張 丹，張國(guó)君，馮 昊

(齊齊哈爾水文局，黑龍江齊齊哈爾161000)

0 引言

扎龍濕地位于齊齊哈爾市東南約20 km處，地處黑龍江省西部松嫩平原烏裕爾河下游，是烏裕爾河洪泛漫灘而形成的以蘆葦為優(yōu)勢(shì)種的沼澤濕地。由于冠譽(yù)丹頂鶴和其他鳥(niǎo)類提供繁殖地和遷徙停歇地成為亞洲著名濕地之一，并已建立了以保護(hù)鶴類等大型水禽為主體的珍稀鳥(niǎo)類和沼澤濕地生態(tài)的國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。因其氣候變暖干化和人類活動(dòng)的長(zhǎng)期影響，濕地水資源結(jié)構(gòu)與自然分配機(jī)制被破壞或打亂，水資源短缺的矛盾加劇，濕地目前面臨著嚴(yán)重的生態(tài)退化問(wèn)題。為此，2005年開(kāi)始，在扎龍保護(hù)區(qū)開(kāi)展了水資源項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)，以便對(duì)扎龍濕地進(jìn)行定期和動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)分析，為合理的保護(hù)和管理濕地提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

1 基本概況

1.1 自然地理

扎龍濕地保護(hù)區(qū)總面積2134km2。屬于內(nèi)陸濕地和水域生態(tài)系統(tǒng)類型自然保護(hù)區(qū)，具有相對(duì)完整的沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征。由于自然因素影響，本區(qū)地貌以波狀起伏、丘崗錯(cuò)落、河道溪流縱橫、湖泡密布、微地形錯(cuò)綜復(fù)雜的低平原區(qū)河湖相沖積為主。地形由東北向西南傾斜，地勢(shì)低洼平坦，平均地面比降約1/6000。

1.2 水文氣象

扎龍濕地屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫3.5℃，最高氣溫40.1℃，最低氣溫 －39.5℃，平均日照時(shí)數(shù)2 864 h，年平均風(fēng)速3.5 m/s。

扎龍濕地多年平均年降水量為422.2 mm，降水年際、年內(nèi)變化較大，年內(nèi)降水主要集中在6—9月份，占全年降水量的80%。多年平均水面蒸發(fā)量(大水體蒸發(fā)量)為729.6 mm，最大蒸發(fā)量發(fā)生在每年的4—6月份，占全年的43.4%左右。

1.3 河流水系

扎龍濕地的西部為嫩江干流行洪灘地，北部和東部分別有烏裕爾河南支和雙陽(yáng)河西支匯入，其水源主要來(lái)自烏裕爾河、雙陽(yáng)河(下稱烏雙)、嫩江洪泛水量及區(qū)間降水，嫩江防洪堤修建后，自然狀態(tài)下嫩江水量不能進(jìn)入濕地，烏雙徑流成為維持扎龍濕地生態(tài)系統(tǒng)的主要水源，其中烏裕爾河是維系本區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)的主要因素。

烏裕爾河發(fā)源于小興安嶺西麓，干流流經(jīng)北安、克山、克東、依安、富裕等市縣，在下游雅洲附近分為西、南兩支，西支塔哈河直接匯入嫩江，南支進(jìn)入扎龍濕地后河道不明顯，河水漫溢形成大面積永久性和季節(jié)性淡水沼澤，西、南兩支河水來(lái)水量站38.09%和61.91%。河道全長(zhǎng)576 km，流域總面積23 999 km2。

雙陽(yáng)河發(fā)源于松嫩平原中部的丘陵漫崗地區(qū)，地勢(shì)由東北向西南傾斜，干流流經(jīng)拜泉、依安、林甸、杜蒙等縣，在林甸縣四方堤附近分為西南兩支，西支經(jīng)九道溝后進(jìn)入扎龍保護(hù)區(qū)，南支于雙陽(yáng)河水庫(kù)建成后封閉。流域總面積4 722 km2，南支封閉后流域總面積為4 028 km2，河道全長(zhǎng)161 km。

扎龍保護(hù)區(qū)內(nèi)部分布眾多泡沼，有明水泡208個(gè)，另有大面積發(fā)育的沼澤，沼澤類型主要是蘆葦沼澤。

1.4 保護(hù)區(qū)工程概況

目前在扎龍濕地周邊和內(nèi)部共建有大型水庫(kù)2座，另有中型水庫(kù)8座，小型水庫(kù)49座，其中烏裕爾河控制面積632.96 km2，雙陽(yáng)河控制面積230 km2。區(qū)域引排水工程2處。

2座大型水庫(kù)分別為烏裕爾河下游以農(nóng)業(yè)灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖為主的東升水庫(kù)和雙陽(yáng)河中游以防洪為主的雙陽(yáng)河水庫(kù)，總庫(kù)容分別為1.24億m3和2.98億m3。其中東升水庫(kù)工程位于濕地內(nèi)、林甸縣西部三合鄉(xiāng)境內(nèi)，其水源有二:①水庫(kù)攔截了烏裕爾河來(lái)水;②黑龍江省中部引嫩末端補(bǔ)水。東升水庫(kù)的運(yùn)行直接影響濕地的水資源格局。

引水工程包括中部引嫩工程、翁海排干。

中部引嫩工程引水能力為每年10.1億m3，為大慶供水服務(wù)。在濕地的西部和東部分別建有八支干、六支干、九支干等供排水工程，可提引嫩江水量進(jìn)入濕地。

翁海排干位于扎龍自然保護(hù)區(qū)管理局北約8 km，排干的主要水源是區(qū)間水量和灌區(qū)棄水。

2 水資源監(jiān)測(cè)站網(wǎng)布設(shè)

針對(duì)扎龍濕地具體情況，監(jiān)測(cè)站點(diǎn)(斷面)布設(shè)根據(jù)上述布設(shè)原則以扎龍保護(hù)區(qū)為核心布設(shè)監(jiān)測(cè)斷面;共4個(gè):①入口流量斷面7個(gè)(包括水位);②出口流量斷面4個(gè)(包括水位);③核心區(qū)水位自計(jì)監(jiān)測(cè)站5個(gè);④氣象站1個(gè)。

3 水資源監(jiān)測(cè)分析

3.1 降水蒸發(fā)

1)多年平均降水量和蒸發(fā)量:根據(jù)扎龍濕地龍安橋站1951—2008年降水資料系列，計(jì)算多年平均降水量為422.2 mm，多年平均蒸發(fā)量為729.6 mm(大水體蒸發(fā)量)，P =25%豐水年份降水量為486.4 mm，P=50%平水年份降水量為411.2 mm，P=75%枯水年份降水量為346.2 mm。

2)內(nèi)分配和年際變化:根據(jù)2005—2008年的龍安橋站的降水實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)可知:濕地降水，降水年內(nèi)分配極不均勻，年度降水主要集中在6—9月份，約占全年降水量的66.3% ～91.4%，4—5月份降水量?jī)H占全年降水量的5% ～23.9%。降水量年際變化大，2006年比2007年降水多237.1 mm。

扎龍濕地水面蒸發(fā)量主要集中在4—8月份，約占全年的70%，其中6月份最大，占全年的15.2%，1月最小，占全年的0.8%。通過(guò)對(duì)2005—2008年降水量與蒸發(fā)量(Φ 20 cm型蒸發(fā)器換算為大型水體水面蒸發(fā)量值)的對(duì)比可知，除部分年份的6、7月外，扎龍濕地各月平均降水量小于蒸發(fā)量，4—5月差值最大，說(shuō)明區(qū)間降水量不能滿足維持濕地生態(tài)需水要求。

3)降水量多年變化。從扎龍濕地龍安橋站多年平均降水量差積曲線圖可以看出，1956—1970年濕地年際呈降水波動(dòng)狀態(tài)，基本為平水年，1971—1979年為下降趨勢(shì)，為枯水期;1980—1994年波動(dòng)上升，處豐水期;1995—2001年降水量變小，呈波動(dòng)性下降趨勢(shì)，處枯水期;2002—2006年降水增加，處豐水期;進(jìn)入2007年后降水偏少，曲線呈下降趨勢(shì)。

4)干旱指數(shù)。根據(jù)2005～2008年龍安橋站蒸發(fā)與降水的實(shí)測(cè)資料計(jì)算，濕地干旱指數(shù)均＞1，說(shuō)明水面蒸發(fā)能力大于降水，氣候干旱。其中2007年干旱指數(shù)最大，為1.83，顯示2007年是4 a中相對(duì)干旱的年份。

3.2 水傳播路徑分析

通過(guò)近年的水資源監(jiān)測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，扎龍濕地的來(lái)水大致有如下3個(gè)傳播路徑:

1)烏裕爾河來(lái)水:烏裕爾河自富?？h的龍安橋以下進(jìn)入扎龍濕地，而后經(jīng)趙三亮子、東升水庫(kù)西中閘門(mén)進(jìn)入濕地的核心區(qū)，流經(jīng)齊林島村西、唐土崗子村西、饅頭崗北、趙凱和吐木可村中間流過(guò)、其中有一支自吐木可村后而過(guò)，自肯可村西再穿過(guò)濱洲鐵路的頭道橋、二道橋后經(jīng)特勒、吐木臺(tái)、滿代、大勝營(yíng)子村南最后分別流入連環(huán)湖、南山湖。

2)雙陽(yáng)河來(lái)水:雙陽(yáng)河流至林甸縣三合鄉(xiāng)境內(nèi)已無(wú)明顯河道，河水最后經(jīng)九道溝流入扎龍保護(hù)區(qū)的東部邊緣地區(qū)。經(jīng)唐土崗子?xùn)|、牛尾巴崗子、李營(yíng)子、臥牛崗、當(dāng)奈村、穿過(guò)濱洲鐵路的伍代南、北橋后分別流入龍虎泡、連環(huán)湖，最后消失于杜蒙草原。

烏裕爾河、雙陽(yáng)河兩條河流在趙凱附近互有交叉。當(dāng)烏裕爾河的來(lái)水大于雙陽(yáng)河來(lái)水時(shí)，烏裕爾河的來(lái)水由趙凱橋向東流向臥牛崗;雙陽(yáng)河來(lái)水較大時(shí)雙陽(yáng)河的來(lái)水向西流向吐木可。

3)中部引嫩補(bǔ)水、翁海排干來(lái)水。有兩條路徑:第一條路徑，中部引嫩補(bǔ)水通過(guò)中引的六支干渠樞紐工程由翁海排干進(jìn)入扎龍濕地，經(jīng)吐木可到肯可，過(guò)濱洲鐵路后分別流入連環(huán)湖、南山湖，最后消失于杜蒙草原。第二條路徑，中部引嫩補(bǔ)水經(jīng)八支干第二節(jié)制閘向林甸縣的東升水庫(kù)補(bǔ)水，而后由東升水庫(kù)的中、西閘直接向濕地放水，基本上是按烏裕爾河來(lái)水的路徑走。

3.3 出入境水量和水量平衡分析

扎龍濕地水量平衡可采用下式計(jì)算:

式中:W蓄為扎龍濕地內(nèi)部蓄存水量的變化;W來(lái)為進(jìn)入扎龍濕地的水量，主要包括有烏裕爾河來(lái)水、雙陽(yáng)河來(lái)水、翁海排干來(lái)水、中引工程補(bǔ)水等;W出為濕地出境水量，大勝營(yíng)子、哈塔河、五代、特勒等;W損為扎龍濕地內(nèi)損耗水量，包括水面蒸發(fā)損失、植被蒸騰損失、土壤滲漏損失等。

根據(jù)2005—2008年扎龍濕地水資源監(jiān)測(cè)的實(shí)測(cè)資料，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

3.4 核心區(qū)水位時(shí)空變化分析

從2005—2008年的監(jiān)測(cè)來(lái)看，核心區(qū)的全年水位變化較小，水勢(shì)穩(wěn)定。通過(guò)濕地各水位監(jiān)測(cè)站月均水位過(guò)程線的比較，可以看出核心區(qū)各站變化趨勢(shì)基本一致，說(shuō)明核心區(qū)各河段水力要素之間關(guān)系密切或互相補(bǔ)償;對(duì)應(yīng)于龍安橋站的水位變化，核心區(qū)水位表現(xiàn)出過(guò)程的相似性和時(shí)間的滯后性，說(shuō)明烏裕爾河來(lái)水是核心區(qū)水文要素變化的主因。相對(duì)于龍安橋站的水位過(guò)程線，核心區(qū)的過(guò)程線變化相對(duì)平坦，主要是由于進(jìn)入濕地水流在向下游傳播過(guò)程中是以河道為主，隨著上游來(lái)水量增加水流向?yàn)┑芈?，河道水流下泄后，灘地水量再向河道補(bǔ)給，這種蓄滯作用使水流向下游傳播時(shí)間延長(zhǎng)，過(guò)程線坦化，明顯表現(xiàn)出濕地水文的特點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

1)扎龍濕地水資源監(jiān)測(cè)站網(wǎng)的建立，初步改變了濕地缺少水文實(shí)測(cè)資料、濕地研究項(xiàng)目具有局限性和不確定性的問(wèn)題。隨著GEF項(xiàng)目的實(shí)施，通過(guò)4 a的濕地水資源監(jiān)測(cè)，初步積累了系統(tǒng)翔實(shí)的濕地水文資料。

2)濕地降水和蒸發(fā)能力的不平衡，是濕地趨向干化的重要原因;自然入境水量時(shí)空分布的不均勻性和水量的不足以及水利工程的建設(shè)，加劇了濕地的水資源短缺，造成濕地自然環(huán)境的破碎化，割裂了自然狀態(tài)，從而導(dǎo)致濕地環(huán)境的惡化;而通過(guò)對(duì)現(xiàn)有水利工程的科學(xué)調(diào)度管理，利用中部引嫩工程調(diào)引嫩江水量進(jìn)入濕地，可以補(bǔ)充自然入境水量的不足，確保濕地生態(tài)系統(tǒng)能夠維持良性循環(huán)。

3)應(yīng)堅(jiān)持濕地水資源監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的長(zhǎng)期性和系統(tǒng)性，增加濕地水質(zhì)、地下水監(jiān)測(cè)等項(xiàng)目，解決濕地部分水文要素沒(méi)有實(shí)測(cè)依據(jù)的問(wèn)題，為濕地科研、管理提供長(zhǎng)系列和完整的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

［1］扎龍濕地保護(hù)局.扎龍濕地水資源監(jiān)測(cè)項(xiàng)目［R］.齊齊哈爾:扎龍濕地保護(hù)局，2009.

表1 龍安橋站2005—2008年降水量分配表

表2 2005—2008年扎龍濕地水量平衡計(jì)算

圖1 龍安橋站2005—2008年月均降水量對(duì)比圖

圖2 2005—2008年扎龍濕地龍安橋站月降水量～月蒸發(fā)量對(duì)比圖

圖3 龍安橋站降水量模比系數(shù)差積曲線

圖4 2005—2008年扎龍濕地水位監(jiān)測(cè)站月均水位過(guò)程線