月為10月、11月、12月；最小3個(gè)月降水為12月、2月、1月，泉水最小3個(gè)月為6月、7月、5月；從泉水與降水年內(nèi)的變化過程來看，年內(nèi)各月泉水涌水大小的變化與年內(nèi)降水的變化存在明顯的滯后關(guān)系，最大泉涌量比最大降水滯后3個(gè)月，最小泉涌量比最小降水滯后6個(gè)月。從圖1可看出其泉水年內(nèi)變化明顯滯后于降水的年內(nèi)變化，泉水枯水出現(xiàn)時(shí)間滯后降水枯季長達(dá)6個(gè)月。泉水與降水的年內(nèi)變化過程見圖1，泉水與降水的年際變化過程見圖2。

圖1 泉水與降水年內(nèi)變化過程Flg.1 Annual variation of spring water and precipitation

圖2 泉水與降水年際變化過程Flg.2 Interannual variations of spring water and precipitation

從泉水與降水的年際變化分析，泉水的豐枯水年與降水的豐枯水年期并不是單一的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，最大泉水量出現(xiàn)時(shí)間滯后于最大降水量出現(xiàn)時(shí)間2年，當(dāng)年的泉水出流并不能完全反應(yīng)當(dāng)年的降水量情況。

2.2 泉水與降水補(bǔ)給關(guān)系

由于降水是黑龍?zhí)度褐饕a(bǔ)給源，泉水與降水之間存在緊密的關(guān)聯(lián)性，可以通過降水量來初步判定泉水的出流情況。通過不同年次降水連續(xù)滑動(dòng)與泉涌量相關(guān)分析，連續(xù)2年滑動(dòng)的面平均降水量與泉水涌水量兩者間相關(guān)關(guān)系較為密切，結(jié)合黑龍?zhí)稊嗔靼l(fā)生時(shí)間及降水量來分析泉水涌水量與降水量的關(guān)系。當(dāng)連續(xù)2年滑動(dòng)面平均降水量小于1 000.0 mm時(shí)將會(huì)發(fā)生全年斷流；當(dāng)連續(xù)2年滑動(dòng)面平均降水量介于1 000.0～1 150.0 mm時(shí)，不會(huì)發(fā)生全年斷流，但年內(nèi)會(huì)發(fā)生不同程度時(shí)間長短不一的短暫性斷流；而當(dāng)連續(xù)2年滑動(dòng)面平均降水量超過1 150.0 mm時(shí)，泉群將保持全年涌水不發(fā)生斷流。

由于黑龍?zhí)度涸诮邓霛B補(bǔ)給的過程中主要通過地面下滲及落水洞下滲補(bǔ)給，泉水對(duì)落水洞入滲補(bǔ)給較為敏感、也甚為明顯，響應(yīng)時(shí)間僅為1個(gè)月左右。通過地面下滲補(bǔ)給的響應(yīng)時(shí)間達(dá)4～5個(gè)月。但年內(nèi)降水并不能完全通過年內(nèi)泉水涌水量反映出來，泉群地下蓄水水庫具有跨年調(diào)節(jié)能力，泉水對(duì)降水量的響應(yīng)具有跨年延遲響應(yīng)的特性，響應(yīng)時(shí)間有時(shí)可延遲長達(dá)2 a。

3 泉水與水位變化規(guī)律

3.1 泉水與水位關(guān)系

水位的年內(nèi)、年際變化與降水的年內(nèi)、年際變化一致。降水豐枯水年、連豐連枯水年交替出現(xiàn)，水位高低起伏變化交替出現(xiàn)與降水變化基本一致，最高最低水位出現(xiàn)時(shí)間與降水最大最小出現(xiàn)時(shí)間存在一定的滯后性。泉水涌水量大小的年內(nèi)、年際變化與水位年內(nèi)、年際變化過程相符，漲落過程一致。在泉水涌水臨界水位以上時(shí)水位越高泉水涌水量越大，每年汛末的10月泉水涌水量達(dá)到最大值，泉水涌水量的大小與水位高起伏變化與兩者相關(guān)緊密。歷年(1992-2012年)水位變化過程見圖3。

3.2 泉水與季節(jié)關(guān)系

麗江降水季節(jié)性差別很大，汛(5-10月)枯(11-次年4月)分明。研究區(qū)枯季降水一般僅在100.0 mm以下，僅占全年降水的5.5%，枯季一般不產(chǎn)流或產(chǎn)流很少。但即便在枯季不產(chǎn)流的情況下，黑龍?zhí)度惨掷m(xù)到次年的6月才出現(xiàn)泉水最小涌水量。在降水補(bǔ)給很少或降水補(bǔ)給中斷的情況下，泉水從汛末10月的最大涌量到6月的最小涌量，泉水涌水仍然能持續(xù)長達(dá)6個(gè)月以上，其退水過程緩慢而綿長，泉水涌退水過程不同于降水的豐枯季差異明顯、時(shí)間結(jié)點(diǎn)界線明顯,。

圖3 歷年水位變化過程Flg.3 Variation of water level over the years

4 結(jié) 語

(1)黑龍?zhí)度菏欠駭嗔髋c連續(xù)兩年降水量的關(guān)系較為密切。連續(xù)2年降水量小于1 000.0 mm時(shí)將會(huì)發(fā)生全年性的斷流，介于1 000.0～1 150.0 mm時(shí)，會(huì)發(fā)生短暫性斷流。

(2)當(dāng)年的泉水量并不能完全反映當(dāng)年的降水情況，泉水涌水量與降水之間存在跨年調(diào)節(jié)，泉水對(duì)降水的響應(yīng)具有跨年響應(yīng)的特性，泉水極大值出現(xiàn)時(shí)間明顯滯后于降水極大值出現(xiàn)時(shí)間。

(3)年內(nèi)泉水涌水量大小、水位的高低起伏變化與降水量變化存在3-5個(gè)月的滯后時(shí)間，退水過程中泉水對(duì)降水的響應(yīng)緩慢而綿長，其地下水水庫蓄水調(diào)節(jié)能力較強(qiáng)。

(4)在同樣降水量的情況下泉水涌水量較20世紀(jì)七八十年代有減少的跡象。而在同樣旱情情況下，目前造成的旱象影響卻比20世紀(jì)60年代、80年代嚴(yán)重。

(5)除氣候、降水、植被等自然環(huán)境的影響外，人為開采地下水、黑龍?zhí)端h(huán)境區(qū)域下墊面結(jié)構(gòu)的大幅改變也成為黑龍?zhí)额l繁斷流的誘因。

目前，麗江市采取的一些工程措施，僅是通過外流域調(diào)水來保障麗江古城的生態(tài)景觀用水，而無法切斷黑龍?zhí)稊嗔鞯母?，?duì)黑龍?zhí)稊嗔魅狈τ行ПＷo(hù)措施。在水源清楚補(bǔ)給區(qū)明確的情況下，應(yīng)通過水源區(qū)保護(hù)補(bǔ)給區(qū)保護(hù)等措施保障黑龍?zhí)堕L年涌水不斷流。

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