十一、河套灌区分析
1.基本情况
河套灌区北有狼山屏障,南界黄河干流,形成一闭合盆地。总面积11900k㎡(人民黄河1993.6)灌溉面积861万亩《内蒙古灌区节水技术试验与实践》(2003.12),年引水量52亿m3。
河套灌区为黄河冲积平原,平坦整齐,是一非常美丽的绿洲。地面高程在其西南入口处(磴口)为1056m,东南出口处(西山嘴)1018m。相距约200km,总落差38m,平均地面坡降1/ 5000。上游段坡降较大,下游段最平处达1/10000,地面坡度由南向东北倾斜,沿乌加河一线最低。排水十分不畅,虽然历年花巨大人力财力,修建了排水系统,但成效不显。
2.水平衡分析
净耗水量=总进入水量-总排出水量
总进入水量有:总引水量52亿m3,北部山区地表径流量2.23亿m3(56~79年内蒙水资源评价),侧向补给量1.56亿m3(内蒙古设计院资料),降水量暂不计入。
总排水量,其中泄水量:永济渠4.65亿m3,丰复渠3.57亿m3,四闸2.15亿m3;西山咀(乌梁素海退水渠)0.872亿m3;乌梁素海蒸发量:F=224.4Km2,据临河资料E601蒸发量1409mm,折合为水体蒸发量1268mm。则湖面蒸发水量为2.85亿m3。
净耗水量=52+2.23+1.56-4.65-3.57-2.15-0.872-2.85
=55.79-14.092
=41.7亿m3。
作为陆地净耗水量。其单耗为:
41.7×108÷(11900-224.4)=357mm
多年平均降水量170mm,则陆地蒸发量为527mm,此数亦为绿洲蒸散发量。
灌溉面积净耗水量为总引水量减总排水量除以灌溉面积而得:
52-4.65-3.57-2.15-0.872-2.85
=52-14.092
=37.9亿m3。
37.9/861=440m3/亩。
3.问题讨论(www.xing528.com)
(1)关于耗水水平:
①绿洲耗水水平:张掖596mm,银川567mm,河套527mm。这些数字与绿洲密集度有关。张掖绿洲密度74%,银川38%,河套48%。显然绿洲密集度高时,耗水水平要高一些。因较稀绿洲中有大量的非灌溉土地,其耗水量要小得多。
②灌溉面积耗水量,指总耗水量除总灌溉面积,其值如下:
表15 灌溉面积耗水量
除金塔和焉耆外,青铜峡灌区最大。原因在于银川水稻种植比例大,再则湖沼很多,银川有“72连湖”之称。河套示范区见《内蒙古灌区节水技术试验与实践》,位于临河市境内,总面积55000亩,灌溉面积42000亩,其密度为76%。2000年经过渠道衬砌改造后,总引水量1772万m3,亩均用水422m3/亩。这里面包括有一定数量的回归水,补入地下水以后(地下水位1~2.0m),其余非耕地则依赖其满足植物腾发及裸土潜蒸之消耗。非耕地耗水量若按田间灌溉耗水量一半计算,求得亩净耗水量为365m3/亩。此数与张掖几乎完全一样,它们的绿洲密度分别为74%与76%。
(2)关于盐碱地改造问题
①情况:河套灌区内盐碱地数量很大,20世纪80年代数字为358万亩,主要分布在五原及前旗一带,其他地区为斑状分布。乌梁素海周围地势极平坦,五原以东,胜丰至乌梁素海,50km的距离落差只有3m,坡降1/16000。乌梁素海出口处又建一座拦水闸,使湖水位抬高约2-3m,高程保持在1018.6m,是为了保持高水位养鱼。由于这样,使盐碱化面积更加扩大。总排干修成以后,将水量排入乌梁素海,使湖水矿化度超过5g/L,由原来的淡水湖变为咸水湖,还能养鱼否?著名的河套黄河鲤鱼,恐已不会兴旺发达。
宁夏在治理盐碱地方面,颇有成效,其排水渠系非常完善,目前青铜峡灌区排水比例达到59%。为什么能排这样多的水呢?原因之一是排干纵坡较大,银川平原西部较高,黄河河槽较低,所以排水顺畅。当然这也与“大引大排”有关,应适当节制引水量。
河套灌区,也学宁夏的方法,修了很多排水渠道,也形成排水渠网,但效果很差,原因就是纵坡太小,土层为沙壤,一则水流速度很小,排干渠内都长了水草;二则沙岸溜滑,未几就塌平了,三则占地太多。从乌梁素海的蒸发量及其下游出水量即可知总排水数量。乌梁素海总蒸发量2.85亿m3,下游排出水量0.872亿m3,合计3.72亿m3。这就是河套灌区的总排水量(不包退水),仅占进入水量的7%。每年由黄河进入的盐量260万t,排出量包括退水渠共计约90万t(作者估算),占进入盐量的1/3,另有30万t留在乌梁素海,因此有大量的盐分年积月累地积存于灌区,一则造成地下水含盐量的增高,二则盐碱地加重、加大。
②出路:有这样几个方案。
a.拆除乌梁素海拦河闸。疏浚其下游西山咀排水道,使从上游排入的高矿化地下水,尽多地由此排出,使乌梁素海水位下降2~3m。同时使五原以东,前旗以北的大面积盐碱地排水加畅。在这里甚至可以发展100万亩水稻田,由于灌排水量较多,土地洗盐、脱盐进度加快,乌梁素海又不截留,所以使其成为吞吐湖。虽然湖面变小了,水质将复淡,黄河鲤鱼(淡水鱼类)将会回来。科学家们提倡要保护湿地,这里增加100万亩稻田不是更好的湿地?如果说原来的乌梁素海是河套的“肾”的话,它只是一只失去功能的死肾,因为它不能排泄河套的高矿化地下水,起不到“肾”的作用。
b.改造和利用现有排水系统,在盐斑地区大量发展群井电排,将地下水通过排水网输入乌梁素海。在河套靠近黄河的南半部分地区,群井排水宜多口直接排入黄河。
c.改造渠道,减少渗漏:推广井渠水混灌,一则可以降低地下水水位,二则可以节水。适当降低地下水位至最优埋深,减少潜蒸量,有利于盐碱地的改造。
d.利用生物脱碱办法。在种植业中玉米、向日葵等高秆作物吸收的盐分较多,各种树木如杨柳、红柳、沙枣、枸杞等乔灌木都有耐碱性。
(3)发展目标:第一目标是在发展灌溉面积的同时,加大排盐力度,尽快使灌区盐量进排平衡。
灌溉面积应达到70%绿洲面积,使其适应密集绿洲的要求,则远景发展面积应为1200万亩。总进入水量70亿m3,排水量20亿m3,则灌溉面积净耗水量为417m3/亩,达到临河示范区标准。
排水量中通过西山咀排出10亿m3(部分采用电排),从其他地下水排水口排出10亿m3(不包括泄水闸排水)。前者排水矿化度按2.5g/L计,后者按1.0g/L计,则能排出350万t盐量,可以达到盐分平衡,或有所超出,使河套灌区逐渐脱盐。
第二目标,成为全国第一大灌区,及名副其实的粮、油、肉、乳生产基地。当今国家耕地面积日减,粮食要变成准进口国,河套地区能有如此的优越条件,何以不为国排忧,为富一方呢?
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