討賴河流域生態(tài)健康狀況分析與評價

李生才，趙志權

(甘肅省討賴河流域水資源局，甘肅 酒泉 735000)

1 研究區(qū)概況

1.1 地理位置

討賴河是黑河水系的一級支流，位于河西走廊中部，其流域東起山丹馬營河，南鄰疏勒河流域，西至嘉峪關黑山，北至金塔盆地的馬鬃山，流域總面積2.81×104km2。流域內(nèi)酒泉市肅州區(qū)、嘉峪關市、金塔縣人口較為密集，據(jù)2016年統(tǒng)計，流域總人口81.12萬人，總灌溉面積165.14萬畝，區(qū)域工農(nóng)業(yè)發(fā)展迅速，是河西走廊經(jīng)濟發(fā)展的重要經(jīng)濟帶[1]。流域地勢總體西南高東北低，由西南向東北傾斜。

1.2 水文氣象特征

流域區(qū)內(nèi)氣溫變化較大，冬季嚴寒，夏季酷熱，屬溫帶大陸性氣候，晝夜溫差較大，歷年最高氣溫38.7℃，最低氣溫-31.6℃，多年平均氣溫在6.7～7.7℃之間。年降水量稀少，多年平均降水量為272.7mm，多年平均蒸發(fā)量在1800～2500mm之間。全年日照時間約3000h，無霜期130d左右。該區(qū)域風沙較大，夏季以東南風為主，冬季多為西北風，最大風速為25.7m/s。

1.3 土壤植被概況

討賴河流域生態(tài)地域復雜，植被多樣，呈現(xiàn)明顯的垂直、水平分布[2]。其源頭區(qū)自上至下的土壤類型為高區(qū)寒漠土、沼澤土、草甸土、山地栗鈣土、山地草甸土、高山草甸土。流域植被簡單，以沙棘、高山柳、金露梅為主，草原類型以山地草原、山地草甸、高寒草原、高山草甸為主。上游現(xiàn)有各類草地1524萬畝。在地勢低洼處局部有湖泊及沼澤分布。

2 流域水資源分析

2.1 水資源分析

20世紀80年代初，流域開始監(jiān)測地下水，全流域共有地下水監(jiān)測井28眼，監(jiān)測站點均為省級基本監(jiān)測站，觀測項目主要有地下水水位、水溫等要素。根據(jù)流域內(nèi)監(jiān)測井觀測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析顯示，流域地下水埋深在0～5m的面積為1614.22km2，埋深在5～10m的面積為961.12km2，埋深10m以上的面積為676.98km2。流域水系支流包括洪水河、紅山河、觀山河、豐樂河與馬營河，以及涌泉壩、黃草壩、榆林壩等小河[3]。流域內(nèi)多年平均水資源總量為1.205×109m3，時空分布不均勻，具體分布見表1。

2.2 徑流特征分析

討賴河出山口冰溝水文站以上集水面積為6883km2，由于河床比降大，形成的洪水峰高量小、歷時短。在汛期，討賴河流域的補水來源主要以降水和冰雪融化為主，其流量變化規(guī)律與降水規(guī)律基本相同，在非汛期，流域水量主要以山區(qū)地下水補給為主[4]。受上游徑流補給條件的影響，討賴河出山口徑流呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性變化，冬季河流封凍，徑流靠地下水補給，其中1—3月來水量占年來水量的7.1%，在4月之后，隨著氣溫升高冰雪消融，

表1 討賴河流域水資源量分布表

河流水量逐步增大，4—5月來水量占年來水量的11.8%，夏秋流域降水集中，6—9月的流量占年徑流量的55.7%，11—12月為河流退水期，徑流量占年徑流量的25.4%。據(jù)調(diào)查資料顯示，討賴河出山口多年平均徑流量為6.27×108m3，年最大徑流量發(fā)生在1972年，為9.13×108m2，年最小徑流量發(fā)生在1990年，為4.89×108m2，水資源年際變化幅度較小，變差系數(shù)Cv值為0.13，年極值比2.41，是我國西部地區(qū)徑流變化幅度最小的河流，表明討賴河水資源多年變化相對穩(wěn)定。

3 流域生態(tài)系統(tǒng)健康評價

3.1 流域水資源開發(fā)利用程度

水資源生態(tài)健康可開發(fā)利用率指流域生態(tài)安全的各類生產(chǎn)和生活用水以及河道外生態(tài)用水的總水資源量占流域水資源總量的合理限度[5]。其水資源總量指降水所形成的地表和地下的產(chǎn)水量。水資源開發(fā)利用率計算公式如下：

C=Wu/(Qs+Pr)

(1)

式中，C—水資源開發(fā)利用率；Qs—河川徑流量；Pr—降雨入滲補給量；Wu—水資源開發(fā)利用量。

據(jù)調(diào)查，目前全球公認的外流河保證流域生態(tài)健康的水資源可開發(fā)利用率為30%～50%[6]，根據(jù)流域?qū)嶋H情況，確定流域水資源生態(tài)安全的可開發(fā)利用率為Co，則水資源開發(fā)利用程度計算公式為：

N=C/Co

(2)

據(jù)水文資料計算，討賴河流域開發(fā)利用程度為110%，對比水資源開發(fā)利用程度指標評價標準，評價結果為中，見表2。

表2 水資源開發(fā)利用程度指標評價標準 單位：%

3.2 流域植被分布

陸地植被種類、群落分布受氣候、降水量、地形、土壤類型、地下水等諸多因素影響[7]。討賴河流域降水量少蒸發(fā)量大，屬于典型的干旱半干旱地區(qū)[8]，該地區(qū)主要耐旱植物種包括怪柳(紅柳)、胡楊、校校、駱駝刺和蘆葦?shù)?，是西北地區(qū)廣布建群種，有良好的防沙、固沙能力，這些植被的生長主要通過根部的毛細作用吸取地下水來維持[9]，其生長狀況取決于地下水的埋深及根毛的下潛深度，因此，地下水位的高度直接影響植被的生長[10]。討賴河流域的植物生態(tài)臨界埋深為小于5m。目前，該流域有28眼省級地下水監(jiān)測井，地下水埋深小于5m的監(jiān)測井有20眼，占監(jiān)測井總數(shù)的71.4%，占總面積的61.2%，大于5m的面積占總面積的38.8%。表明討賴河流域植物覆蓋面積大于60%。

3.3 流域魚類評估

經(jīng)過對流域現(xiàn)場調(diào)查和對比《甘肅省脊椎動物志》等歷史資料、現(xiàn)場詢問水庫管理部門、當?shù)丶鏄I(yè)漁民和一些已承包水庫多年的養(yǎng)殖戶等方式得出調(diào)查結果，討賴河流域生存魚類主要有3目4科11屬13種，無國家重點保護魚類。此次調(diào)查共采集到13種347尾魚類，其中占數(shù)量百分比最大的是祁連山裸鯉共115尾，約占33.14%，其次是酒泉高原鰍共51尾，約占14.7%，第三是拉氏魚歲49尾，約占14.12%。討賴河流域魚類的組成和特征較為簡單[11]，通過查閱甘肅省脊椎動物志和青藏高原魚類，顯示討賴河流域魚類種類基本保持不變，表明該流域生態(tài)系統(tǒng)未受到明顯破壞，頂級物種仍有良好的生存環(huán)境。

3.4 河流水化學評估

本次水質(zhì)評價資料為甘肅水環(huán)境監(jiān)測中心酒泉分中心嘉峪關水文站常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測結果，評價標準依據(jù)GB3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》中常規(guī)監(jiān)測項目中的指標進行評價，結果見表3。

由表3可知，討賴河流域地表水水質(zhì)均達到II類水質(zhì)標準，水質(zhì)良好。

3.5 河道岸線資源分析

岸線保護區(qū)是指對流域防洪安全、河勢穩(wěn)定、水資源保護、水生態(tài)保護、珍稀瀕危物種保護及獨特的自然人文景觀保護等[12]。河道岸線是國家寶貴的資源之一，其開發(fā)利用與保護對經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定具有極其重要的作用[13]。以下將對討賴河流域河道岸線開發(fā)利用情況及對生態(tài)環(huán)境的影響進行分析。

表3 討賴河流域水質(zhì)監(jiān)測結果表 單位：mg/L

(1)冰溝出山口以上至甘肅省與青海省分界線河段：該河段為山區(qū)河道，河道長約120.92km，區(qū)間有電站攔水壩3座，兩岸岸線基本無開發(fā)利用。

(2)冰溝出山口以下至討賴河渠首段河段：該河段內(nèi)有取水工程2處、鐵路橋4座、穿河管線5條和1處文物景區(qū)。岸線利用長度1.8km，其他河段岸線為戈壁灘地，均未開發(fā)利用。

(3)討賴河渠首至嘉酒分界線河段：該河段內(nèi)有公路橋3座，管線6條，已建堤防河段長6.5km，岸線范圍內(nèi)為綠化帶和交通道路。該河段岸線長13km。其中50%已被開發(fā)利用，開發(fā)利用程度較高。

(4)嘉峪關河段：嘉峪關市境內(nèi)河段岸線長45.35km，其中已開發(fā)利用8.5km，利用率為18.7%。開發(fā)利用類型包括取水工程、跨河工程、文物景區(qū)及堤防景觀工程。

(5)酒泉市肅州區(qū)段河道：酒泉市肅州區(qū)境內(nèi)城防段河長13.55km，岸線總長13.55km。已開發(fā)利用12.485km，開發(fā)利用類型包括取水工程、跨(穿)河工程設施、堤防景觀工程，利用率為92.1%，開發(fā)利用程度高。

綜上分析，討賴河流域岸線除討賴河渠首至嘉酒分界線河段和酒泉市肅州區(qū)段開發(fā)利用程度較高外，其他河道開發(fā)利用率均較低。

4 建議

由上文可得，討賴河流域生態(tài)健康整體表現(xiàn)為較健康狀態(tài)，但是仍存在眾多不足，例如流域水資源利用程度較高，嚴重威脅著生態(tài)健康。此外，討賴河流域大部分岸線較長，且處于山區(qū)及戈壁之間，難以全面管理，導致時有水事違法事件。為維護流域生態(tài)系統(tǒng)健康，提出以下建議。

(1)加快討賴河流域管理條例立法，全面依法治理流域水生態(tài)環(huán)境。積極推進流域立法進程，制定并實施加強流域管理的規(guī)范性文件，加強執(zhí)法力度，嚴厲打擊水事違法行為。

(2)加快完善流域管理機構職能，實現(xiàn)統(tǒng)一管理與開發(fā)保護。組織管理機構不僅能明確主管部門與團隊之間的責任分工，還能通過協(xié)作，共同肩負水資源保護的工作[14]。同時，在不同區(qū)域設置專門的管理機構，能有效實現(xiàn)水資源技術管理和監(jiān)督職能的統(tǒng)一性[15]，集中統(tǒng)一地管理水資源，實現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)度、統(tǒng)一收取水費、統(tǒng)一管理監(jiān)督工程。及時調(diào)整相應的條例和管理準則，實現(xiàn)水資源科學分配，保障水資源合理利用開發(fā)。

(3)加強監(jiān)督管控工作，推進水域岸線保護和水污染防治。依據(jù)討賴河水域岸線規(guī)劃，加強河道水域岸線水生態(tài)空間管控工作。根據(jù)河道治理和岸線調(diào)整，落實河道分級分段管理職責，明確河道管理和保護范圍，加大監(jiān)督管控力度，對在流域內(nèi)亂倒垃圾等違法操作行為給予嚴厲處罰，維護流域水資源生態(tài)平衡。嚴格落實水污染工作方案，除了按時檢測主要水功能區(qū)和入口處的水質(zhì)外，還需要按照控制水資源的排污量，當出現(xiàn)水質(zhì)不達標或者納污能力超載等情況時，應及時向當?shù)氐恼块T匯報，并積極配合后期的整改工作。

(4)加強討賴河流域生態(tài)環(huán)境保護和修復。積極開展討賴河流域生態(tài)環(huán)境調(diào)研，在此過程中分析流域生態(tài)環(huán)境存在的問題，進而編制流域生態(tài)修復規(guī)劃，明確生態(tài)系統(tǒng)修復的責任主體及監(jiān)督主體，嚴格落實水生態(tài)修復措施。

(5)創(chuàng)新環(huán)境政策，建立長效機制。探索并建設有利于流域生態(tài)環(huán)境保護和經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的政策體系。研究適用于流域內(nèi)經(jīng)濟社會特點的管理政策體系，包括節(jié)水工程貸款政策扶持、生態(tài)補償政策、生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策等社會保障體系，促進水環(huán)境保護長效政策體系的構建。

(6)建設節(jié)水型社會。強化水資源需求管理，量水而行、因水制宜，全面加強水資源的合理開發(fā)、高效利用，規(guī)范水資源開發(fā)利用秩序，加大節(jié)水宣傳力度，制度合理的獎賞制度，加快建設節(jié)水型社會。針對農(nóng)業(yè)用水量大，引進節(jié)水灌溉技術，建設高效節(jié)水灌溉農(nóng)田，增強農(nóng)民節(jié)水意識。

(7)加快流域地理信息系統(tǒng)的基礎設施建設，推進信息化管理進程。完善互聯(lián)網(wǎng)基礎設施建設，安裝地表水、地下水監(jiān)測系統(tǒng)及水利工程自動化監(jiān)測系統(tǒng)。提高水利信息化管理水平，保證流域生態(tài)安全健康。

5 結語

近年來，隨著人們生活水平的不斷提高，對生態(tài)系統(tǒng)的健康程度越來越重視，而水資源生態(tài)管理與保護是實現(xiàn)水資源生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展的重要組成部分，因此，針對不同流域，采取適宜的水資源管理與保護模式，才能保障流域生態(tài)系統(tǒng)的健康，促進生態(tài)系統(tǒng)的良性發(fā)展。