西北有澤,水生張掖。黑河,古稱“弱水”,全長928公里,發源于青藏高原祁連山中段北麓,集祁連冰川雪水萬涓溪流,從深山處奔涌而下,流出鶯落峽,進入中游的河西走廊,從張掖緩緩穿境而過,用無限的深情孕育著這片熱土新的希望,造就了“西北糧倉”,所以被張掖人民親切地稱之為“母親河”?!昂诤尤鐜蛭鱽恚由线叧亲詽h開”。黑河古往今來的貢獻,寫在詩句里,也體現在社會進程的發展中,它滋潤出國博故里焉支山,孕育了“張國臂掖,以通西域”的金張掖,為張掖平原留下了星羅棋布的水域、森林、沼澤和灘涂,是遏制北面巴丹吉林沙漠南侵,保護祁連山下綠洲的天然屏障。但黑河在徑流過程中“時隱時現”,有的河段水量大,有的河段水量小甚至干涸真相究竟是什么呢?日前,記者采訪了甘肅省地礦局水勘院水環中心主任、高級工程師馮建宏來進行解答。馮建宏:千百年來,黑河深深浸潤茫茫戈壁,持續養育河西綠洲,受河西內陸河流域特殊的水文地質條件決定,黑河流域自上游祁連山區至下游額濟納盆地,地下水與地表水之間有規律、大數量的歷經了5次反復轉化,不斷為西北大地煥發新生機。
黑河流域地下水與地表水轉化示意圖
黑河上游祁連山區,地勢高亢,降水豐富,溝谷發育,地下水接受大氣降水,也就是降雨、冰雪融水的入滲補給后,自山巔向山緣運移,在徑流過程中,絕大部分地下水就近排泄于河谷,進而轉化為地表水,再通過密布的水文網匯聚后經河道流出山外。以甘肅省地礦局水勘院1990年完成的《黑河中下游兩水轉化及水資源綜合開發利用研究》項目計算結果為例,經測算,山區地下水每年轉化為河水的量約7.87億m3,占出山河水量的36.9%。河流出山后進入走廊平原的中游盆地,一部分水量經草灘莊水利樞紐、黑河東總干及西總干等水利工程,引入灌區用于農田灌溉,除農作物生長消耗和田間蒸發損耗外,其余通過渠系滲漏和田間滲漏的形式轉化為地下水;剩余水量則沿河床下泄,由于盆地南部地下水埋藏很深(祁連山前地帶地下水埋深達到200多米),河水位遠高于地下水位,這便成了一道奇特的水文地質景觀——“懸掛式”黑河。由于河床底部為大厚度的礫卵石層,透水性極強,河水以垂直滲漏的形式大量轉化為地下水,黑河干流鶯落峽——312國道黑河大橋段基本為懸河滲漏段。在冬季或地表徑流量很小的其他季節,河水則全部滲入地下,以地下潛流的形式向下游徑流,在此期間部分河段河床基本呈干涸狀態。以甘肅省地礦局水勘院1990年完成的《黑河中下游兩水轉化及水資源綜合開發利用研究》項目計算結果為例,經測算,河流出山后在洪積扇群帶通過河床轉化為地下水的量為每年5.27億m3,占出山河水量的26.1%。
黑河滲漏補給地下水示意圖
當地下水徑流至盆地北部細土平原區后(如甘州區謝家灣—烏江—靖安一帶),由于這一區域地勢平緩,水位埋深變淺,含水層顆粒變細、導水性減弱,地下水徑流受阻,在地勢低洼處以泉水的形式大量溢出地表,一般在泉腦為涓涓細流,隨著流程的增加,泉流量也增大,最終匯入河道而轉化為地表水。在此過程中,也為張掖黑河濕地生態系統提供了源源不斷的水源保障。黑河干流中游地區泉水主要分布于東起二壩水庫,西至山水河間的洪積扇群邊緣及細土帶內。在細土平原北部,由于河床下切,致使河流水位與地下水位的關系逆轉,即河流水位低于地下水位,地下水沿河道不斷溢出排泄而轉化為河水,如黑河干流312國道黑河大橋至正義峽段均為地下水溢出段。在這一轉化過程當中,由于中游出口正義峽處基巖裸露,使第四系孔隙水至此全部溢出,繼而轉化為河水。
地下水補給黑河示意圖
至此,中游盆地地表水與地下水之間經歷了河水-地下水-河水(泉水)這樣一個反復轉化的過程。
張掖盆地地下水補給、徑流、排泄示意圖
當河水通過連接中下游盆地間的溝谷(即正義峽),進入下游盆地后,在盆地南部(即金塔、鼎新一帶)再一次滲漏而轉化為地下水。之后地下水由南向北徑流,至下游湖積平原水位淺埋區(即居延海一帶)全部消耗于蒸散發。黑河流域水循環每一輪回的5次“變身”,便是黑河在徑流過程中時隱時現的原因所在。也正是因為地表水與地下水之間頻繁的相互轉化,客觀上也提高了黑河流域水資源的重復利用率,實現了水資源在“變”中求“生”,使每立方米的水產生了1.4立方米以上的價值。馮建宏多年從事黑河流域地表水、地下水轉化規律研究工作,他說,在水資源開發利用過程中,應當遵循兩水轉化的自然規律,做好地表水、地下水的聯合調蓄與利用。在上游祁連山區,要持續開展水源涵養工作,有效蓄存大氣降水、緩和地表徑流、增加地下水的補給量,進而在一定程度上調節出山河水的徑流量季節變化,促進水資源的合理調配與利用。在平原地區要充分利用好“懸河滲漏段”這一珍貴的地下水補給通道,適時調配河道過水量有效補給地下水。還要在農業灌溉過程中,積極創造地下水回補條件,如倡導灌區延續冬灌和春灌的傳統,在井河混灌區盡可能使用地表水灌溉,以增加田間的入滲量,通過這些措施增加地下水補給量,涵養地下水源,做好地下水儲備并充分發揮其調蓄功能,確保干旱年份地下有水可采。在盆地下游地下水淺埋區,要控制好水資源的開發利用規模,做到引水有度,開采有序,確保泉水溢出量的穩定,保護好濕地水生態系統,促進內陸河流域社會經濟和生態環境保護協調健康發展?!半S著黑河流域水資源開發利用格局的逐步變化,地表水與地下水之間的相互轉化模式也產生了一定影響。因此,我們將持續開展兩水轉化方面的系統調查和研究,為黑河流域水資源的開發利用不斷提供科學決策依據。”馮建宏說。(張掖市融媒體中心記者 李惠 陳海)