寧夏引黃灌區(qū)適宜生態(tài)需水估算

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1、水利學報2009年6月SHUILIXUEBAO第40卷第6期文章編號:055929350(2009)0620716208寧夏引黃灌區(qū)適宜生態(tài)需水估算121韓宇平,阮本清,王富強(1.華北水利水電學院,河南鄭州450011;2.中國水利水電科學研究院,北京100044)摘要:為實現(xiàn)黃河水資源的可持續(xù)利用,合理配置有限的水資源,在充分掌握相關資料的基礎上,對寧夏引黃灌區(qū)非農地(荒地)、湖泊濕地、人工防護林、城市以及地質的適宜需水量采用相應的計算方法進行計算并匯總進行分3析。結果表明:在現(xiàn)狀條件下,平水年份(降水頻率50%)灌區(qū)周邊的適宜生態(tài)需水量為11112億m,枯水年份

2、(降3水頻率75%)灌區(qū)周邊的適宜生態(tài)需水量為12172億m,該成果可為灌區(qū)基于生態(tài)的水資源合理配置提供科學依據(jù)。關鍵詞:寧夏引黃灌區(qū);適宜生態(tài)用水;適宜生態(tài)需水中圖分類號:TV21314文獻標識碼:A1研究背景[1]3據(jù)統(tǒng)計,黃河流域多年平均天然徑流量580億m,目前流域及下游沿黃地區(qū)年均引用黃河河川33徑流395億m,耗用水量307億m,河川徑流利用率達53%,其中農業(yè)灌溉耗用水量占92%,是流域用2水的大戶。目前黃河流域有效灌溉面積約733萬hm,其中寧蒙平原、汾渭河盆地和下游沿黃地區(qū)灌溉面積約占全河灌溉面積的65%,用水量占全河總用水量的70%,是引黃灌溉的主

3、體。但目前流域農業(yè)32灌溉用水的利用率較低,灌溉水的利用系數(shù)僅013~0145,綜合毛灌溉定額在4500~9000mPhm之間。232尤其是寧蒙河套灌區(qū),灌溉面積已達8617萬hm,毛灌溉定額高達9000~19500mPhm。由此可見,欲實現(xiàn)黃河水資源的可持續(xù)利用,合理配置有限的水資源,就必須對大型灌區(qū)進行節(jié)水改造。位于西北干旱半干旱地區(qū)的寧夏引黃灌區(qū),由于長期的引黃灌溉形成了獨特的自然景觀格局,這種格局的形成受兩方面因素的深刻影響,一方面是干旱少雨的自然環(huán)境背景,另一方面則是長期的大水漫灌農業(yè),二者的相互作用形成了灌區(qū)依賴于引黃灌溉而存在的生態(tài)系統(tǒng),而且此生態(tài)系統(tǒng)極

4、其脆弱,任何不合理的干擾都將打破這種平衡,對灌區(qū)生態(tài)環(huán)境造成破壞,灌區(qū)的節(jié)水也不例外。為此,有必要就灌區(qū)周邊的生態(tài)需水問題進行研究,厘清生態(tài)耗水要素,構建需水計算模型,提出灌區(qū)周邊適宜生態(tài)需水估算量,為灌區(qū)節(jié)水型社會建設提供決策依據(jù)。對于寧夏引黃灌區(qū)而言,其主要的生態(tài)需水類型有:灌區(qū)非農地(荒地)的生態(tài)需水;灌區(qū)周邊農業(yè)灌溉抬高水位支撐的湖泊濕地生態(tài)需水;灌區(qū)周邊防護林帶的生態(tài)需水;灌區(qū)中城市生態(tài)環(huán)境需水;地質生態(tài)環(huán)境需水等。2研究區(qū)概況寧夏引黃灌區(qū)南起中衛(wèi)縣沙坡頭,北至石嘴山,長320km,東西寬40km,屬黃河沖積平原,灌溉11個收稿日期:2008204214基金

5、項目:華北水利水電學院高層次人才科研啟動項目;水利部公益性行業(yè)專項經費項目(200801015);國家科技支撐計劃項目(2006BAD20B06)作者簡介:韓宇平(1975-),男,寧夏彭陽人,高級工程師,博士后,主要從事生態(tài)水文過程研究。E2mail:Hanyp@ncwu.edu.cn)716)2市縣及15個國營農林牧場,灌溉面積3493km,其中以青銅峽為界,南部為衛(wèi)寧灌區(qū),屬無壩引水,現(xiàn)有22灌溉面積5333km,包括中寧、中衛(wèi)縣;北部為青銅峽灌區(qū),灌溉面積2833km。包括吳忠、靈武、青銅峽、永寧、銀川、賀蘭、平羅、惠農、陶樂。寧夏引黃灌區(qū)位置圖見圖1所示。圖

6、1寧夏引黃灌區(qū)地理位置示意寧夏引黃灌區(qū)年降水量僅180~200mm,降水量小,且時空分布極不均勻,年降水多集中在7)9月份,其降水量約占全年降水量的70%;降水量的年際變化也比較大,年降水量變差系數(shù)Cv為0125~0140。引黃灌區(qū)受引黃灌溉的影響,空氣濕度增大,年均水面蒸發(fā)量為1000~1400mm,是降水量的7倍多。年均氣溫為8~9e,日溫差一般為12~15e,日照時數(shù)3000hP年以上。流經寧夏引黃灌區(qū)的主要河流為黃河,灌區(qū)內溝渠縱橫交錯,湖泊星羅棋布。黃河由本區(qū)的下河沿入境,向東流入青銅峽后沿33銀川平原的東部邊緣自南向北流去,多年平均入境流量1044mPs,

7、過境水量約329億m,水源充足、水質好,是本區(qū)灌溉用水的主要水源。區(qū)內天然湖泊密布,按其成因類型分為兩大類,一類是故河道型湖泊,由黃河改道發(fā)育而成,具有明顯的牛軛湖性質,多沿黃河故道呈條帶狀分布,另一類是扇前或扇間洼地形態(tài)控制,呈不規(guī)則狀。3灌區(qū)相關生態(tài)需水量的計算方法311灌區(qū)非農地(荒地)的適宜生態(tài)需水量計算方法從土地利用類型的角度看,灌區(qū)非農地生態(tài)需水的計算,應該包括林地、草地、城鎮(zhèn)用地和未利用土地的生態(tài)需水計算。各類土地利用類型的計算面積采用2000年的土地利用情況。在生態(tài)需水計算中,重點計算的應該是林地和草地的生態(tài)需水,計算方法采用的是彭曼