民勤地区水资源特征分析研究

王贵忠，罗星罡，徐洲元，王国斌，刘 鹏，纪永福

(1．甘肃省水利水电学校，甘肃 兰州730000;2．甘肃省治沙研究所，甘肃 兰州730070)

(责任编辑 张培虎)

民勤地区位于石羊河下游，总面积16 016 km2，其西面、北面和东面被巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠所包围，南面与武威市凉州区接壤;绝大部分是荒漠区，沙漠、戈壁、荒漠草场相间分布;绿洲面积约1 800 km2，约占全县土地总面积的11．24%。该地区属于典型的大陆性荒漠气候，降水稀少、气候干燥、蒸发强烈、风大沙多、气候环境十分恶劣。民勤水资源包括大气降水、地表水和地下水，其中地表水和地下水是民勤经济赖以存在的命脉，大气降水不仅数量少，而且季节分布不均，有效降水更少［1］，对绿洲经济活动的直接意义不大。民勤绿洲是非灌不殖的极端干旱区，水资源短缺是社会经济发展和生态环境建设最主要的制约因素。分析研究民勤水资源是研究民勤生态建设、社会经济发展的首要前提，对补充和完善干旱荒漠区生态用水理论及生产实践均具有重要意义。

1 民勤地区大气降水状况分析

民勤地区大气降水对绿洲经济的作用不大，但是对当地生态环境起着极其重要的作用，大多数荒漠植被就是依靠大气降水生长并发挥生态效益的［2］。根据民勤县气象站和甘肃省民勤治沙综合试验站气象观测场多年的资料，民勤地区多年平均降水量为115.41 mm，降水量不仅很少，而且年际间的变化很大，1961—2005年降水量最大的是1973年，为185．80 mm，最小的是1962年，仅为42．20 mm。这种年际间的降水量不均匀对荒漠植物的生长具有重要的影响，在降水量较多的年份，植被生长较好，对生态环境具有积极的意义;但是在降水量少的年份，植物常因缺水而死亡，由于当年土壤中储存的水分很少，所以第二年植物生长也受限，风沙危害就加重。

降水在年内分布也不均匀，7—9月份的降水量占全年降水量的60．70%。民勤地区一次连续降水量很小，在1961—2006年的45年中，全年一次连续降水量超过30 mm 的年份只有7年，全年一次连续降水量不足10 mm 的年份有9年。

由于气候干旱，蒸发量大，土壤含水率低，加之大风等原因，故水分的地表蒸发损失非常严重，多年平均蒸发量在2 400 mm 以上，最大年份达到了3 000 多mm。当一次性降水小于5 mm 时，由于强烈的地表蒸发作用，使得水分很快就散失到空气中，植物几乎不能吸收利用，一般认为是无效降水［3］。在民勤绿洲，农业经济活动主要依靠灌溉，降雨的多少对绿洲农业经济活动直接影响不大。近十几年来，由于地下水位连续下降，荒漠植被已经不能吸收利用地下水(地下水位埋深在5 m 以下的地区)，基本是靠当年的大气降水和土壤中储存的水分来维持生存的［2，4］。在降水量较大的年份(如1968、1973 和2002年等)，荒漠植被生长较好，特别是一年生植物大量生长，植被覆盖度成倍增加，同时土壤中储存了较多的水分，有利于来年植物生长，这样荒漠化就明显逆转，风沙危害减轻;但是在降水量较少的年份(如1962、1977 和1982年等年份)，土壤含水量少，荒漠植被生长不良，一年生植物不能发芽或者发芽后生长量很小，植被覆盖度低，风沙危害频繁，对绿洲农业具有巨大的威胁。

2 民勤地区地表水资源状况分析

石羊河是民勤县境内的唯一地表水源。石羊河发源于祁连山脉，其径流由祁连山冰雪融水和山区降水形成，上游自东向西有大靖河、古浪河、黄羊河、杂木河、金塔河、西营河等支流。每条河流的上游出山口都修建了水库，拦截整个河流的水量为永昌绿洲、凉州绿洲和古浪绿洲耕地灌溉，汇入石羊河进入民勤红崖山水库的只有灌溉后的剩余水、季节性洪水和潜入地下的灌溉渗漏水在中游露出形成的泉水。

20 世纪50年代以来，上游6 条河流的出山口水量存在持续期不等的丰、平、枯水年交替的周期性变化，其水量没有明显减少或增加的趋势［5］。但由于上游凉州区和古浪县经济不断发展，用水量不断增加，灌溉后的余水越来越少，所以石羊河流入民勤的水量自20 世纪60年代以来一直呈减少的趋势(图1)，已经从1956年的5．14 亿m3减少到2002年的0．62 亿m3，减少了87．9%。

图4 民勤红崖山水库水量年际变化

为了缓解民勤水资源紧张的趋势，2000年9月正式建成了甘肃省景电二期向民勤调水工程(简称民调工程)，工程设计输水能力为每年0．61 亿m3，2001年实际调水总量为0．47 亿m3，河道渗漏损失0．12 亿m3，实际进入红崖山水库的水量为0．35 亿m3。民调工程虽在一定程度上缓解了民勤的用水紧张状况，但因用水缺口太大，还不能从根本上解决问题。石羊河进入红崖山水库的水量逐年减少，直接引起民勤盆地的地表水减少，继而导致地表灌溉水、地下水补给减少。

3 民勤地区地下水状况分析

民勤绿洲的地下水总资源量通常指地下水的天然补给量，它包括不与地表水重复的补给量和与地表水重复的补给量两部分。据王耀琳等分析估算［3］，和地表水不重复的补给量包括两部分:一是地下径流侧向补给，民勤地区每年可消耗的地下径流为0.488 6 亿m3;二是降水、凝结水的有效渗入，总量为0.108 亿m3。和地表水重复的补给量包括地表水渠系有效入渗0．813 2 亿m3和地表水田间有效入渗0．052 8亿m3，共0．866 亿m3。这样民勤绿洲地下水的总资源量为1．462 6 亿m3。

因地表水不能满足需要，20 世纪70年代以来民勤绿洲就开始大量开采地下水。人工开采量没有详细的记载，据估算，1980年的开采量约为3．117 亿m3，2000年增加到4．662 亿m3，年均超采3 亿m3左右(武威市水利局数据)。

持续超采地下水使地下水位持续下降，1979—1995年绿洲中心区域下降幅度大于10 m(据民勤治沙综合试验站数据)，其余大部分地区下降了5 ～10 m，绿洲边缘也下降了2 ～5 m。大部分地区的地下水埋深大于10 m，最深处达25 m。同期的浅层地下水矿化度也大幅度上升，绿洲北部湖区的地下水矿化度超过了3 000 mg/L。

4 结 语

民勤大气降水少，且年际间和年内分布不均匀，加之地表水被上游截流、地下水超采，资源性缺水不仅严重制约着社会经济的发展，也影响了生态环境。民勤绿洲夹在腾格里和巴丹吉林两大沙漠之间，像一个“大楔子”一样将两大沙漠阻隔开来，阻止了两大沙漠的合拢，对沙漠化防治具有极其重要的意义。解决水资源短缺的矛盾对加强民勤生态建设、保护民勤绿洲是十分紧迫而现实的重要问题。解决民勤水资源问题的基本思路是“外调内节”，即积极从外面调水的同时，采取各种措施节约水资源。节水措施主要包括如下3 个方面。一是防止渗漏。可通过渠道衬砌，减少渠道渗漏，提高水资源利用率;控制农田灌溉量，防止土壤重力水过多而引起渗漏，如农田小畦化灌溉、滴灌等。二是防止蒸发。可通过地表覆盖措施，减少蒸发损耗，提高水分利用效率。三是农艺节水措施。包括:调整种植结构节水，如多种植秋季作物，充分利用7、8、9月份的大气降水，减少灌溉;种植耐旱节水作物等。总之，民勤必须采取有效措施积极解决水资源问题，这对当地百姓的生产生活和国家生态安全都是非常必要的。

民勤的缺水问题已经引起了党和国家的高度重视，国家立项实施的石羊河流域综合治理项目，主要是从水资源合理利用方面进行整治，武威市和民勤县也实施了上游向下游有计划的放水、“关井压田”、节水灌溉、改善种植结构等一系列政策措施和技术措施，民勤的水资源问题正在逐步得到缓解。

［1］严平，韩福贵，俄有浩，等．民勤沙井子地区降水特征及干旱周期分析［J］．中国沙漠，1997，17(1):32－37．

［2］纪永福，俄有浩，杨自辉，等，民勤盆地生态功能类型区划分与生态用水分析［J］．干旱区研究，2008，25(1):10－15．

［3］王耀琳，王继和，俄有浩．节水灌溉——民勤绿洲发展农业的唯一出路［C］//中国西北荒漠区持续农业与沙漠综合治理国际学术交流会论文集．兰州:兰州大学出版社，1998:212－219．

［4］郑利民，姜丙州，郭卫新．对西北内陆河地区可持续发展问题的思考［J］．人民黄河，2006，28(12):1－3．

［5］陈隆亨，曲耀光．河西地区水土资源及其合理开发利用［M］．北京:科学出版社，1992．115－130．