乌伦古河断流对流域生态的影响

古米娜·哈木斯别克

(阿勒泰水文勘测局，新疆 阿勒泰 836500)

1 乌伦古河断流历史与现状

乌伦古河发源于阿勒泰山脉，流经青河、富蕴和福海等县及农十师182团，最终流入乌伦古湖。山区季节性积雪构成其主要的径流补给来源，总长821 km，干流长532 km，上世纪九十年代以来，由于流域上游土地过度开发、工业用水激增等原因导致流域下游水量逐年递减，乌伦古河下游福海段断流天数逐年增加，据统计，在1995年～2008年期间，年平均断流天数为90 d，2009年全年断流，2010年～2016年期间，年平均断流天数为149 d，直接导致以流域为主要水源的福海县水量缺失严重。乌伦古河流域福海段断流后土地沙化面积逐渐增大，天然草场林地等资源逐渐萎缩。流域出现部分严重萎缩、河道断流，河道废弃、流域地形地貌巨变、尾闾湖干涸、荒漠化等问题。

2 乌伦古河断流对流域生态的影响

2.1 对河槽冲淤的影响

乌伦古河流域含沙量大，水沙输送并不十分平衡，水量年际变化幅度大，年内分配极不均衡，变幅大。乌伦古河流域含沙量时空分布比径流更加集中，泥沙主要来自中游恰库尔图河段，这一区间的来沙量在流域总沙量中占比90%左右，汛期和非汛期内含沙量变幅大，约85%的泥沙量来自汛期。乌伦古河下游河道淤积较强，阔克阿尕什乡段河道经过数十年的淤积，当前已经形成比两岸地面高出2 m～3 m的地上悬河。下游河道的淤积态势更加复杂，非单向淤积，呈现出“大水刷槽淤滩，小水淤槽”的演变规律[1]。乌伦古河流域近年来频繁出现的断流，使年平均流量大幅下降，下游来水来沙条件发生变化，下游河道冲淤态势也随之改变。上世纪60～80年代，全年来水来沙量较大，自上世纪九十年代中期以来流域来水来沙条件发生较大变化，据福海水文站实测资料统计，1995年11月～2013年10月汛期水量在全年水量中占比64.32%、非汛期占比62.41%，汛期来沙量占全年来沙量的72.49%、非汛期占38.62%；2013年10月～2016年10月汛期水量在全年水量中占比40.37%、非汛期占比33.95%，汛期来沙量占全年来沙量的59.78%、非汛期占34.17%。流域年平均水量及来沙量情况见表1。

表1 流域年平均来水量及来沙量情况统计（福海水文站）

从以上数据可以看出，进入90年代后，乌伦古河流域断流日益严重，下游汛期水量大幅度减少，2013年10月至2016年10月流域汛期平均水量仅占年均水量的33.95%；非汛期来水量占年均水量的40.37%；汛期进入乌伦古河流域下游的沙量也显著减少，仅占年均量的44.76%，非汛期沙量减少程度更加明显。

河道冲淤程度主要取决于来沙量与输沙量的对比情况，暂不考虑河床冲淤调整，乌伦古河流域下游河段输沙率S与流量Q的平方呈正比例关系[2]，即S=kQ2，其中k为系数。假设人类活动的影响造成流域来沙量与来水量同步减半，则在来水量减少的情况下，意味着流域输沙率将减至原来的1/4，福海水文站以下河段非汛期泥沙主要来自上游恰库尔图河段冲刷补给。福海水文站以上河段冲刷补给沙量总体减少，2013年10月～2016年10月福海水文站站非汛期沙量仅为0.13亿t，达到历史最低值。伴随着流域河床冲淤的自动调整，福海水文站以上河道在汛期内主河槽淤积严重，同时沿程引水引沙量减少，导致流域含沙量明显升高，2013年10月～2016年10月，福海水文站非汛期内流量均值达到最小，但含沙量却是福海水库运行以来的最大值。福海水文站非汛期来沙量是七十年代的59.78%，来水量是七十年代的40.37%。根据河段输沙率与流量的函数关系，福海水文站以下河段在非汛期的输沙量是同期输沙率的31.4%。

在水流与河床互相影响下引起河床及河流流路的变动趋势即为河床演变，流域水流量的减少必将弱化河流动力条件，水沙也不再进入断流河段，泥沙淤积河槽，河流流路变化减缓，造床作用减弱，河道过洪能力降低，直至断流。对于乌伦古河下游非汛期阔克阿尕什乡以上的冲刷型河床，河段断流导致河道冲刷停滞，而对于非汛期福海水文站以下的淤积型河道，断流期内淤积停滞。所以福海水文站以上河段主河槽淤积不断加重，福海水文站以下河段非汛期内来水量明显减少，2月～4月断流时段内有一定程度的减淤，但非断流时段内，较小的来水量降低了河段输沙能力，导致河道淤积加重，综合而言，福海水文站以下河段非汛期内减淤效果并不显著。

2.2 对河槽防洪的影响

数十年来乌伦古河流域小水小沙系列加剧了主河槽淤积，20世纪70年代福海水文站以下主河槽淤积仅为全断面淤积量的13.1%，而2013年10月～2016年10月河槽淤积量在全断面淤积量中占95.8%。乌伦古河流域下游河道在来水量减小及频繁断流的综合影响下，淤积加剧，河床不断抬高，洪水位不断上升，防洪负担不断加重。

2.3 对流域水质的影响

乌伦古河流域流经阿勒泰地区的青河、富蕴、福海等县及农十师182团，是三县一团区域农牧业生产的唯一水源，也是乌伦古湖的主要补给性水源。近年来，由于流域上游土地过度开发、工业发展导致用水量和废水量激增。据相关数据显示，六十至九十年代乌伦古河流域工业废水及生活污水排放量为18.5亿t，九十年代总排放量为21.7亿t，此后数量剧增（表 2），主要污染物包括 BOD5、COD、NO3-N、石油类、挥发酚等。

表2 乌伦古河流域工业废水及生活污水排放量 单位：亿t

2011.11 ～2016.10进行了乌伦古河流域福海段阔聂科买、解特阿热勒、布伦托、乌伦古河桥四个断面的监测，挥发酚、Hg和 As、Mn、Ug、高锰酸盐指数、COD、大肠菌群等含量均超标，最大超标值分别为《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）的1.3、21.1 和 21.9、12.3、4.6、21.7、0.6、1.7 倍，上述数据表明，乌伦古湖流域有机物、微生物和重金属污染较为严重。将2011.11～2016.10期间的观测值与流域1978年及1991.11～2001.10、2001.11～2011.10年间阔聂科买断面水质监测资料相比可知，流域 Cu、Zn、Pb、氟化物、NO3-N、BOD5、挥发酚、氰化物等浓度呈逐年升高的趋势，枯水期小流量水质则更差。

究其原因，除流域上游土地过度开发、工业发展导致用水量和废水量激增外，就是流域下游断流的影响，乌伦古河流域下游断流后，非汛期内污染物的下泄量减少，难以稀释降解入河的废水，在污染物激增和断流的双重影响[3]下，流域水质不断恶化，如果不采取有效措施控制与治理，流域可利用水资源将濒临枯竭，水污染事故的频繁发生必将降低饮用水质量、影响农业种植和渔业养殖、增加如癌症等环境病的发病率，严重威胁到流域安全和可持续发展。

2.4 对流域植被和生物群落的影响

流域断流导致乌伦古湖入湖水量减少，水位下降，湖水矿化度升高，过去大面积分布的红柳、梭梭等灌木早已消失，植被覆盖率降低。乌伦古河流域水量减少和季节性断流对鱼类生存、产卵繁殖极为不利，流域内主要生存着鲤鱼、鲶鱼、鲫鱼、赤眼鳟鱼、黄鳝、鳗鱼、贝加尔雅罗鱼等种类，流域下游断流既影响到各种鱼类资源的捕捞，又不利于其产卵繁殖。鱼类通常逆流而游，河道下游断流致使贝加尔雅罗鱼等洄游性鱼类无法洄游。乌伦古河流域鱼类繁殖期在4月中旬至11月中旬，鱼类产卵以一定的涨水为基础性条件，否则必将影响繁殖，水环境及水生态系统的破坏还会导致食物链断裂。乌伦古河流域下游断流对流域生物种群已经造成毁灭性的影响，其中赤眼鳟已经濒临绝迹。

3 结论与建议

根据分析可知，乌伦古河流域下游断流使河道丧失了生命力和自净能力，工业废水和生活污水的排放加剧了河道污染，导致水环境进一步恶化。流域断流使水生物群落的栖息地和鱼类的产卵繁殖地几近消失，水生态环境严重破坏。乌伦古河流域属于冲淤型河道，由于下游的断流河床干裂板结，小规模洪水的发生不足以形成河道冲刷，只有长历时大规模洪水才能形成河道冲刷，流域下游断流对于河道冲刷极为不利。

为有效解决乌伦古河流域断流问题，可以考虑在流域主要支流及干流修建调节型水库，加强水资源的合理调度和利用，确保工农业生产用水及河道生态用水量。此外，针对流域下游加强用水管理与水量调度，加强用水秩序管理，逐步恢复流域正常水量。