（环境科学专业论文）乌梁素海作为黄河补给水源的作用及凌汛期引黄蓄水的探讨.pdf

r o l eo f l a k e w u l i a n g s u h a i a s s u p p l y s o u r c eo fw a t e ro f y e l l o wr i v e ra n dr e s e a r c ho fc h a n n e l 钒e rf r o my e l l o w r i v e r d u r i n g f l o o d w a t e rs e a s o no fi c ei n t ot h el a k e a b s t r a c t ： l a k ew m i a n g s u h a ii ss i t u a t e di nu r a df r o n tb a n n e ro f t h eb a y a r m a o e rl e a g u eo f i n n e rm o n g o l i aa u t o n o m o u sr e # o n i ti sj i n k e dt oh e t a oi r c i g a t i o nc a t c h m e n t sj t h ew e s t 。t ow u 疆m o t m t a i n si nt h ee a s t a n dl o c a t e da t 氇ee a s tt i po f t h eh e t a op l a i n l a k e w u l i a n g s u h a i i ss i t u a t e di nt h e g r a s s l a n d a n ds e m i d e s e r t i a n d s c a p e o f a u t o n o m o u sr e g i o no fi n n e rm o n g o l i a 。p r c h i n a 倒kl a k ei s3 5t o4 0 k i nl o n g ( n s ) a n d5t o1 0 k mw i d ef e w ) ，w i t ha l l a r e ao fa b o u t2 9 3 k m z 骶l ea v e r a g e e l e v a t i o no ft h el a k eo v e rt h ey e a r si s1 0 18 5 m a n dt h ec a p a c i t yi s2 5 - 3 10 6 m 3 t h e m a x i m u md e p 盎i sa b o u t4 m 。t h ea v e r a g ed e p t hi s0 7 m ，b u tm o s tp a r tl sa t0 。5 - l 。o m 。 t h el a k ei sa ni m p o r t a n ts u p p l ys o u r c eo fw a t e ro fy e l l o wr i v e ri 1 1d r ys e a s o n t h e l a k ei si m p o r t a n tt od e c r e a s el a c ko fw a t e ro fl o w e rr e a c h e so fy e l l o wr i v e ti nd r y s e a s o n n o w u p p e r r e a c h e so f y e t l o wr i v e ri sc a r r y i n go u tp r o j e c to f e c o n o m i z i n go n w a t e r w a t e rq u a n t i t yp u t t i n gi n t ot h el a k ei sr e d u c i n g t om a i n t a i nw a t e rq u a n t i t yo f t h el a k ea n d 招p r e s e r v ew a t e r p u t t i n gi n t oy e l l o wr i v e r 扭d r y s e a , s o i l ，馥i sp r o j e c ti s c h a n n e l i n gw a t e rf r o my e l l o wr i v e rd u r i n gf l o o d w a t e rs e a s o no f i c e t h ep u r p o s e o ft h ep r o j e c ti st om a i n t a i nt h el a k ew u l i a n g s u h a ia san a t u r a ll a k ea n dt om a i n t a i n t h el a k ea san a t u r a lr e s o l h - c eo f t h ew h o l e 壬| 嚣瑚a r e a k e yw o r d s ：l a k ew u l i a n g s u h a is u p p l y s o u r c e o fw a t e ry e l l o wr i v e r c h a n n e lw a t e rf l o o d w a t e rs e a s o no f i c e 娃 序言 湖泊怒一种非常宝贵的自然资源，和其它自然资源一样，湖泊不可避免地受 n - f 入类涵动豹影响。驭魄质学角度看，湖泊的存在只是一种过渡现象因为它 终究会被流入的泥沙和湖泊中的求生生物残体充填，逐渐演变为滔泽直至最后潢 亡。但是，这种自然过程幽于人类活动而大大加速了。人为影响之一是土壤侵蚀 使入濒泥沙瓒趣；其二是潮蠹营莠麴震增黻( 富营券纯) 傻藻类与窳摹煞釜；其 三媳田湖造田使湖泊面积缩小以至消亡：冀四是大缀引水和入流河流改向使入流 承爨惫尉躐少。出予鞋上缀霾，潮澹覆获释东量毯往在短麓内发受戏涮径变纯， 甚至导致一些湖泊完全干澜。湖泊颇积缩减、水量减少往往导致湖水矿化度增加， 使承蒺交劣“2 3 调。 鸟梁素海近年泉出现料严重的寓营养他现象，鼹进入鸟梁素海的水量避年寒 减少了约5 0 鸟粱素海将变成一闭口湖，因此引水入乌梁索海对岛梁素海富营 养豫豹防治是裴掌黧要戆，曩对保持鸟粱素海终碧一令滏濑，蠖其簸为潺粪魅区 可持续利用的一个富饶的资源有重骚作用。本论文鼹中国一瑞典一挪威三方合作 豹鸟粱索海缘舍熬治瑷爨孛熬令子潆蘧萼| 窳方寨串静一颂臻究凑容， 主要是进行鸟梁素海作为黄河补给水源的作用及凌汛期引黄蓄水的可行性的研 究。 1 河套灌区概况 河套滋区是一个具有悠久历史并在新中国建立以后又有新的发展的犬型灌 嚣，蠢接弓| 蹋黄溺零进行灌溉”3 2 8 ”。褥套灌嚣韵发矮，大散经历了三个泠菠。 第一阶段从1 8 3 0 年左籀- 灌区重新开发始，至1 9 6 1 年约1 3 0 年期闻为无坝 自流g 东阶段，灌溉爱黄河自然承彼的碾制，保证稷度低，开发撬横小。谚云“天 早g l 水难，承大流满潍”就是当时河套灌区写照。 第二阶段有滋无排阶段，从1 9 6 1 年在巴彦渖尔盟蹬 - 4 县建成拦河引水枢 纽始，至1 9 8 1 年2 0 年期自j ，为有坝引水，有灌无排阶段。有坝引水提高了灌溉 保证率灌溉面积迅速扩大。因为排水不通畅，地下水位升高，土壤次生盐碱化 发展。 第三阶段，从1 9 8 1 年打通总排干经乌梁素海至黄河的出口起进入了建设有 灌有排，灌排配套的新阶段，土壤盐碱化已有所抑制，生产水平不断提高。 河套灌区发展的历史证明：引黄灌溉开发利用了原生盐碱地；单纯灌溉的 发展又导致了土壤次生盐碱化。只有有效的排水、灌排相结合才能防治土壤次生 盐碱化的发展。在河套，没有灌溉就没有农业，而没有排水就没有稳定的真正的 灌溉农业。”1 “”1 ”3 经过多年的建设，河套灌区已经形成了较为完备的灌排水系统。河套灌区 灌水渠系共设七级，及总干渠、干渠、分干渠、支渠、斗渠、农渠、毛渠。现有 总干渠一条，干渠1 3 条，分干渠4 7 条，支渠1 0 0 条，斗渠1 0 5 6 条，农渠2 5 7 5 条毛渠1 6 0 0 0 多条。河套灌区排水水系统与灌水系统相对应，亦有七级。现有 患排干沟一条，干沟1 2 条，分干沟4 9 条，支沟1 8 3 条，斗沟1 5 5 3 条，毛沟9 2 0 0 条。总排干沟是保尔套勒盖灌域，后套灌域的退水、农田排水以及总排于沟北部 狼山洪水排入鸟梁素海的总输水沟总长度为2 0 4 k m 。总排千沟多年排水量为7 o 亿m 3 左右，经乌梁素海调节后，排入黄河的水量每年在2 0 亿立方米左右。 1 2 乌梁素海的自然环境 乌梁素海位于内蒙古自治区巴彦淖尔盟乌拉特前旗境内，处于黄河河套平原 术端，西临河套灌区，东靠乌拉山西麓。是镶嵌在内蒙古中西部干旱半干旱草原 上的一颗明珠。 乌梁素海湖泊现有面积2 9 3k r n 2 。浅水湖，湖面开阔，里长葫芦形，南北长 3 5 4 0 k i n ，东西宽5 1 0k m 。湖泊平均水深o 7 m ，最深为4 m ，o 5 1 m 深的浅水 区占总面积的8 5 。湖面高程平均海拔1 0 1 8 5 m ，在该水位下的库容为2 6 2 亿 立方米。补给水主要为农田排水。“3 ，占总补给水的8 0 ，换水周期1 6 0 - 2 0 0 天。 乌粱索海平均气温介于5 6 7 4 之问，全年日照时数2 9 0 0 - 3 2 0 0 小时。多年 平均降水量为2 2 4 m m ，降水量季节性变化与气温季节性变化太至相符- 气温增 高，伴随降水量增大，全年降水同数在3 4 7 2 天之阃降水主要集中于7 、8 、 9 三个月，见表1 、表2 。 表1 ：乌梁素海流域各季节降水量( r a m ) 占全年降水量百分比( ) p r e c i p i t a t i o ns t a t i s t i co ff o u r s e a s o n so fw u l i a n g s u h a ic a t c h m e n t s | 春季( 3 5 月) 夏季( 6 - - 8 月)秋季( 9 1 1 月)冬季( 1 2 2 月) l 乌拉特降水量 降水量 降水量 降水量 _ l 前旗3 2 61 4 51 4 8 06 6 04 0 12 8 o3 51 5 表2 ：乌梁索海流域气象资料( 五原县2 0 0 1 年) m e t e o r o l o g i c a ld a t ao fw u y u a ne o n u t y 2 0 0 1 日期降水量( r a m )蒸发量( m m ) 1 月 1 92 6 8 2 月 0 o5 5 6 3 月 o 01 4 2 8 4 月 2 - 32 4 0 8 5 月 6 53 8 3 7 6 月 9 73 3 9 6 7 月 2 0 23 7 6 5 8 月 7 0 82 7 5 9 9 月 8 2 81 5 7 3 1 0 月 8 41 0 9 1 1 1 月 0 o4 5 5 1 2 月 年总 2 0 2 6 2 1 5 3 6 蒸发量：水面蒸发量在2 0 0 0 - - - 2 6 0 0 m m 之问，陆面蒸发量在1 0 0 - - - 3 5 0 m m 之 间。湖水于每年1 1 月初结冰，冰封期55 b 。夏季高于3 0 c 的高温日数在3 5 m s o 天左右。平均风速2 4 m s 。 乌梁素海是河套农业灌溉和排水系统的重要组成部分，是以巴彦淖尔盟河套 灌嚣农掰撄承为主要蛰绘承源黔淡拳漤澳，是涎套农盟瀵区髫翦5 ，7 8 滋2 农业 地的灌溉退水的唯一受纳水体和排水通道。黄河是河套地区的主要灌溉水源。从 勰年代怒，涎套缝鏊开展了较大麓模豹软拳翻为重点豹农盈基本建设，1 9 5 1 年 黄河三盛公水利枢纽工程建成。黄河水从三盛公分水坝引入，最大流入量5 6 5 立 方米移( 平均黄河流鬣i ，0 0 0 m s 最少流量l o o m ： s ) 。每年有近6 0 亿心逶过 灌溉系统，灌区颟积现有5 ，7 4 0 k 心农业地。经过多年的建设，阿套灌隧已经形 成了较为完备的灌排水系统。河套灌区灌水渠系共设七凝，及总干渠、干渠、分 子渠、支渠、斗豢、农浆、毛巢，理有憨于渠条，于梁1 3 条，分于鬃4 7 条， 支渠1 0 0 条，斗渠1 0 5 6 祭，农浆2 5 7 5 祭，毛渠1 6 0 0 0 多条。河套灌医排水水系 统与灌拳系统秘瓣应，瘩鸯七缀。嚣毒惑撵手逮条，予淹1 2 条，分于滋4 9 螽， 支沟1 8 3 条，斗沟1 5 5 3 条，毛沟9 2 0 0 条。在逸一体系中有4 9 个水泵站，总装 税能量l ，2 0 0 千嚣。这貉承滔每年提承7 - 9 证i ! i 3 靛捧承系统进入鸟粱素海。溺滚 地表径漉约每年l 亿m 3 ，其它补水约每年l 亿m 3 。一旦湖面高予海平面1 0 18 眯， 戏在黄河枯水期鸟梁素海将排承补充黄河。流出量每年约2 亿m 3 ，即平均每移商 黄淫 水运2 0 秽，这怒黄河桔农期平均流量的2 0 。湖泊抉水周期1 6 0 2 0 0 天。 11 3 鸟梁素海謦前面隘的主装环境瞄题 。3 1 承矮繇纯 乌粱素海水质恶化袋现在三个方面：一是水质营养盐浓度增高，二戆有机污 染糯重，三是矿纯度增离、釜纯袋度鸯鬟大。麸岛粱素海零震薤溯结采( 袭3 ) ， 可以看出近十年来营养物和有机物污染指标提高了一倍以上。 表3 ：乌粱豢海水质变化袋( 1 9 8 8 - 1 9 9 9 ) w a t e rq u a l i t yo fl a k e 轧i i a n g s u h a i ( 1 9 8 8 - 1 9 9 9 ) 采样时问n h 。一nt - n t - pc o db o d ；全赫蔹 缝煮( 霉( 粥1 )a g 1 )( 耐1 )n 毽1 )( r a g 1 )曜魍) 入口区1 9 8 83 1 21 8 90 1 2 81 1 7 51 7 31 1 6 0 1 9 9 91 8 i3 2 l0 2 5 26 0 o2 8 4 湖心区 1 9 8 81 3 4 51 7 80 0 6 7 71 4 0 81 8 613 8 0 1 9 9 9o 5 61 5 90 1 6 85 5 12 9 6 出口区 1 9 8 80 6 1 81 5 80 0 7 71 7 51 71 6 2 8 1 9 9 9o 6 31 6 7o 1 1 66 9 32 8 32 1 3 9 1 3 2 芦苇蔓延 近十年来，乌梁素海芦苇年产量从6 万吨增加到1 0 万吨，增加了6 7 ，而 乌梁素海并未采取任何提高芦苇单产量的措施，很显然芦苇产量的增加主要是湖 泊芦苇面积的扩大。 1 _ 3 3 水草问题 乌梁素海除1 2 面积为芦苇区外，其它水体几乎全部被沉水植物充塞从每 年5 月开始至1 1 月初，沉水植物过量生长，形成茂密的水下草原。沉水植物生 产力最大为1 2 o k g m 2 ( 鲜重) ，平均为0 5 6 8k g m 2 ( 干重) 。沉水植物生物量每 年可高达6 4 万吨( 鲜重) “1 。 1 3 4 鱼类问题 近年来，湖水黑臭人们已习以为常，死鱼一般发生在开春季节。1 9 9 9 年冬 季监测，在打开近半米厚的冰层后，多数点位都有死鱼死虾漂出，最大的死鱼近 2 、5 k g 且在冰层打开的同时，散发出难闻的臭昧。 1 _ 3 5 泥沙填塞 除湖底生物填平外，东北岸山洪也带入大量泥沙，1 9 9 7 年一次洪水，推进 泥沙填埋湖区近l k m 。 1 3 6 湖泊底泥黑臭 乌梁素海每年接纳了大量的农田退水，水中携带的悬浮物和湖内水生植物的 自生自灭，加速了湖底生物填平，每年湖底填平大于l c m - 湖底形成了0 2 - 0 5 m 厚的腐泥层，昧臭、色黑，颗粒细腻，表层有机质含量达3 0 2 一5 2 8 。 1 3 7 水源危机 由于农田灌溉多年来实行粗放型漫灌，且黄河下游枯水期断流，上游节水工 程已经展开，届时整个灌区要从现在每年5 2 亿m 3 控制在4 0 亿m 3 ，减少用水量 2 3 ，根据节水工程环境影响报告书的结论，到2 0 0 5 和2 0 1 5 年进入乌梁素海 的水将减少到4 5 亿r n 3 和3 9 亿m 3 ，为原进水量能引发的5 0 和4 3 “。 1 4 本项目的预期目标 项目的目标是保持乌梁素海作为一个湖泊，使其成为河套地区可持续利用的 一个富饶的资源。 项目最终完成后，将使近3 0 0 k m 2 水面及湖周近5 0 0 k m 2 湿地生态系统得到改 善，对流域5 7 0 0k m 2 的农业经济产生有益的影响，由于乌梁素海退水到黄河， 其水质的改善对下游以黄河为饮用水源最近的城市包头市6 0 0 万人口及工农业 发展将产生直接的社会效益。 2 乌梁素海的作用及其作为黄河补给水源的作用 2 1 乌梁素海的作用 ， 根据乌梁素海现有的功能，其中重要作用主要表现有： 河套灌区的唯一收纳水体和排水通道 乌梁素海事河套农业灌区目前5 7 0 0k m 2 灌溉退水的唯一收纳水体和排水通 道。 黄河枯水期主要水源补给库 乌梁素海每年在枯水期向黄河补水近2 x 1 0 8 m3 ，即平均每秒向黄河补水近 2 0 m ，这是黄河枯水期平均流量的2 0 。 当地最重要的芦苇生产基地 目前芦苇产量约1x1 0 5 吨，是当地造纸厂的主要原料基地。 横跨欧亚大陆鸟类栖息和迁移的重要场所 乌梁素海处处蒲苇从生，水草丰富，得天独厚的湿地环境为鸟类提供了丰富 的食源和良好的栖息地。现记载鸟类1 6 目4 5 科1 0 3 属1 1 8 种，其中候鸟6 7 种， 留鸟3 0 种。包括国家一级保护动物5 种，黑鹳( c i c o n i an i g r a ) 、玉带海雕 ( h a l f a e e t u sl e u c o r y p h y s ) 、白尾海雕( h a l i a e e t u sa l b i i l l a ) 、大鸨( o t i s 6 t a r d a ) 、遗鸥( z 丑，似r e l i c t u sl o n n b e r g ) 。二级保护鸟类有斑嘴鹈鹕( p e j e c a n u s p h i l l p p e n s i sg m e l f n ) 、疣鼻天鹅( c y g u n sc l o t ) 等2 5 种。乌梁素海位于欧亚 大陆的中部，是水鸟迁徙中的重要途径地；是很多雁鸭类迁徙途中的换羽地：也 是很多迁徙鸟类的育肥场所。 当地水产业和旅游业的主要场所 在干早和半干旱的草原上，可以想象，有近3 0 0 k m 2 的水面，且鲤鱼跳水、芦 苇丛生、鸟语花香、碧波荡漾对游人来说是多好的去处。 对调节当地小气候起着不可替代的作用 2 2 乌梁素海作为黄河补给水源的作用 乌梁索海是黄河枯水期主要水源补给库。在黄河枯水期乌梁素海将排水补充 黄河，流出量每年约2 亿j i 】3 ，即平均每秒向黄河补水近2 0m 4 ，这是黄河枯水期 平均流量的2 0 。为缓解黄河枯水期下游缺水，起到重要作用”“2 “。 2 2 1 流入河套灌区的黄河水源 河套灌区取黄河水源灌溉，主要通过三盛公水利枢纽直接引水，引水水量见 图1 图l ：1 9 8 9 至2 0 0 2 年黄河三盛公站引水入灌区年流量统计图 f i g 1 s t a t i s t i co fw a t e rq u a n t i t ye v e r yy e a ro fy e l l o wr i v e r s s a n s h e n g g o n gs t a t i o np u t t i n gi n t oh e t a oi r r i g a t i o na r e a ( 1 9 8 9 2 0 0 2 ) 加 6 。 ，、5 0 * 播 粤。 面鄙 * 2 。 1 0 o 1 9 8 91 9 9 01 9 9 11 9 9 21 9 9 3 1 9 9 41 9 9 51 9 9 61 9 9 71 9 9 81 9 9 9 2 0 0 02 0 0 12 0 0 2 ，! 水量堕直型1 年份 7 有以上可以看出，引入河套灌区的黄河水量近年来呈逐渐减少趋势。 另一方面黄河上游节水工程已经展开，届时整个灌区引入黄河水量要从多 年平均5 2 亿m i 控制在4 0 亿r f l l ，减少用水量近2 3 。 2 2 2 进入乌梁素海水源现状 乌梁素海的重要水源为灌区退水，退水经总排干泵站泵入和经八、九排干入 湖，乌粱素海水源现状如图2 图2 1 9 8 9 至2 0 0 0 年灌区退水入乌梁素海年水量统计图 f i g 2s t a t i s t i co fw a t e rq u a n t i t yo fe v e r yy e a ro fh e t a oi r r i g a t i o na r e a p u t t i n gi n t o l a k ew u l i a n g s u h a i ( 1 9 8 9 2 0 0 0 ) 9 0 0 0 0 8 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 亟遁三堑互互 1 9 9 31 9 9 41 9 9 5 1 9 9 61 9 9 71 9 9 81 9 9 9 2 0 0 0 年份 由于黄河上游节水工程已经展开，进入整个河套灌区水量减少。因此，根据 节水工程环境影响报告书的结论，到2 0 0 5 和2 0 1 5 年进入乌梁素海的水将减少到 4 5 亿j i 】3 和3 9 亿m 3 ，为原进水量的5 0 和4 3 。届时乌梁素海的水源如不采 用其他引水措施将严重减少。 0 0 0 0 o 0 o 0 0 0 0 0 o 0 0 o o o 0 o o o 0 o 7 6 5 4 3 2 *惶倒rv唧*掣蹈凶裂 2 。2 3 近年乌粱素海农源漉入黄河熬馈凝 圈3 。1 9 8 9 至2 0 0 0 蛰鸟粱素海出口譬羚绘黄河东量统计罂 f i g 3s t a t i s t i co fw a t e rq u a n t i t yo fe v e r yy e a ro fl a k ew u l i a n g s u h a i p u t t i n gi n t oy e l l o wr i v e r0 9 8 9 2 0 0 0 ) 椠 椒 捌 v 日| 1 o 弭 1 9 8 91 9 9 01 9 9 11 9 9 21 9 9 31 9 9 41 9 9 51 9 9 61 9 9 71 9 9 81 9 9 9 2 0 0 0 蘑毒， 巨垂运臻亘垂匝 年份 表露：1 9 9 2 - 2 0 0 2 零鸟粱素海壅曩毒 绘黄淫瓣滚囊缓诗表( 糙3 s ) s t a t i s t i co f 帮a t e rq u a n t i t yo fl a k ew u l i a n g s u h a i p u t t i n gi n t o y e l l o wr i v e r ( 1 9 9 2 2 0 0 2 ) ( m v s ) 警 1234567891 01 l1 2年( 1 0 。 裳) 1 9 9 25 2 57 4 98 2 92 5 0，6 22 3 91 4 3i 7 2 1 9 9 3 2 2 01 2 3o7 ，2 s3 。0 5oi 7 4蚺8i 1 l 1 9 9 4 0 802 81 3 91 5 91 7 52 9 92 0 62 6 8 1 9 9 5 2 ，3 l密04 。7 01 0 ，41 6 31 5 o2 5 43 7 4持+ 23 。4 2 1 9 9 6 1 068 3 64 3 78 9 71 7 41 5 11 8 43 2 64 331 6 1 9 9 7 l l ，33 。3 l7s 23 9 71 s 84 矗8s 9 79 葚52 0 ，6彳1 92 ，】e 1 9 9 8 l3 1 9 l1 9 9 91 6 68 2 10 6 5 | 2 0 0 00 4 5 2 l2 。o l 1 0 94 3 60 3 9 9 i2 0 0 2】2 34 8 50 4 5 2 。2 4 乌梁索海水源预测 2 2 4 1 生态需水情况 出黧4 可班露出：当滚入鸟粱素海鼬承量，】、予4 亿立方米对，乌粱索海出口 的流出爨接近于0 ，乌梁素海将变成一闭口湖。这是因为乌粱索海自身的水量 损失( 承蠢蒸发、援耪蒸耱、 究遮下承、渗漏) 每年约垂弦立方来。缭持鸟黎 潦海现礴库容至少需要4 亿立方米。 9 0 0 0 0 8 0 0 0 0 7 0 0 0 0 * 6 0 0 0 0 籍湖o o s 4 0 0 0 0 删3 0 0 0 0 苌 2 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 图4 鸟粱素海水量平衡图 f i g 4 霄a t e rb a l a n c el a k ew u l i a n g s u 蓐雾r |米)l f 一出口水鬣( 万立方米) l | 潮内瘩攒炎量 蠢疆寿米) | 2 2 4 2 乌梁素海水源预测 为了维持乌梁素海现有生态用水及在黄河枯水期乌梁素海补给黄河，乌梁素 海每年最低需再补充水量4 亿立方米。 2 2 。5 乌梁素海作为黄河补给水源的作用 2 2 5 1 日前乌粱素海的条件 乌粱素海是黄河改道而产生的河迹湖，长期以来，乌梁素海作为后套农业灌 溉退水的受纳水体和排水通道，每当乌梁素海水位高于控制高程1 0 1 8 5 m 是，即 由退水渠泄水入黄河，退水渠也是总排干的一部分，总排干水入湖出湖均有水闸 控制，对乌梁素海水位起着调节作用，现今乌梁素海总面积2 9 3 k m 2 ，湖泊水位及 湖面积变化情况见表5 。 表5 ：乌粱素海湖泊水位及湖面积变化情况表 s t a t i s t i co fw a t e rl e v e la n da r e ao fl a k ew u l i a n g s u h a i 年度水位面积( k 一)年度水位( m )面积( k m 2 ) 1 9 6 01 0 1 9 i5 6 01 9 7 01 0 1 8 72 3 3 1 9 6 l1 0 1 9 i6 2 01 9 7 11 0 1 8 52 2 7 1 9 6 21 0 1 9 0 45 1 41 9 7 21 0 1 8 32 2 7 1 9 6 31 0 】8 0 94 6 71 9 7 31 0 1 8 12 2 7 1 9 6 41 0 1 8 43 3 41 9 7 41 0 1 8 12 2 7 1 9 6 51 0 1 7 53 3 41 9 7 51 0 1 8 52 2 7 i 9 6 61 0 1 8 32 6 71 9 7 61 0 1 8 62 2 7 1 9 6 71 0 1 8 82 6 71 9 7 71 0 1 8 82 9 3 1 9 6 81 0 1 8 82 6 71 9 7 81 0 1 8 72 9 3 1 9 6 91 0 1 9 12 4 71 9 7 91 0 1 8 83 0 0 乌粱素海是长期以来镶嵌在内蒙古中西部干旱和半干旱草原上的一颗明珠 在整个河套灌区有着调蓄水量的作用。 2 2 5 2 应充分发挥乌梁素海作为黄河补给水源的作用 目前的现状：乌梁素海每年向黄河补水近2 亿立方米，即相当于在黄河枯水 期向黄河补水近2 0m 3 s ，这是黄河枯水期平均流量的2 0 。( 注：在2 0 0 2 年5 月黄河的最低流量是8 7m 4 s ) 表6 ：1 9 8 0 1 9 9 5 年黄河三盛公站月平均流量统计表( m 3 s ) s t a t i s t i eo fa v e r a g ew a t e rq u a n t i t ye v e r ym o n t ho fy e l l o wr i v e ro f s a n s h e n g g o n gs t a t i o n ( 1 9 8 0 1 9 8 5 ) ( m 3 s ) 1 月份i l23 4567891 0 l l1 2 旧平均流剑5 1 9 2 5 3 1 75 3 9 56 0 0 91 9 8 4 6 71 0 6 41 0 7 88 6 97 9 5 35 4 1 5 4 8 1 6 j 图5 ：1 9 8 0 1 9 9 5 年黄河三盛公站月平均流量图 f i g 5 t h eg r a p ho fa v e r a g ew a t e rq u a n t i t ye v e r ym o n t ho f y e l l o wr i v e ro fs a n s h e n g g o n gs t a t i o n ( 1 9 8 0 1 9 9 5 ) 1 2 0 0 1 0 0 0 鑫8 0 0 婆 播6 0 0 v 删 嫱4 0 0 2 0 0 0 l _ ! 旦型量_ | 叁 * 椒 捌 v 删 蟋 图6 ：乌梁素海出口补给黄河逐年月平均流量图 f i g 6t h eg r a p ho fa v e r a g e w a t e r q u a n t i t ye v e r ym o n t h o fl a k e w u l i a n g s u h a ip u t t i n g i n t oy e l l o wr i v e ro fe v e r y y e a r 由以上乌梁素海出口补给黄河月平均流量及黄河三盛公站月平均流量可以 看出，可以利用乌粱素海的水源，在春汛后5 月黄河枯水期调乌梁素海的水补给 黄河，另外在夏汛期后的11 月，调乌梁素海的蓄水补给黄河，部分缓解黄河下 游在枯水期的缺水情况。 3 乌梁素海在黄河凌汛期引黄蓄水的可行性 3 1 乌梁素海蓄水的迫切性 我国是一个水资源相对贫乏的国家人均水资源只相当于世界人均水资源占 有量的i 4 居世界第1 1 0 位。除了水资源不足外，中国水资源还存在着十分严 重的分布不均匀性。水资源分布的趋势是东南多西北少，相差十分悬殊。而且随 着我国经济的迅速发展，水资源越来越不能满足经济发展的需求，同时经济的迅 速发展也给水环境带来了沉重的压力”3 。”2 。 乌梁素海是内蒙古自治区的第二大湖泊，面积2 9 3 平方公里。乌梁素海是河 套农业灌溉和排水系统的重要组成部分是以巴彦淖尔盟河套灌区农f f l 排水为主 要补给水源的淡水湖泊，是河套农业灌区目前5 ，7 4 0 k m 2 农业土地的灌溉退水的唯 一受纳水体和排水通道。乌梁素海在内蒙古西部干旱地区对调节周围生态环境及 气候，维持生物多样性起着重要作用。乌梁素海是连接欧亚大陆的鸟类栖息和迁 移的重要场所，得天独厚的湿地环境为鸟类提供了丰富食源和良好的栖息地。乌 梁素海是内蒙古主要水产养殖基地，以盛产黄河鲤鱼著名。乌梁素海这得天独厚 的自然资源，在当地经济发展和自然环境的调节上起着不可替代的作用。 目前，乌梁素海面临缺少水源及各种环境问题，改善乌梁素海水质，需使乌 梁素海的水有进有出，达到一动态平衡，以保证乌梁素海现有生态功能，同时也 使乌梁素海作为黄河补给水源的作用得到发挥，所以本项目具有现实的迫切性。 3 2 乌梁素海在黄河凌汛期引黄蓄水的优势及可行性 引黄河水补充乌梁素海的水量需解决两个问题，一是什么时间引水，二是 从什么渠道引水。 3 2 1 引水时间 什么时间引水取决于黄河水量另外也和黄河水质，特别与黄河水的含沙量 有关，如果含沙量大，可能造成湖泊的淤积与水利工程的损坏。 3 2 1 1 径流：黄河内蒙古段是雨雪混和补给的河段。多年平均径流量为 1 , 0 0 0m i s ( 最小1 0 0 珂3 s ) ；径流的年内分配变化很大( 见图7 、表7 ) ；春汛( 凌 汛) 发生在3 4 月，汛后由于农田大量用水，往往在5 - 6 月出现枯水期。夏秋汛 是雨水造成的，黄河内蒙古段夏秋多雨，7 一1 0 月为夏秋汛，9 月份出现最大月径 流量。1 2 月至翌年2 月为枯水期。7 “。 14 图7 ：黄河三盛公站逐年月平均流趱过程线 f i g 7t h eg r a p ho fa v e r a g ew a t e rq u a n t i t ye v e r ym o n t ho fy e l l o w r i v e r ss a n s h e n g g o n gs t a t i o no fe v e r yy e a r 4 5 0 0 4 0 0 0 3 5 0 0 3 0 0 0 甜 装2 5 0 0 攸 g2 0 0 0 躐 蠖1 5 0 0 1 0 0 0 5 0 0 o l23456789 r 。一一1 一“一 + 滚壁立方涨秽1 9 8 0 l 5 一流量立方米秒1 9 8 3 1 + 流莹立方寒移1 9 8 6 月傍 】2 + 渡爨立方岽秽1 9 8 1 滚曩立方零秽1 9 8 ： 叫卜流量立方米秒1 9 8 4+ 流量立方米秒1 9 8 f 茨量立方涨骖1 9 9 1 一滚墓立方零移1 9 9 i 袋7 ：1 9 8 0 1 9 9 5 年黄河三盛公站逐年月平均流蹩统计袭( m s ) s t a t i s t i co fa v e r a g ew a t e rq u a n t i t ye v e r ym o n t ho fy e l l o wr i v e r s s a n s h e n g g o n gs t a t i o no fe v e r yy e a r ( 1 9 8 0 - 1 9 9 5 ) ( m 3 8 ) 颦( 亿 癸 l234567891 0l l1 2 m 3 ) 1 9 8 0 4 3 04 5 0 6 2 9 7 4 i1 7 26 3 85 3 56 0 6 8 5 89 7 6 4 8 44 8 5 7 0 9 s l4 2 44 l l5 2 95 8 91 6 44 1 31 3 鞠9 7 03 器亨02 0 5 05 8 55 7 7，1 4 l l5 1 9 8 25 2 46 6 35 8 28 l l 2 5 69 4 79 9 28 8 19 4 0 1 4 8 07 7 25 3 52 4 7 1 9 8 34 8 95 0 25 5 96 7 53 9 35 2 1 2 3 3 02 3 6 01 0 1 01 7 1 0 1 0 8 07 1 13 2 6 1 9 8 45 9 26 7 77 l 57 3 41 9 25 1 2 1 8 5 02 1 7 08 6 46 6 25 3 l4 5 02 6 4 1 9 8 55 5 05 9 45 7 76 8 31 9 l5 0 7 8 8 09 7 i2j 1 01 5 0 07 0 45 3 42 5 8 1 9 8 65 5 l4 9 96 2 16 6 61 7 67 0 3 l5 6 09 8 35 1 62 7 3 3 6 43 7 51 9 2 1 9 9 17 1 46 4 85 6 75 3 12 4 0 3 5 03 5 13 3 03 5 42 2 6 2 2 45 7 0 l4 1 1 9 9 56 9 96 3 66 3 06 3 01 1 71 8 94 6 28 7 37 6 32 7 85 9 3 6 0 9l7 0 3 2 1 2 泥沙： 黄河是世界上著名的多沙河流，但黄河内蒙古段还不是黄河泥沙含量最大的 河段。黄河三盛公站多年平均含沙量为3 8 7 k g m 3 ；。”黄河兰州站在刘家峡水库 建成前，多年平均含沙量为3 5 6 k g m 。，水库建成后，据1 9 6 9 至1 9 7 7 年的资料 统计，多年平均含沙量为1 5 7k g m 3 ，不到建库前的一半，在年内分配上各月 的平均含沙量均较以前减少了，但其变化形势和建库前大致相似。因黄河三盛公 站多年平均含沙量与黄河兰州站多年平均含沙量相近，所以可以借鉴黄河兰州站 月平均含沙量统计数据，其含沙量年内变化情况。“1 ( 参见表8 、表9 ) 以8 月份为最大，其次为6 、7 、9 三个月，夏汛末1 0 月份的平均含沙量小于5 月份， 枯水期为最小，春( 凌) 汛期平均含沙量较夏汛期为小。 表8 ：1 9 3 5 1 9 6 8 年黄河兰州站月平均含沙量统计表( k g m s ) s t a r i s t i co f8 v e l - a g es a n dq u a n t i t ye v e r ym o n t ho fy e l l o wr i v e ro fl a n z h o u s t a t i o n ( 1 9 3 5 1 9 6 8 ) ( k g 一) 月份1234567891 01 11 2 芷 1 f 均0 2 9 60 3 7 10 5 7 5 d 9 5 22 1 935 45 6 7b 6 13 9 41 1 60 5 5 70 3 4 23 5 6 门卜均 o 0 80 1 00 1 60 2 70 6 31 0 01 5 92 4 21 1 l0 3 30 1 10 1 0 年、r 均 16 最大2 7 632 028 i3 2 100 i8 1 81 8 41 7 27 3 925 4 l9 52 8 57 5 9 年份1 9 6 l1 9 6 11 9 6 i1 9 6 41 9 6 71 9 4 31 9 5 91 9 5 81 9 5 51 9 4 81 9 4 81 9 6 01 9 5 9 最小o 0 2 10 0 2 30 1 2 00 1 2 80 1 5 4 0 4 8 81 80 7 9 60 2 90 0 50 0 6 30 0 3 l0 7 4 2 年份1 9 6 41 9 6 41 9 6 61 9 6 61 9 6 11 9 6 01 9 6 21 9 6 31 9 4 l1 9 4 l1 9 4 l 1 9 6 21 9 6 2 表9 ： 1 9 6 9 1 9 7 7 年黄河兰州站月平均含沙量统计表( k g m 3 ) s t a tis tico fa v e r a g es a n dq u a n t i t ye v e r ym o n t ho fy e ll o r i v e ro f l a n z h o us t a t i o n ( 1 9 6 9 1 9 7 7 ) ( k g 甜) 月份l234567 891 0l l1 2年 1 均 0 0 4 80 0 5 60 1 5 50 。3 9 90 6 4 00 9 3 43 5 85 0 2 】3 50 5 9 60 】0 90 0 5 2l ，5 7 月1 c 均 0 0 30 0 40 1 00 2 00 4 1 0 6 92 2 63 2 00 8 6o 3 80 6 90 0 3 年、卜均 最大0 1 0 10 0 8 70 3 7 01 1 l1 2 91 8 71 3 31 4 73 6 21 8 80 3 0 40 ，0 9 63 0 9 年份 1 9 6 91 9 7 21 9 7 41 9 7 01 9 7 31 9 7 61 9 7 l1 9 7 01 9 7 11 9 7 71 9 7 11 9 7 71 9 7 0 强小0 0 2 00 0 1 40 0 8 20 0 9 60 1 4 80 2 9 60 6 8 9o 6 1 60 4 0 20 1 0 70 0 2 60 0 3 00 4 2 2 年份1 9 7 51 9 7 61 9 7 51 9 7 51 9 7 61 9 6 91 9 7 51 9 7 51 9 7 21 9 7 21 9 7 41 9 7 5 1 9 7 5 3 2 1 3 水文分析： 由以上黄河内蒙古段的水文分析，引黄河水补充乌梁素海的水量，在三月中 旬至四月中旬的凌汛期引水，径流量虽小于夏秋汛期的径流量但黄河水含沙量 较夏秋汛期少；并且乌梁素海的芦苇是在秋冬季收割，冬季湖水结冰，所以秋冬 季不需要大量的水；因此，选定在凌汛期引水”“”。 据巴彦高勒水文站1 9 4 7 2 0 0 0 年，三湖口水文站1 9 5 3 2 0 0 0 年资料统计 巴盟段年年发生凌汛，特别从1 9 8 6 年龙羊峡、刘家峡2 库联和调度运用以来 黄河水沙发生变化，缺乏造床流量，小流量运行，主槽淤积严重过水断缩小 4 0 ，个别地段缩小6 0 ，变成宽滩浅槽。小流量高水位从原来偶然性变为必然 性，由于滩槽差变小大量冰凌在滩岸与主槽停留，堵塞河道，多处出现冰塞、 冰桥、冰坝，堤防有9 0 i l0 d 赢水位运行，堤身饱和，渗漏严重，管涌、滑坡 17 敬落与数量增糖，疆象垮生，旯次造袋耱漤大瓣决墨，臻失严蘩。 黄河巴盟段洪峰自三盛公水利枢纽向下传播，由于槽蓄水量影响，洪峰流量 澄下游递增，露凌添洪峰向下游传搔氇滋筏递璃趋势汹“。遮楚宙予溜逶封冻 以后阻拦了上游的一部分来水，使河槽蓿水量不断增加，水位上涨，待解冻开河 前，沿税滞蓄的槽蓄水鬣自行提前释放蹴来，凌峰向下游推移，凌峰流凝夹杂j 游歼河下来的溺冰承则第节增大，三盛公承剩撰翅向下游传播至l 三潮口凌