⑴ 水土资源合理利用案例研究———以张掖地区为例
9. 5. 1 张掖地区土地利用结构空间分异特征
研究区域土地利用结构的空间分异,可对复杂土地利用现象进行规律性简化,进而为各种土地利用问题的深入研究提供指导性框架。随着土地利用信息的日益丰富,如何科学处理大量相关信息,已是土地利用格局研究面临的问题。多元统计分析方法的应用,为相关的空间分异研究提供了可行的方法和手段。计算机应用技术的发展,使多元统计分析过程中的计算速度已不是限制因素; 相应地,发掘和利用数值方法,探索区域宏观空间分异特征的研究取得了许多进展 ( 李元,2000; 唐华俊等,2000) 。
本节以甘肃张掖市各县区 1996 年土地利用详查数据为基础,用提取主要信息的因子分析和综合各种信息的聚类分析相结合的方法,探讨该区域土地利用结构的空间分异特征。
以甘肃张掖市 6 个县 ( 区) 为评价单元,具体包括甘州区、肃南裕固族自治县、民乐县、临泽县、高台县和山丹县。基础数据为 1996 年土地利用详查数据,具体到土地利用的二级类型数据。除去面积为零或面积极小的土地利用二级类型外,引入计算的土地利用结构类型有 25 种,包括耕地中的灌溉水田、水浇地、旱地,园地中的果园,林地中的有林地、灌木林地、疏林地、未成林地、苗圃,草地中的天然草地、改良草地、人工草地,居民点及工矿用地中的城镇、农居、独立工矿地、特殊用地,交通用地中的铁路、公路、农村道路,水域中的河流、水库、坑塘、苇地、滩涂、沟渠。
多元统计分析方法中的因子分析和聚类分析是两种重要的综合评价方法。因子分析是建立一种从高维空间到低维空间的映射,这种映射能保持样本在高维空间的某种 “结构”,其中最明显的是与 “排序”有关的结构 ( 于秀林等,1999; 胡永宏等,2000) 。因子分析不仅可以研究各个指标之间的关系,进而进行指标归类; 而且更重要的是通过因子分析的综合评价,可赋予每个评价单元少数富含有结构性映射的综合得分值或降维新指标以及反映新指标重要程度的特征根值。
聚类分析主要体现综合分析的作用,并能展示各样本之间的亲疏关系。其局限性是,变量的量纲不同会影响分析结果,但经消除量纲影响的标准化处理,又使每个变量权重一致; 更为重要的是不能剔除变量之间的多余或重叠信息。可见单纯的聚类分析结果往往不能真实反映各样本之间的亲疏关系。但以因子分析的特征根为权重,乘以相应的因子得分值,则可以得到体现变量重要程度的少数指标,在此基础上进行的聚类分析可以较客观地反映样本或评价单元之间的亲疏关系。
对 25 种土地利用结构类型的比重进行因子分析和聚类分析。因子分析的具体步骤: ①利用主成分分析法提取公共因子。②根据方差累计贡献率提取特征根 ( 一般认为大于 70%) 。③选择方差最大正交旋转进行变换。④依据回归法计算因子得分。聚类分析方法的具体步骤: ①以因子分析的前几个特征根和相应的因子得分值,计算新的变量; ②在新变量非标准化的前提下,用 Euclidean 方法计算样本间距离,用 Ward 方法进行连接 ( 于秀林等,1999;胡永宏等,2000) 。
9. 5. 1. 1 评价指标之间的关系
评价指标的归类是综合数值分析的基础。有关土地利用结构类型的各种指标之间存在着程度不同的相关性,通过因子分析,可对不同指标做进一步的归并,深化人们对各种指标之间 “亲疏”关系的理解。如表9. 46、表9. 47、图9. 13 所示,前3 个特征根值的累计贡献率已经达到81. 559%( 大于 70%) ,即 25 个变量所反映的信息可由 3 个主成分 ( λ1+ λ2+ λ3≈20. 4 个变量) 反映81. 559%,降维效果十分明显。因此,在 25 个特征根中提取前 3 个特征根。
表 9. 46 因子分析总方差解释
注 : 提取方法为主成分分析; 旋转方法: 方差最大正交旋转。
表 9. 47 旋转后的因子成分矩阵
注: 提取方法为主成分分析; 旋转方法: 方差最大正交旋转。表中不显示绝对值小于 0. 1 的数值。
由表 9. 47 可知,第一因子在农村道路沟渠、特殊用地、水浇地、城镇、农居、果园、公路、改良草地、苇地和苗圃比重上的载荷较高,其中改良草地的影响为负,其他为正; 第二因子在独立工矿地、未成林地、疏林地、灌木林地、滩涂、水库、坑塘、天然草地和铁路用地比重上的载荷较高,疏林地、灌木林地和天然草地影响为负,其他为正; 第三因子在有林地、人工草地、旱地、灌溉水田和河流比重上的载荷较高,人工草地和旱地影响为负,其余为正。每个因子中载荷较高的土地利用结构类型比重之间具有较高的相关性,相应的土地利用结构类型可归为一类。这样,通过因子分析,可将 25 类土地利用类型归并为 3 类。
9. 5. 1. 2 评价单元之间的关系
通过因子分析,可利用每个因子得分对评价单元进行排序比较。以含有主要特征的降维变量乘以相应的特征根为新指标,通过聚类分析可研究各评价单元之间的亲疏关系 ( 图 9. 14) ,为分区定界提供定量依据。
图 9. 13 降维分析碎石图
如果采用较长的距离阈值,如连接距离阈值为 90,可将评价单元分为两大类,即西北部的张掖市甘州区、临泽县和高台县,以及东南部的肃南裕固族自治县、民乐县和山丹县。随着采用距离阈值的减小,评价单元可逐步分离。如连接距离阈值为 70,评价单元归并为 4 类,即: ①张掖市甘州区,②临泽县和高台县,③南裕固族自治县,④民乐县和山丹县。各评价单元的亲疏关系如图 9. 14 所示。
图 9. 14 基于因子分析的系统聚类分析
9. 5. 1. 3 类型区的归并
根据基于因子分析的系统聚类分析结果,按照区划方法的经典原则 ( 黄秉纬,1989; 郑度等,1997; 吴传钧等,1994) ,结合土地资源分布特点 ( 蒙吉军,1998) ,则可以实现从分类到分区的转换。研究结果可将张掖市的土地利用结构分为 4 个类型区 ( 图 9. 15) 。
图 9. 15 张掖市土地利用结构分区
几大类土地利用结构的空间变化情况为: 耕地比重肃南裕固族自治县最低,其他地区从东南部到西北部,有下降的趋势,其中与甘州区比邻的县耕地比重较大; 园地比重甘州区最高,以甘州区为中心,向其他方向园地比重下降; 林地比重东南部较高,向西北部降低,甘州区林地比重较低; 牧草地比重东南部较高,向西北部降低,甘州区牧草地比重较高; 居民工矿地和交通用地比重以甘州区为高值中心向其他方向减小,但高台县的略有上升; 水域面积比重,以临泽县及其比邻的县市较高; 未利用地比重从东南向西北下降,肃南裕固族自治县的未利用地比重也较高 ( 表 9. 48) 。
表 9. 48 张掖市土地利用结构 ( 占土地总面积比例) ( 1996) 单位: %
9. 5. 2 张掖地区土地利用结构时间变化特征
1997 ~ 2000 年期间,张掖地区土地利用结构的变化幅度不大。耕地、园地、居民及工矿地、交通用地和水域用地面积都有所增加; 牧草地和未利用地面积有下降的趋势,林地面积有升有降( 表 9. 49) 。
从各县区土地利用状况分析,耕地在各县区均有所增加; 园地面积主要增加在高台、山丹和民乐; 林地面积增加在肃南、临泽、民乐,减少在高台,其他县区基本不变; 牧草地面积在各县区均有减少; 居民点及工矿地、交通用地基本不变或略有增加; 水域面积在临泽和高台增加; 未利用土地除肃南外,均有减少的趋势。
表 9. 49 张掖市土地利用变化 单位: 103hm2
9. 5. 3 张掖市水土资源匹配
9. 5. 3. 1 张掖市各县区灌溉定额及其适宜绿洲面积的确定
张掖绿洲气候干旱,具有光照资源充沛的优势和年降水量不足的特点,加上结构复杂、起伏较大的地形和沙漠戈壁发射率高,大气湿度低,净辐射反而比同纬度湿润地区低 ( 246~287MJ/m2) 。因此必须考虑水热资源的平衡,在调节水热资源的基础上进行灌溉,才能取得良好的生态、经济效益。蒙吉军 ( 1998) 根据水热平衡对张掖市各县区的灌溉定额做了深入研究。
( 1) 实际蒸散的确定
蒸散的确定有多种方法,其中影响较大的是彭曼和拜伦的方法。拜伦提出以 “实际”蒸散代替可能蒸散,其实际蒸散是由实际气温、降水制约的湿润状况反推出来的蒸散,是与不同干湿区的临界值比较后得出的各种蒸散值,对评价降水量的丰欠、流域水分平衡、水热平衡等都有重要作用。由于张掖绿洲处在干旱、半干旱地区,下垫面不可能达到恒定的湿润状态,不具备可能蒸散的条件。因此,本文采用了拜伦的实际蒸散公式来计算调节水热资源的一系列参数。
西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例
西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例
式中
S———湿润指数;
Si———月湿润指数;
P———月降水量 ( cm) ;
t———月均温 ( ℃ ) ;
Ea———S= 6. 37 ( 即半湿润区中值条件) 的实际蒸散量 ( cm) ;
T———年均温 ( ℃ ) ;
T'———综合性年温;
Rt———年净辐射;
A———气温年均差 ( U = 0. 366A) ;
D———干燥率;
Lp———潜热。
据此法计算结果见表 9. 50。各县区实际蒸发量 ( Ea) 在 44. 2969~56. 2470cm 之间,净辐射约( 17×104~ 24×104) J/ ( a·cm2) ; 干燥度甘州、临泽、高台在 7 ~ 9 之间,肃南、山丹、民乐在 2~ 4 之间,说明前者属于干旱气候,后者属于半干旱气候。
表 9. 50 按照拜伦蒸散公式计算的张掖绿洲调节水热平衡的参数
( 据蒙吉军,1998)
( 2) 波文比与灌溉定额
波文比是感热消耗 ( C) 对潜热消耗 ( LE) 的比值,即 β=C/LE。它反映了下垫面上的感热与潜热比,可明显表示其干湿状况,一般 β 越大下垫面越干燥,反之则湿润,通常情况下,海洋为0. 1,沙漠可达 5. 8 以上。在计算波文比时潜热用实际蒸散 ( Ea) 乘以汽化潜热 ( L) 即可求得,感热 ( C) 用净辐射 ( Rt) 减潜热 ( Lp) 求得。计算结果见表 9. 50。除民乐外其他地方 β 均大于0. 6,说明感热消耗过多,显热消耗不足。计算实际蒸散、净辐射以及波文比都是为了求得合理的灌水深度和灌溉定额。
当 S=6. 37、D =1. 377 时,为半湿润区的中值,按这一湿润指数推算的 Ea称为基本实际蒸散( E1. 37) ; 当 S = 9. 56、D = 0. 90 时,为湿润区的中值,据此推算的 Ea为最优实际蒸散 ( E0. 9) 。满足 E1. 37可使植被生长良好; 满足 E0. 9可使植被生长最优。因此,调节水热平衡应将 E 控制在 E1. 37和 E0. 9之间,同时灌溉定额也将随 E 调控。计算公式如下:
西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例
西北典型内流盆地水资源调控与优化利用模式:以黑河流域为例
参考温带湿润区情况,波文比取 β=0. 4 就可以照顾 Rt在感热和显热方面的适当分配。如 β=0. 4,则合理蒸散 E0. 4= 1. 19Rt,g0. 4= E0. 4-P,Q0. 4= 100 g0. 4。式中,g1. 37、g0. 9、g0. 4分别为基本灌溉深度、最优灌溉深度和合理灌溉深度,Q1. 37、Q0. 9、Q0. 4分别为基本灌溉定额、最优灌溉定额和合理灌溉定额。据此得出灌溉定额,见表 9. 51。
表 9. 51 张掖绿洲各县区各类灌溉定额和深度
( 据蒙吉军,1998)
超额灌溉,不仅浪费了大量的水资源,而且导致了成片土地的盐碱化。因此必须节约水资源,以防止土壤盐碱化的继续蔓延。据中科院沙漠所在临泽进行的作物需水量实验研究得出的结论:年降水量 100mm、蒸发量 2400mm 的河西走廊,每年灌水 4500m3/ hm2就可达到亩产吨粮。因此,不论从理论上还是实践上都证明,控制灌溉定额对绿洲生态平衡是非常重要的。据此,本研究取合理灌溉定额作为计算合理绿洲面积的基础。
( 3) 张掖市 2005 年和 2010 年农业可供水量预测
由于历史传统原因,农业一直是张掖市用水的主体。2000 年张掖市生活 ∶ 工业 ∶ 农业 ∶ 生态用水的比例为2. 2 ∶ 2. 8 ∶ 87. 7 ∶ 7. 4。而在 2001 年,全区用水总量为 24. 50×108m3,其中的 95. 1%为农林牧业用水。根据 《张掖市节水型社会建设试点实施方案大纲》,张掖市到 2010 年的节水目标是: ①保障国务院批准的分水方案,正常年份使正义峡下泄水量达到 9. 5×108m3; ②全区用水总量由目前的 26×108m3减少到 20×108m3,全区生活 ∶ 工业 ∶ 农业 ∶ 生态用水比例调整为5. 8 ∶7. 7 ∶ 56. 8 ∶ 29. 6。综合上述,2005 年整个张掖市安排用水总量为 22×108m3,生活 ∶ 工业 ∶ 农业∶ 生态用水比例为4. 5 ∶ 5. 0 ∶ 72. 5 ∶ 18. 0。以此推算,张掖市 2005 年农业用水量为 15. 95×108m3,2010 年农业用水量为 11. 36 × 108m3。根据上述总量控制指标以及现状用水区域比例,2005 年和2010 年张掖市各县区农业可供水量如表 9. 52 所示。
表 9. 52 张掖市 2005 年和 2010 年农业可供水量预测与绿洲面积
( 4) 基于基本灌溉定额的适宜绿洲面积
干旱区绿洲的水土平衡一般采用公式 A=W/I 来计算。式中,A 为绿洲面积 ( hm2) ,W 为农业可用水量 ( m3) ,I 为灌溉定额 ( m3/ hm2) 。根据各县 ( 区) 大农业净供水量及合理灌溉定额,各县 ( 区) 适宜的绿洲面积如表 9. 52 所示。
9. 5. 3. 2 生态安全条件下的绿洲土地利用结构
( 1) 绿洲的生态环境问题与防护林建设
黑河流域目前所面临的主要生态环境问题是,上游山区水源涵养林的破坏及其保护和中下游平原地区人工和天然绿洲沙漠化及其治理。此外,还有污染和土壤盐碱化等环境问题。污染问题从目前来看还不太明显和突出,但在流域工业化进程中是不可避免的,应特别重视,防患于未然。因为对干旱地区来说,任何污染物都是只吞不吐,不能排出区外,如果没有污水的科学化处理和高标准排放,日积月累,最终将会彻底地污染和破坏人类现有的生存空间,造成无法挽回的损失。土地次生盐碱化是干旱地区三大自然灾害之一,因局部地区大水漫灌和地下水位过高造成,随着流域地表水和地下水联合开发利用阶段的完成,将最终得到根本的抑制和治理。干旱地区植物生长离不开水源,上游山区降水较多,水源涵养林主要分布在温湿条件适宜的中山地带和亚高山地带,不需人工灌溉,山前平原的中、下游地区降水稀少,无论是人工还是天然绿洲都需要外来( 主要来自山区) 水源补充灌溉。绿洲既然是干旱地区一种零星分布的逆沙漠化景观,必然要遭遇到干旱地区所特有的各种自然灾害的包围和侵袭。以从事农业生产为主的人工绿洲,如果没有一个完整的能够抵御这些自然灾害的防护体系,就不会有生态环境良好的、适于人类生存的可持续发展基地。干旱地区人民在长期利用和改造自然的社会生产实践过程中,最终找到了既能美化和保护环境,又能抵御主要自然灾害的两全其美的方法,就是 “植树造林,绿化祖国,保护环境”,在人工绿洲内部和外围营造和建立适宜比例的防护体系。黑河流域经过国家两期 “三北防护林建设工程”的实施,集中分布在中游地区的人工绿洲内部,已有 90%以上的农田得到保护,促进了环境和生产的双丰收,在国家第二期 “三北防护林工程”实施后,完整的人工绿洲生态环境防护体系,在 2000 年最终建成,使 100%的绿洲和农田得到庇护。由于干旱地区生态效益和经济效益具有高度的统一性,二者相辅相成,良好的生态效益不仅是获取高经济效益的基础和保证,也是实现可持续发展不可缺少的。因此在缺水和因缺水生态环境十分脆弱的干旱地区,应当更为强调良好生态环境的保护和建设,其用水保证在排序上应仅次于生活供水。实际上,在具体的生产实践中,所有比较稳定的人工绿洲都具有十分完整和健全的林业防护体系。人工绿洲防护林体系是指: 在绿洲外围建立灌草固沙带和营建防风固沙林带; 在绿洲边缘营建大型基干防风防沙林带;在绿洲内部营造护田林网,实行农林混作,包括营建护渠 ( 田) 林、护路林、村落 “四旁植树”和在小片夹荒地、盐碱下潮地、河滩地上,建设小片经济林、用材林和大片薪炭养畜林等。从绿洲的外围到内部,根据不同的生境和需要进行植树造林,使整个绿洲的林木分布均匀,布局合理,构成一个层层设防的网、片、带和乔、灌、草结合的防护林体系。防护林体系的防护能力,一般随林地的增加而提高,但不是林地面积越大越好,而是到一定程度后不再提高,另外林地比例过大,还会出现农林争地、争水和林带胁地等问题,因此 “林地”比例应有一个 “适宜度”。根据研究和长期的生产实践,黑河流域中游防护林地面积以占人工绿洲总面积的 12%为宜 ( 北部被风沙包围的绿洲可增加到 13%) ,其中绿洲边缘大型防风沙林带占 0. 9%,农田防护林面积占 7%,护路林面积占 1. 9%,四旁植树面积占 2. 3% ( 曲耀光等,2000) 。
( 2) 防护林建设的区域差异分析
根据 “九五”国家重点科技攻关计划项目 96-912,黑河流域水资源合理利用与社会经济和生态环境协调发展研究 ( 程国栋等) 成果,可较合理地设定各县市防护林建设的结构。张掖市境内现形成两个大沙区: 一是甘州至高台沙区,沙漠主要分布于黑河水系的干支流两岸,成片状,带状零星散布于绿洲农田区和交通沿线; 二是山丹、民乐沙区,包括山丹、民乐两县的北部地区和张掖石岗墩带,以戈壁沙滩为主,被绿洲农田所包围或隔离开。地下水位埋藏较深。1995 年山丹县境内现状不存在现代风沙化土地,即不存在流动沙丘 ( 地) 。固定或半固定沙丘 ( 地) 以及非生物固沙工程地等为代表的沙质荒漠土地,仅存在戈壁沙滩荒漠。流域中游地区其他各县境内土地沙漠化程度都十分严重,其中高台、临泽县,沙漠化土地已达总土地面积的 54. 9%~64. 3%,超过半数; 最少的肃南裕固族自治县境内沙漠土地也占总土地面积的 20%,且多集中于冲洪积平原地势平坦的绿洲周围。如果不计戈壁滩地,仅以单纯意义上的活动沙丘、固定或半固定沙丘及非生物工程固沙地计算各地的沙化土地,可得出: 民乐县为 1. 565 × 104hm2,占总土地面积的22. 05%; 甘州区为 2. 413×104hm2,占土地总面积的 6. 92%; 临泽县为 1. 229×104hm2,占总土地面积的 40. 37%; 高台县为 10. 708×104hm2,占总土地面积的 24. 32%; 肃南裕固族自治县为6. 491× 104hm2,占总土地面积的 13. 0%。反映出民乐、临泽及肃南等地各类沙丘面积所占比例较大,张掖市以戈壁沙滩地所占比例最大,约占沙化土地面积的 70. 80%。在沙漠化土地中,流动沙丘起沙风速小,大约 5m/s,而且比固定沙地在起沙条件下输沙强度大,风沙机会也多,因此是危害性最大的一类沙化土地类型; 半固定沙丘介于流动沙丘与固定沙丘之间,同样比固定沙丘的危害性要大。因此,从风沙危害性及潜在风沙机会 ( 风沙时间及沙丘推移扩展强度) 两方面来说,流动沙丘及半固定沙丘的多少,可以表征一个区域的沙化危害程度及潜在风沙强度。从表 9. 53 可看出,民乐、肃南两地流动沙丘所占比例较大,反映该地区现代沙化过程较强烈; 高台县境内,不仅沙漠化土地规模较大,而且流动沙丘所占比例也较大,沙漠化危害程度较其他地区要严重。临泽县境内,流动沙丘规模较小,但半固定沙丘范围较大,二者合起来已占总沙漠化土地的 54%,植被生态体系建设与维护程度将直接影响该地区的沙化程度。
表 9. 53 张掖市沙漠化土地分布特征
注: 表中肃南裕固族自治县括号中的数据为沙漠化面积与草地面积之比。
研究区沙漠化土地分布的另一个特征就是大部分地区,沙漠化面积均大于现状耕地面积。除山丹县以外 ( 耕地面积大于沙漠化面积) ,民乐、甘州两县区沙漠化面积约为耕地面积的 1. 4~1. 5倍。农耕环境相对恶劣,农业生态环境较脆弱,沙化威胁较大。肃南耕地面积较少,其比值意义不大,与草地面积相比,草地面积要显着大于沙漠化面积。如果用耕地、林地及草地之和代表现状绿洲面积,则临泽现状绿洲面积与沙漠化面积之比为 1 ∶ 1. 27,高台绿洲面积与沙漠化面积之比为 1 ∶ 2. 3; 而民乐绿洲面积约为沙漠化面积的 2. 04 倍。这些结果反映出流域中游地区山丹、民乐、肃南等境内现状绿洲面积要大于沙漠化土地面积,绿洲仍是自然生态体系中的主体要素,但在临泽、高台等中下游地区,沙漠化土地面积已超过绿洲面积而成为主导性环境要素。
根据表 9. 54,山丹、民乐、甘州和肃南防护林面积设置为人工绿洲面积的 12%,相应的绿洲边缘大型防风沙林带占 0. 9%,农田防护林面积占 7%,护路林面积占 1. 9%,四旁植树面积占2. 3%。临泽和高台县防护林面积设置为人工绿洲面积的 13%,相应的绿洲边缘大型防风沙林带占1%,农田防护林面积占 7. 6%,护路林面积占 2. 1%,四旁植树面积占 2. 5%。根据陈昌毓 ( 1995)的研究,适宜农田面积占人工绿洲面积的百分比如表 9. 54 所示。
表 9. 54 张掖市绿洲土地利用结构 ( 占适宜绿洲面积的百分比) 单位: %
由此可以根据表 9. 54 计算 2005 年人工绿洲区农林牧用地面积,如表 9. 55 所示。
表 9. 55 张掖市 2005 年绿洲土地利用结构预测 单位: hm2
根据近几年,特别是 2001 年耕地复种指数及农作物种植结构,可以预测 2005 年可能的农作物种植情况 ( 表 9. 56) 。
表 9. 56 张掖市 2005 年绿洲农作物种植结构预测 单位: hm2
根据基于因子分析的聚类分析的结果,各县区 ( 评价单元) ,在土地利用结构上: 临泽县和高台县非常相近,并在一定连接距离上与甘州区相近; 民乐县和山丹县也非常相近,并在一定连接距离上与肃南裕固族自治县相近。因此,在水土资源匹配、土地利用结构和农作物种植结构调整上可以参照上述分区结果。
⑵ 黑河流域水土资源及其空间格局
9. 3. 1 黑河流域水资源
在一定的区域内,特别是在西北干旱内陆河地区,地表水和地下水经常频繁转化,而实际上它们是一种水源。如果忽视两者的转化关系,将会造成水资源量的重复计算,使得开发时采用错误信息,容易造成决策失误,诱发上下游之间的用水矛盾。如上游地下水的开发,截断了下游溢出的地表水补给源,使下游的工农业生产、人民生活以及生态环境遭受严重影响。因而,在估价一个区域水资源时,应当注意各种水资源的转化以及各个子区域的关系。
9. 3. 1. 1 黑河流域水资源系统构成
黑河流域水资源的类型主要有降水资源、冰川水资源、地表水资源、地下水资源等。
( 1) 降水资源
降水资源是基本水源,是水资源的总补给来源。它不仅决定着本区的水分布条件,还影响着高山地区冰川的发育和山区河川径流的形成、分布与变化规律。总体而言,南部祁连山区降水多,北部荒漠地区降水少,由南部冰川区的 500~700mm 递减到下游额济纳的 38mm。全流域年平均降水量 123. 6mm,折合降水量 158. 56×108m3。其中青海祁连山区年降水量在 353mm,折合降水总量34. 58×108m3; 甘肃河西走廊地区年降水量为 168mm,折合年降水总量 94. 57×108m3; 内蒙古额济纳旗降水量 47. 3mm,折合年降水总量 29. 41×108m3。
降水资源的年内分配也不均匀,绝大部分集中在 6~9 月份,祁连、托勒、野牛沟、甘州、肃州和额济纳各站 6 ~ 9 月份降水量占全年降水量比例分别是 78. 3%、78. 9%、80. 2%、74. 3%、69. 1%和 76. 5%。流域内 4 ~ 6 月为各项用水的高峰期,各站期间降水量占年降水量的比例均在35%以下。由此可见,年内降水资源与需求存在着时间差异。
( 2) 冰川水资源
黑河流域河流源头分布有大小冰川 400 多条,根据作者自己的量算,冰川覆盖面积 402km2。主要分布在甘肃省的肃南裕固族自治县和青海省的祁连县,两者的面积分别为 217. 92km2和157km2。据估计,冰川折合水储量约 136. 7×108m3,冰川融水径流量每年约 2. 98×108m3,占河川径流总量的 8%。
( 3) 地表水资源
地表水资源主要源于南部祁连山径流形成区,其主要补给来源为大气降水和冰雪融水。据分析,黑河流域河川径流以降水与地下水补给为主,约占补给总量的 90. 2%,冰川补给量占总量的 9. 8%。
据统计,黑河流域共有河流及支流 269 条,其中长度在 10km 以上的河流 150 条。其中黑河干流长 303km,北大河长 224km,梨园河长 107km。全流域河流总长度 4342. 28km,河网密度为0. 034km / km2,其中上游为 0. 073km/km2,中游为 0. 053km/km2,下游为 0. 006km/km2。
黑河河川径流可明显划分为径流形成、利用和消失区。祁连山出山口以上流域面积占总流域面积的 10%左右,是河川径流主要来源区; 占流域面积 90%的中下游地区几乎不产地表径流,其中中游地区和下游上部是利用径流的主要地区; 在最下游的尾闾附近是径流消失区。黑河流域水资源初步评价采用 1956~1998 年系列,初步评价黑河出山口多年平均天然径流量为 24. 75×108m3,其中黑河干流莺落峡站 15. 80×108m3,梨园河梨园堡站 2. 37×108m3,其他沿山支流 6. 58×108m3。黑河流域地下水资源主要由地表水补给,地下水资源与河川径流不重复量约 3. 33×108m3,天然水资源总量为 28. 08×108m3( 任建华等,2002) 。
河川径流年际变化不大,年径流最大最小倍比为 2. 1,年径流变差系数 0. 2 左右。河川内年内径流分配不均,以莺落峡站为例,6 ~ 9 月的径流量占全年的 68%,10 ~ 2 月占 17. 2%,3 ~ 5 月占 14. 8%。
黑河干流是黑河流域最大的河流,出口以上河长 303km,流域面积 10009km2,多年平均径流量 15. 98×108m3,占黑河流域多年平均径流量的 42. 9%,2000 年径流量 ( 莺落峡) 为 14. 63 ×108m3,平均流量 46. 3m3/ s。黑河干流出山后,进入张掖盆地,自产径流极少,大部分径流被引用,尾闾入居延海。
北大河是黑河流域的第二大河流,冰沟以上河长 224km,流域面积 6883km2,多年平均径流量6. 234×108m3,占黑河流域多年平均径流量的 16. 7%。出山后进入酒泉盆地,自产径流极少。
梨园河是黑河流域的第三大河流,梨园堡以上河长 107km,流域面积 2240km2,多年平均径流量 2. 502×108m3,占黑河流域多年平均径流量的 6. 7%,出山后经临泽灌区引用,后汇入黑河干流。
在地表水资源的区域分布格局上,祁连山为黑河流域地表水资源量的产流区,这里降水多,蒸发小,又有较为丰富的冰雪资源。在整个流域地表水资源中,东部祁连山地区所产径流占近70%,中部和西部山地占 30%,走廊平原及下游的高原区径流深均小于 5mm,属于不产流区。张掖地区主要河流水文特征详见表 9. 5。
( 4) 地下水资源
同西北其他内陆河一样,地表水与地下水之间存在着极为密切的大数量相互转化关系,构成了两者紧密耦合的相互转化系统,在不同区域多次转化。
表 9. 5 张掖地区主要河流 2000 年水文特征
前已述及,由于地质构造、自然条件垂直分带规律,黑河流域的河流由源头到尾闾流经了两个性质完全不同的径流区———径流形成区和径流消失区。从河流经过的地貌单元看,依次排布山地、丘陵、山前洪积—冲积倾斜平原、冲积或冲积湖积平原和沙漠等,从而使地下水的埋藏深度自山前向盆地中心逐渐由深变浅。山丘区河流多数是山区基岩裂隙水的排泄通道,地下水在河流出山之前几乎全部转化为地表水,经河道流出山外; 河流进到山前平原后,地表水大量渗漏转而补给地下水,然后地下水又在适当条件下以泉水形式溢出地面,变为地表水,成为平原河流的主要补给来源。
据计算,黑河流域多年平均地下水资源量为 15. 752 × 108m3,其 中 东 部 山 地为 6. 857 ×108m3,中部山地为 1. 486 × 108m3,西部水系为 4. 960 × 108m3; 走廊北部山地及下游山区为0. 625×108m3; 走廊 平 原 的地下水资源 量 ( 扣 除 地下水 之 间 的重 复 计算部分) 为 17. 221 ×108m3。如果将与地表水之间的重复计算以及上游的重复计算剔除,则整个平原区的地下水多年平均资源量为 2. 431×108m3。
9. 3. 1. 2 黑河流域水资源分布特征
( 1) 水资源空间分布不均匀
受自然条件的限制,水资源在流域内各区域空间分布不均匀。祁连县和肃南裕固族自治县两县位于祁连山地,降水丰富,自产水和过境水都比较多,水资源丰富。但山高水低,受地势、气候条件以及农业生产的限制,利用量甚微; 中游的山丹县水资源极为紧缺,全县可资利用的水资源量人均不足 700m3,地下水开采已过量,地下水水位下降较多,只能采取 “以水定地”的生产方式。下游的额济纳旗,自产水和入境水量很少,对当地生产生活的正常开展以及生态环境的改善起到极大的限制作用。
( 2) 水资源时间分布与农业用水时间不匹配
中游的张掖地区是全流域发达的农业种植业区,是重要的商品粮基地,流域 80%的水资源用于该区域的农业生产。但河流径流的时间分布与农业用水有一定的时间错位。每年 4~6 月农作物需水的重要时期,黑河、梨园河、北大河等主要河流来水量均在占全年径流量的 27%以下,农作物苗水不能适时灌溉,常发生 “卡脖子”旱,仅张掖地区,一般年份受旱面积就达 30 万亩之多。
9. 3. 1. 3 黑河流域水资源利用状况
用水量指分配给用户的包括输水损失在内的毛用水量,按农业、工业、生活三大用户统计。农业用水包括农田灌溉用水和林牧渔用水; 生活用水包括城镇居民、公共用水和农村居民、牲畜用水; 工业用水为取用的新鲜水量,不包括企业内部的重复利用量。
( 1) 黑河水资源利用的历史过程
黑河流域开发历史悠久,自汉代起就在河西地区开垦农田,大兴水利以及发展畜牧业。新中国建立以来,河西地区的水资源开发利用进入了一个新的阶段。大致分为三个阶段: 1949~1963年,属恢复和巩固阶段; 1964~1975 年为发展阶段; 1976 年以后,黑河流域水利开发进入调整阶段。以张掖地区为例,1956 年的灌溉面积由 1949 年的 102. 84 万亩,增至 165. 3 万亩,粮食产量由 10195×104kg 增至 29732×104kg。农村实行新的土地制度后,张掖地区的农业水资源利用呈现出先下降后上升的特点,从 1978~1989 年间,全地区新增有效灌溉面积 22. 32 万亩,新增保灌面积26. 51 万亩。截至 2001 年,张掖地区有效灌溉面积达到 305. 67 万亩,保灌面积达到 248. 35 万亩,林草灌溉面积达到 48. 66 万亩。
( 2) 黑河水资源利用状况
1995 年全流域用水量 33. 58×108m3,其中地表水 30. 39×108m3,地表水利用率达 87. 9%。按行业部门划分,农业用水 31. 75×108m3,占流域全部用水量的 94. 6%; 工业用水 1. 42×108m3,占4. 2%; 城镇生活用水 0. 17×108m3,占 0. 5%; 农村生活用水 0. 23×108m3,占 0. 7%。全流域现状用水耗水量 20. 00×108m3,耗水率为 59. 6%,其中地表水耗水量 18. 05×108m3,耗水率 59. 4%; 地下水耗水量 1. 95×108m3,耗水率 100% ( 潘启民等,2001) 。按照行政地域划分,在利用的水资源总量中,青海省用水量为 0. 1368×108m3,占全流域用水总量的 0. 4%; 甘肃省用水总量 32. 1087×108m3,占流域全部用水量的 95. 6%; 内蒙古自治区用水量 1. 3315×108m3,占流域全部用水量的 4. 0%。在2000 年实行全流域调水方案后,中游与下游的用水比例略有变化,但总体格局没有改变,中游的张掖地区仍然是用水大户。据统计,2001 年张掖地区国民经济各部门用水总量为 24. 50×108m3,其中,农业用水量 21. 48×108m3,占 89%; 工业用水 0. 68×108m3,占 2. 8%; 城镇生活用水 0. 13×108m3,占 0. 5%; 农村生活用水 0. 39×108m3,占 1. 6%; 生态用水 1. 81×108m3,占 7. 4%。经水资源供需分析,现状水平年时,水资源缺口 2. 29×108m3,缺水程度达到 8. 5%。
嘉峪关市城、近郊区面积 1298km2,人口 14. 56 万,工业产值 34. 5 亿元。1999 年供水量 1. 39×108m3,其中地表水 1. 02×108m3,占 73. 4%,地下水 0. 37×108m3,占 26. 6%; 1999 年用水量 1. 39×108m3,其中工业用水 0. 66×108m3,占 47. 5%,农业用水 0. 63×108m3,占 45. 3%,生活用水 0. 10×108m3,占 7. 2%。
下游额济纳旗地表水供水量就是狼心山水文断面的入境水量,1995 年狼心山断面水量为 2. 45×108m3,用于农田、天然草场和草库伦的春灌。灌溉总引水量 1. 18×108m3,其中农田用水量 0. 127×108m3,天然草场及草库伦用水量 1. 053×108m3。额济纳绿洲的工业、生活、牲畜及作物生育期的农田灌溉用水全部取用地下水,年地下水开采量为 0. 132×108m3( 钟华平等,2002) 。
( 3) 黑河流域水资源利用中存在的问题
在自然条件区域差异、经济发展水平、历史演进特征等因素的制约下,黑河流域水资源利用中也存在着一些问题。具体表现在:
1) 流域内上、中、下游水资源的使用量不平衡。上游的祁连山地产流而很少用水,中游的河西走廊是历史悠久的农灌区,加之分布有一些中小型城市和密度较大的人口格局,导致耗用大量水资源。据统计,中游走廊平原地区用水量占整个流域的 95%以上。根据钟华平等人的工作,近20 年黑河上、中游的莺落峡和正义峡分别以 190×104m3/ a 和 2210×104m3/ a 速率递减,同时中游河西走廊每年用水增加 2020×104m3。
由于黑河流域中上游水土资源的大规模开发利用和缺乏有效的水资源统筹规划与管理,以土地荒漠化、植被退化为代表的生态环境恶化已严重影响到下游荒漠绿洲的生存,制约流域经济与社会的可持续发展。额济纳的生态环境恶化,集中表现在河水断流、尾闾湖泊消失、地下水位下降、植被退化、天然绿洲萎缩、土地沙漠化发展迅速,并形成绿洲内部沙源,沙尘暴危害加剧。这不仅使得本区域环境恶化,生物物种减少,并已威胁到整个流域的生态安全和建设的环境保障。
2) 水资源利用率低,用水结构不合理。以张掖地区为例,全区现有干支渠完好率为 31%,渠系水利用率只有 50%。另外,引水口过多,工程配套差,用水方式粗放,农业灌溉定额偏高等。全区地表水总量 24. 75×108m3,人均 1250m3,是全国平均水平的一半; 另一方面,用水结构不合理,全区农业灌溉用水量占总用水量的 89. 7%,工业和农业万元 GDP 的用水量均远远高于全国平均水平。2000 年张掖地区生活、工业、农业、生态用水的比例为 2. 2 ∶ 2. 8 ∶ 87. 7 ∶ 7. 4,而全国同期平均水平为 10. 1 ∶ 20. 7 ∶ 63. 7 ∶ 5. 5。由此可见,农业用水比例过大,生态用水被大量占用,生态环境成持续恶化趋势。
9. 3. 2 黑河流域土地资源
9. 3. 2. 1 黑河流域土地资源基本情况
黑河流域土地总面积 13. 26 × 104km2。其中,上游地区土地占总面积的 22. 9%,中游占15. 9%,下游占 61. 2%。按行政区划,青海省占 6%,甘肃省和内蒙古自治区各占 47%。
根据土地详查资料,在整个流域中,耕地面积 37. 10×104hm2,占 2. 8%; 园地面积 1. 14 ×104hm2,占 0. 1%; 林地面积 82. 18×104hm2,占 6. 2%; 草地面积 274. 58×104hm2,占 20. 7%; 水域面积 14. 44×104hm2,占 1. 1%; 城镇、农村居民点及工矿用地面积 21. 76×104hm2,占 1. 6%; 交通用地面积 5. 96×104hm2,占 0. 4%; 未利用地面积 888. 52×104hm2,占 67. 0%。
各类用地与地形高程有一定的联系,表 9. 6 分列了不同土地利用类型的地形特征值。在各类用地中,未利用地海拔最低,这是因为大部分未利用地集中在海拔比较低的下游额济纳旗。其次是工业和交通用地,平均海拔为 1607m。城镇和农村居民点用地和耕地的海拔高度大致相近,分别为 1774m 和 1752m。
表 9. 6 黑河流域不同土地利用类型分布地形高程 单位: m
图 9. 1 黑河流域土地利用现状图
从图 9. 1 可以看出土地利用类型的空间分布格局。耕地和城镇居民工业用地主要集中在中游的河西走廊平原区,而草地和林地集中分布在上游的祁连县和肃南裕固族自治县。下游的额济纳旗主要的土地利用类型是未利用地。表 9. 7 是根据土地详查资料统计而得的各县市土地利用类型。
9. 3. 2. 2 黑河流域土地资源特征
( 1) 土地资源丰富
根据详查资料,黑河流域人均占有土地8.91hm2,人均耕地 3 亩余,远远高出全国人均耕地数量
( 2) 土地平坦,较易开发
据统计,黑河流域土地资源中,山地和丘陵所占比例为 22%,其余多为地势起伏不大的平原和高原。在中下游,土地坡度小,加之表层覆盖有疏松的洪积冲积物,因而只要有水源保证,其较易开发和管理。
表 9. 7 黑河流域分县市土地利用详查数据 单位: hm2
( 据张勃等,2000)
( 3) 土地资源类型复杂多样,土地质量相差悬殊
由于黑河流域地貌形态复杂多样,既有高达 5000 多米的山体,又有相对平坦的高原面,因而土地资源类型比较复杂。同时土地资源的质量也相差较多。因自然条件不同,各地土地资源的限制因素不尽相同。祁连山地虽然水分条件较好,但坡度大、土层瘠薄,耕地质量总体上较差。下游的额济纳旗虽地势平坦,但气候干燥,又缺乏地表径流,土地生产力也较低。中部的河西走廊平原土层较厚,加之又有较好的灌溉条件,所以土地质量较高。
9. 3. 2. 3 黑河流域土地生态系统脆弱性特征
从图 9. 1 可以看出黑河流域土地生态系统的脆弱性空间分布。祁连山区自然条件较为优越,降水较多,植被覆盖度高,生态系统稳定性较强,是轻微脆弱区域。这一区域主要的生态问题是由于不适当土地利用方式如过度放牧、樵柴、开垦等引发的水土流失。这一区域以自然生态系统为主,维持土地生态系统正常发育的水分条件较好,是中下游经济用水和生态用水的产出区。在中游走廊平原地带,多是长期的农业生态系统区。这里地势平坦,灌溉条件较好,土地生态系统脆弱性较低。这一区域主要的生态问题是在个别区域因长期灌溉引起的次生盐渍化等。在走廊平原和下游的额济纳旗,自然生态系统为荒漠或半荒漠,是这一地区的顶级群落,相对稳定。但在放牧和垦殖等人为扰动下,土地生态系统处于中度或中度脆弱状态。在走廊平原和祁连山交界地带以及下游的山丘和高原过渡带,由于不适当的土地利用方式 ( 人为垦殖后撂荒等) ,自然生态系统处于极度不稳定状态,是土地生态系统极度脆弱区。
⑶ 甘肃省山丹县主要的河流有哪些
甘肃山丹县地处河西走廊中部,是张掖市的东大门。马营河是山丹县境内最大的河流,被誉为山丹县的母亲河。从白石崖渠尾到李桥水库入口,全长36公里,流域面积1164平方公里,马营、李桥、陈户等乡镇18万亩农田灌溉和12万多人受益。 马营河灌区位于山丹县中部,东靠永昌,西邻张掖,北过龙首山与内蒙古阿拉善右旗接壤,南依祁连山北麓,流域面积2136平方公里。
⑷ 山丹地理位置
山丹县位于甘肃省河西走廊中部,地域辽阔、山清水秀、历史悠久、资源丰富,早在西汉,就是丝绸之路的重要城市,现在是甘肃省旅游产业示范县。
山丹县地处甘肃省河西走廊中部,东邻武威,西连张掖,南接青海,北靠内蒙古,总面积5402
平方公里,总人口20万人,地域辽阔,山川秀美,物华天宝,历史悠久。早在西汉,就是丝绸之路上的重要城镇,为兰州到敦煌的必经之地。县城紧傍312国道,兰新铁路、312国道横贯全境,有5条全长181公里的省地公路、8条通往县乡和山马公路等地方公路,形成了四通八达的交通网络。县境内通讯设施较为齐全,现代通讯手段都已广泛使用。
⑸ 山丹县的地理环境
山丹地处高原高寒地带,全境属大陆性高原高寒半湿润气候,具有寒冷、四季不分明、雨量集中、带有明显的垂直分带性的特点。冬季受西伯利亚冷气团影响,气候严寒干燥,降水稀少。夏季受太平洋副热带高压和印度洋暖湿气流影响,气候温凉,雨量集中。2013年冬季长达283天,春季82天,无夏季,降水随海拨的升高自北向南有明显的垂直分带性。在海拨2600米—2850米之间为寒冷半干旱区,在海拨2850米—4933米之间为高寒湿润区。
山丹年平均气温1℃,昼夜温差大,无霜期110天左右,有效积温(≥0℃)海拨2500米积温1834℃,2550米积温1752℃。2013年光照充足,理论日照数2823小时(以二场为标准,由北向南随海拨升高减少)。 种植业
2013年山丹县完成总播种面积62.94万亩,比2012年增长4.02%。其中,粮食种植面积41.93万亩,比2012年增长3.38%;油料种植面积7.95万亩,增长4.3%;其他作物种植面积13.06万亩,增长5.92%。2013年粮食总产量176848吨,比2012年增长4.3%。油料总产量15480吨,比2012年增长6.5%。
林业
2013年全力实施了天然林保护、湿地生态保护、退耕还林、退牧还草和绿化造林等林业生态工程建设,2013年共完成造林面积2万亩。本年实有封山育林面积14.18万亩。
畜牧业
2013年猪饲养量达6.13万口,同比增长3.72%,出栏3.42万口,同比增长4.3%;羊饲养量达90.68万只,同比增长3.05%,出栏32.78万只,同比增长4.39%;牛饲养量达2.18万头,同比增长2.35%,出栏0.37万头,比2012年增长2.8%。2013年肉类总产量达8291吨,比2012年增长3.98%。牛奶产量1592吨;绵羊毛产量873吨;禽蛋产量761吨。 工业
2013年实现工业增加值78890万元,比2012年增长15.8%。规模以上工业增加值47680.6万元,比2012年增长16.5%。其中按登记注册分,国有企业完成增加值2160.4万元,增长42.3%;集体企业完成7143.4万元,增长1.7%;股份制企业完成32980.8万元,增长21.3%。按行业分,黑色金属冶炼及压延加工业完成15945.5万元,增长9.7%;化学原料及化学制品制造业完成1534.3万元,增长18.3%;非金属矿物制品业完成16093.9万元,增长32.1%。按轻重工业分,轻工业完成增加值12072.7万元,增长24.2%;重工业完成增加值35607.8万元,增长16.2%。
2013年山丹县规模以上工业实现销售收入18.88亿元,增长21.29%;实现利税2257万元,比2012年减少1707万元。2013年规模以上工业企业盈亏相抵后,实现利润总额-1633万元,比2012年减少74万元。规模以上工业亏损企业亏损额2877万元,比2012年增加153万元。
2013年水泥产量106.6万吨,增长5.3%;铁合金产量15.8万吨,增长6.82%;精制食用油产量5757吨,增长32.56%。
建筑业
2013年山丹县建筑业实现增加值53833万元,比2012年增长12.4%。2013年具有建筑业资质等级的总承包和专业承包建筑业企业实现总产值91306.3万元,比2012年增长38.8%。 固定资产投资
2013年完成固定资产投资295835万元,比2012年增长35.7%。按产业分,第一产业完成投资8606万元,下降23.61%;第二产业完成投资150471万元,增长34.79%;第三产业完成投资136758万元,增长44.44%。其中国有经济控股投资92060万元,占总投资的28.05%。采矿业投资94612万元;制造业投资35752万元;电力、燃气及水的生产和供应业投资20107万元;建筑业投资5875万元;水利、环境和公共设施管理业投资25459万元。
2013年完成房地产开发投资50648万元,比2012年增长34.2%,其中住宅投资38153万元,增长84.7%。房屋施工面积52.35万平方米,竣工面积9.81万平方米。商品房销售面积17.05万平方米。
2013年交通运输、仓储和邮政业实现增加值3.53亿元,比2012年增长16.1%。
财政
2013年,山丹县公共财政预算收入完成20060万元,增长47.5%,大口径财政收入完成38530万元,比2012年增长28.31%。其中,增值税5344万元,下降18.32%;营业税11802万元,增长56.28%;企业所得税3919万元,增长22.39%;个人所得税1656万元,下降17.03%。财政支出达到14.87亿元,同比增长15.55%,其中,公共财政预算支出13.53亿元,基金支出1.34亿元。
金融
2013年末,山丹县金融机构各项存款余额502120万元,比年初增加55225万元,增长12.36%。其中,单位存款余额153326万元,比年初增加7066万元,增长4.83%;城乡居民储蓄存款余额338875万元,比年初增加41837万元,增长14.08%。年末山丹县金融机构各项贷款余额251924万元,比年初增加74768万元,增长42.2%。
保险
2013年保费收入7726.5万元,比2012年增长3.06%。其中:财产保险收入1820.4万元,增长18.5%;寿险收入5906.1万元,同比减少0.9%。2013年赔付支出1871.9万元,比2012年增长20%。其中:财产险840.4万元,增长42%;寿险1031.5万元,增长11.8%。
交通运输
2013年完成公路货物周转量44800万吨公里,比2012年增长37.57%;客运周转量18600万人公里,比2012年增长37.09%。至年末,山丹县营运客车保有辆272辆,营运货车保有辆6008辆。
邮政通讯
2013年邮政业务总量708.33万元,同比减少15.1%。年末固定电话用户2.98万户,减少2600户,同比下降9.2%。年末移动电话用户18.17万户,增加5700户,同比增长3.2%。年末互联网宽带接入用户达到4.55万户,增加800户,比2012年末增长4.12%。
2013年共接待境内外游客164万人(次),同比增长46.16%。实现旅游综合收入6.06亿元,同比增长80.3%。
国内贸易
2013年实现社会消费品零售总额95890.6万元,比2012年增长14.6%。分城乡看,城镇零售额达到67123.4万元,增长16.3%;农村零售额达到28767.2万元,增长10.9%。分行业看,批发零售贸易业实现零售额82362.7万元,增长19.2%;住宿和餐饮业实现零售额13527.9万元,同比下降7%。
2013年限额以上批发和零售业实现销售额21237.7万元,同比增长29.8%。限额以上住宿和餐饮业实现营业额1885万元,同比增长47.2%。2013年输转劳动力6.21万人,同比增长0.98%。劳务收入达到8.95亿元,同比增长24%。
⑹ 《水资源与生态环境》 读后感/书评/读书笔记/有感
内容简介 黑河流域之所以成为国内外内陆河流研究的热点地区之一,主要是由于黑河中下游地区严重荒漠化,居延海干枯,并成为沙尘暴的主要发源地,形成了波及中国北方中国北方甚至东亚地区的强大少尘暴,引起了中国政府的调试重视和国内外社会各界的广泛关注。
黑河流域横跨中国西北地区的青海、甘肃、内蒙古等三省区的四个市(州、盟),全长821公里,流域面积13平方公里,途经着名的古丝绸之路--河西走廊,是中国第二大内陆河。
本书基于对黑河流域9个县区(内蒙古自治区额济纳旗,青海省祁连县,甘肃省的张掖市甘州区、肃南县、山丹县、民乐县、临泽县、高台县、金塔县等)的社会学问卷调查,描述和分析了黑河流域水资源和水污染的状况,水资源与农/牧业,工矿业发展的关系,水资源与土地退化或沙化,森林和草地减少等关系,并比较了不同经济区和不同人群的受访者对上述问题的看法和感受。
色音,男,蒙古族,1963年生于内蒙古哲里木盟科左后旗。中国民族学学会副秘书长、中国都市人类学会理事。中山大学历史人类学研究中心(教育部人文社会科学重点基地)、中央民族大学哲学与宗教学系、内蒙古学研究中心(教育部人文社会科学重点基地)、内蒙古师范大学兼职教授。
图书摘选
总报告黑河全流域卷
用水状况
在黑河流域,关于家庭月用水量,70.45%的受访家庭每月用水不超过l0吨;l3.34%的受访家庭月用水量为l0吨;11.22%的受访家庭每月用水在11~20吨之间。
关于家庭年用水量,54.49%的受访家庭每年用水不超过100吨;23.94%的受访家庭每年用水l01—150吨;ll.22%的受访家庭每年用水为100吨;而年用水量超过500吨以上的受访家庭所仅占1 25%。
26.97%的受访者所在单位月生活用水量在100吨以下;16.48%的受访者所在单位月生活用水量为l00~200吨。
34.63%的受访者所在单位月生产或工作用水量在500吨以下(这些单位主要为政府机关、事业单位等);11 75%的受访者所在单位月生产或工作用水量为501~1000吨;29 13%的受访者所在单位月生产或工作用水量在5001吨以上。
50 88%的受访者所在单位年生产或工作用水量超过5001吨;3 63%的受访者所在单位年生产或工作用水量在500吨以下(这些单位主要为政府机关、事业单位等)。
水资源状况
在黑河流域,33.54%的受访者认为水资源紧张程度“很严重”;28.80%的受访者认为“较严重”或“很严重”;26.31%的受访者认为“有些问题”;三者台计占88.65%。
从上游到下游,人们感到黑河流域水资源紧张程度越来越严重,它们依次是上游地区(79.05%)、中游地区(88.96%)、下游地区(96.80%),以l0%左右的比例呈递增趋势,尤其是黑河下游地区受访者对水资源紧张的感受最深。
以l0年为分期,58.23%的受访者认为,水资源紧张开始于1—10年前;14.59%的受访者认为开始于ll—20年前;6.98%的受访者认为开始于21~30年前。
在黑河流域,造成水资源紧张的四个主要原因分别是“水资源不足”(27.97%);“水利设施不足”(17.65%);“垦荒面积增大”(12.31%);“水资源分配不当”(10.42%)。
关于水污染问题,44.0%的受访者认为水污染“有些问题”;认为水污染“较严重”和“很严重”的受访者分别占4.59%和5.99%;三者共占64.59%。分地区来看,下游地区受|方者比上游和中游地区受访者.对水污染的程度感受要明显一些。
……
前言 在黑河流域开展社会学调查的设想和实施过程说明
总报告 黑河全流域卷
报告摘要
第一部分 黑河流域调查样本总体基本情况
第二部分 黑河流域受访者居住状况
第三部分 黑河流域的用水状况
第四部分 黑河流域的水资源状况
第五部分 黑河流域的水资源与经济发展
第六部分 黑河流域的水资源与生态环境
分报告之一 青海省祁连县卷
报告摘要
第一部分 青海省祁连县调查样本基本情况
第二部分 祁连县受访者居住状况
第三部分 祁连县用水状况
第四部分 祁连县水资源状况
第五部分 祁连县的水资源与经济发展
第六部分 祁连县的水资源与生态环境
分报告之二 甘肃省肃南县卷
报告摘要
第一部分 甘肃省肃南裕固族自治县调查样本基本情况
第二部分 肃南县受访者居住状况
第三部分 肃南县用水状况
第四部分 肃南县水资源状况
第五部分 肃南县的水资源与经济发展
第六部分 肃南县的水资源与生态环境
分报告之三 甘肃省张掖市甘州区卷
报告摘要
第一部分 甘肃省张掖市甘州区调查样本基本情况
第二部分 张掖市甘州区居住状况
第三部分 张掖市甘州区的用水状况
第四部分 张掖市甘州区的水资源状况
第五部分 张掖市甘州区的水资源与经济发展
第六部分 张掖市甘州区的水资源与生态环境
分报告之四 甘肃省山丹县卷
报告摘要
第一部分 甘肃省山丹县调查样本基本情况
第二部分 山丹县受访者居住状况
第三部分 山丹县用水状况
第四部分 山丹县水资源状况
第五部分 山丹县的水资源与经济发展
第六部分 山丹县的水资源与生态环境
分报告之五 甘肃省民乐县卷
报告摘要
第一部分 甘肃省民乐县调查样本基本情况
第二部分 民乐县受访者居住状况
第三部分 民乐县用水状况
第四部分 民乐县水资源状况
第五部分 民乐县的水资源与经济发展
第六部分 民乐县的水资源与生态环境
分报告之六 甘肃省临泽县卷
报告摘要
第一部分 甘肃省临泽县调查样本基本情况
第二部分 临泽县受访者居住状况
第三部分 临泽县用水状况
第四部分 临泽县水资源状况
第五部分 临泽县的水资源与经济发展
第六部分 临泽县的水资源与生态环境
分报告之七 甘肃省高台县卷
报告摘要
第一部分 甘肃省高台县调查样本基本情况
第二部分 高台县受访者居住状况
第三部分 高台县用水状况
第四部分 高台县水资源状况
第五部分 高台县的水资源与经济发展
第六部分 高台县的水资源与生态环境
分报告之八 甘肃省金塔县卷
报告摘要
第一部分 甘肃省酒泉市金塔县调查样本基本情况
第二部分 金塔县受访者居住状况
第三部分 金塔县用水状况
第四部分 金塔县水资源状况
第五部分 金塔县的水资源与经济发展
第六部分 金塔县的水资源与生态环境
分报告之九 内蒙古额济纳旗卷
报告摘要
第一部分 内蒙古额济纳旗调查样本基本情况
第二部分 额济纳旗受访者居住状况
第三部分 额济纳旗的用水状况
第四部分 额济纳旗水资源状况
第五部分 额济纳旗的水资源与经济发展
第六部分 额济纳旗的水资源与生态环境
后记
⑺ 地下水资源分区评价
一、山区地下水资源
黑河流域山区地下水资源总量为14.99×108 m3/a,其中祁连山区14.41×108 m3/a,北部山区0.58×108 m3/a。山区地下水资源为河川基流和向平原侧向补给的沟谷潜流提供了重要保证。
(一)祁连山区
采用排泄法,分别计算了各州、县、市的地下水资源量。祁连山山区地下水资源量为有测站河流基流量(分割法确定),包括小沟小河流量。山区对平原区地下侧向流入量为各沟谷潜流量和基岩裂隙水侧向径流量,后两项资源量主要采用前人研究成果或水利部门实测资料核算,计算结果如表5-5所示。
表5-5 黑河流域祁连山区地下水资源量(108 m3/a)
(二)北山、走廊山脉及下游山地
山丹接受大黄山区地下水径流补给,张掖、临泽、高台接受走廊北山的地下水径流补给。金塔接受马鬃山区的补给,下游额济纳盆地接受马鬃山区和北部山区的补给,用径流模数比拟法对该区地下水资源进行计算,各县市计算结果如表(表5-6)。
表5-6 黑河流域北部山区、走廊山区及下游山区地下水资源量(108 m3/a)
二、平原区地下水资源
在黑河流域平原区,主要计算了中、下游区各盆地的地下水补给量及排泄量。
(一)河道渗漏补给量
按行政市、县和24个灌区分别统计,并按河流流量分级,按河道岩性分段,结合以往实际测量,给出不同渗漏率,通过均衡方法获得如表5-7所示的结果。
表5-7 黑河流域平原区河水渗漏补给量(108 m3/a)
(二)雨洪水渗入补给量
在黑河流域平原区,有21个灌区具有形成雨洪水补给的条件,经多项指标统计和计算,雨洪水渗入补给总量为0.49×108 m3/a(表5-8)。
表5-8 黑河流域雨洪水渗入补给量
(三)沟谷潜流补给量
根据以往勘探和研究报告,黑河流域盆地有33个灌区具有形成沟谷潜流的条件,经分析和计算,各河(沟)谷补给盆地的稳定潜流量(包括山区基岩裂隙水侧向流入量)为2.73×108 m3/a(表5-9)。
表5-9 黑河流域沟谷潜流补给量
(四)渠系渗漏补给量
在黑河流域中、下游盆地,共有40个灌区。经对全部灌区渠系引水量的调查统计,渠系利用率和包气带消耗合理选取,计算出流域内各县(市)渠系水渗入补给总量为10.24×108 m3/a(表5-10)。
表5-10 黑河流域渠系水渗入量计算
(五)田间渗漏补给量
根据以往实验结果,当地下水水位埋深大于10 m时,灌溉水基本不会形成对地下水补给。在黑河流域,有24个灌区的地下水水位埋深在10 m以内,进而按地下水水位埋深小于1 m、1~3 m、3~5 m和5~10 m分别进行了灌溉面积统计和不同岩性灌区渗入系数的合理选取,然后根据不同灌区灌溉用水量大小进行计算,田间渗漏补给量为3.14×108 m3/a(表5-11)。
表5-11 黑河流域平原区田间渗漏补给量
(六)降水、凝结水入渗补给量
黑河流域平原区降水量较小,只有当地下水水位埋深小于5 m时,才能形成有效的入渗补给。根据灌区地下水水位埋深分布,有27个灌区具有形成降水、凝结水渗入补给的条件。按小于1 m、1~3 m、3~5 m埋深,确定不同的面积和补给系数。经计算,平原降水和凝结水入渗补给总量为2.25×108 m3/a(表5-12)。
表5-12 黑河流域降水、凝结水入渗补给量
(七)潜水蒸发量
潜水蒸发是地下水排泄的主要方式。当地下水水位埋深小于10 m时,在岩性、植被等地貌条件相同情况下,蒸发量一般随水位埋深增大而增大。本次按地下水水位小于1 m、1~3 m、3~5 m和5~10 m埋深圈定各灌区的分级面积,依据前人实验测得的不同水位埋深下的蒸发强度进行综合计算,潜水蒸发量为17.25×108 m3/a(表5-13)。
表5-13 黑河流域平原区潜水蒸发量
(八)泉水溢出量
据1998年山丹县区调报告,山丹县泉水溢出量为0.46×108 m3/a(表5-14)。
表5-14 黑河流域大马营盆地山丹县泉水溢出量(108 m3/a)
采用比拟法计算了张掖市、临泽县和高台县的泉水溢出量,以2001年九眼渠、西磨沟的实测值及1984年同期实测值(表5-15),求得张掖市、临泽县和高台县泉水溢出量的衰减系数,最后计算结果是泉水溢出总量为8.62×108 m3/a(表5-16)。
表5-15 黑河流域张掖盆地实测泉沟流量
表5-16 黑河流域张掖市、临泽县、高台县泉水溢出量
据酒泉市水电局观测资料,确定酒泉市、嘉峪关市泉水溢出量。现今清水河、临水河(均为泉水河)泉水溢出量分别为0.76×108 m3/a和1.06×108 m3/a,与1985年观测资料对比,清水河溢出量衰减了32%,临水河溢出量衰减了45%,平均衰减率为39%。
据“酒泉幅报告”,酒泉东盆地泉水溢出量为4.26×108 m3/a,酒泉西盆地泉水溢出量为0.20×108 m3/a,用比拟法计算出现今泉水溢出总量为2.73×108 m3/a(表5-17)。
表5-17 1999年黑河流域酒泉市、嘉峪关市泉水溢出量
按盆地分配,泉水流量如表5-18所示,多年平均泉水流量为11.81×108 m3/a。
表5-18 黑河流域平原区泉水流量(108 m3/a)
(九)地下水侧向流入(出)量
在黑河流域平原均衡区,地下水侧向径流计算断面122个,地下水侧向流入(出)量计算结果如表5-19所示,侧向流入补给量7.44×108 m3/a,侧向流出量7.44×108 m3/a。
表5-19 黑河流域平原区地下水侧向径流量(108 m3/a)
(十)开采量
根据对各县(市)调查资料,主要包括1999年、2000年水利年报,结合区调报告,流域内地下水开采量为6.94×108 m3/a(表5-20)。
表5-20 黑河流域地下水开采量(108 m3/a)
综合上述计算结果,扣除侧向重复量,黑河流域平原区地下水总补给量29.67×108 m3/a,总排泄量35.4×108 m3/a,均衡差-5.73×108 m3/a,地下水系统处于负均衡状态(表5-21),地下水均衡状况分布如图5-10和图5-11所示。
表5-21 黑河流域平原区现今地下水均衡计算成果(108 m3/a)
图5-10 黑河流域水量转化关系及其剖面分布
图5-11 黑河流域平原区地下水量均衡及其平面分布
由表5-21可知,在黑河平原地下水负均衡中,以额济纳盆地亏损最多,为-2.96×108 m3。计算表明,以酒泉西盆地亏损模数最大,为-4.05×104 m3/a·km2。
从表5-22可见,模型计算结果与张掖、酒泉东和大马营3盆地总均衡结果之间仅差-2.18×108 m3/a,说明计算比较准确。
表5-22 黑河流域平原区地下水均衡计算结果拟合(108 m3/a)
⑻ 山丹算偏远地区么
算。
国办发【2001】14号文艰苦边远地区名单:共有659个县、市、区,其中张掖地区:山丹县、民乐县。山丹县地处甘肃省河西走廊中部,东邻武威,西连张掖,南接青海,北靠内蒙古,总面积5402平方公里,总人口20万人,地域辽阔,山川秀美,物华天宝,历史悠久。早在西汉,就是丝绸之路上的重要城镇,为兰州到敦煌的必经之地。县城紧傍312国道,兰新铁路、312国道横贯全境,有5条全长181公里的省地公路、8条通往县乡和军马场区的地方公路,形成了四通八达的交通网络。县境内通讯设施较为齐全,现代通讯手段都已广泛使用。
⑼ 社会经济与水资源利用状况
一、社 会 经 济
在黑河流域上游区,以牧业为主,且发展迅速。中游区地处古丝绸之路和当今欧亚大陆桥咽喉部位,历代政权在此屯垦戍边,农牧业开发历史悠久,是西部地区的重要商品粮、蔬菜和制种基地。下游区额济纳绿洲是我国北方的重要生态屏障。
在黑河流域内,共有11个县(市、旗),祁连县、肃南县分布在上游区,山丹、民乐、张掖、临泽、高台、嘉峪关、酒泉7个县(市)分布在中游区,金塔县和额济纳旗分布在下游区。全流域共有184.05×104人,其中3.6%的人口分布于上游山区,88.2%分布于中游平原区,下游金塔地区占7.3%,额济纳地区为0.9%。
区内现有灌溉面积(含林草地)30.99×104 hm2,旱作耕地6.91×104 hm2。1998年粮食总产124.86×104 t,99%的粮食产于中游平原及金塔灌区。目前全区共有大、小牲畜427.61×104头(只),近63%的牲畜集中分布于上游牧区(祁连县及肃南县)。1998年流域内国民总产值为142.96×108元,96%产于中游平原及金塔县(表1-4)。
表1-4 黑河流域社会经济状况指标
黑河流域开发历史悠久,自汉代就已经进入了农业开发和农牧交错发展时期,汉、唐、西夏年间移民屯田,唐代在张掖南部修建了盈科、大满、小满、大官、加官等5渠,清代开始开发高台、民乐、山丹等地灌区。新中国成立以来,尤其是20世纪60年代中期以来,黑河流域进行了较大规模的水利工程建设,先后建成百余座水库(图1-14a),山前大规模建库拦蓄山区地表径流水资源,同时中游区水资源开发利用程度步伐加快。随着人口的增加(图1-14b)、农业灌区面积逐年扩大(图1-14c),以致流入下游区水量逐年减少,河湖干涸,地下水水位持续下降,额济纳生态环境急剧恶化,草场退化和沙尘暴肆虐等问题进一步加剧,省际间水事矛盾更加突出。
图1-14 黑河流域水库(a)、人口(b)和灌溉面积(c)发展过程
二、水资源开发利用现状
在黑河流域内,现有的引水渠道大部分开凿于汉唐至明清时代,水资源开发利用主要集中于中游平原区和下游金塔灌区。现有中、小型水库98座,总库容3.4×108 m3,其中山区水库22座,年调控出山河水5×108 m3。人工绿洲基本上布满了引水渠网,现有干、支渠道910条,总长4500 km,渠道衬砌率达50%~70%,年引用河、泉水量达32.6×108 m3,地表水利用率达80%左右。
黑河流域总用水量为31.47×108 m3/a,其中上游区0.41×108 m3/a、中游区25.98×108 m3/a,下游区5.08×108 m3/a,分别占总用水量的1.3%、82.6%和16.1%。
引用泉水是地下水开发利用的主要形式,集中于中游黑河干流沿岸及金塔灌区,目前泉水引用量为(7~10)×108 m3/a。受出山河水的丰、枯变化影响,泉水引用量随之增减。
目前黑河流域内共有开采机井8000余眼,地下水年开采量约5×108 m3,地下水开采利用率为13.5%。地下水开采主要是在每年的4~6月份,正值河水流量不足、农业灌溉用水期。各城镇工业用水和生活用水,也以开采地下水为主。