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青海哈拉湖水文特征分析及水環(huán)境問題研究

2020-04-15 05:54張盛生田成成
中國農(nóng)村水利水電 2020年1期
關(guān)鍵詞:水化學(xué)湖泊冰川

張 磊,張盛生,田成成

(青海省水文地質(zhì)及地?zé)岬刭|(zhì)重點實驗室(青海省水文地質(zhì)工程地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查院),西寧 810008)

0 引 言

水資源是人類生產(chǎn)生活的重要保障,但隨著人類工程活動的加劇,水資源日益匱乏,進而開展水資源調(diào)查研究具有重要意義[1-3]。目前,已有相關(guān)學(xué)者開展了相關(guān)區(qū)域的水文特征研究,如左其亭等[4]對南水北調(diào)中線的水文特征進行了分析研究,合理評價了該區(qū)水源地的適用性;楊兵等[5]、朱長明等[6]、孫鵬等[7]開展了對應(yīng)區(qū)域范圍內(nèi)的湖泊水文特征研究,為其區(qū)內(nèi)水資源利用及抗旱減災(zāi)工作提供了參考;黃宇等[8]、夏少霞等[9]、張曉梅等[10]、李妮[11]開展了相應(yīng)區(qū)域的湖泊水環(huán)境問題研究,對相應(yīng)湖泊的水資源保護提供了指導(dǎo)。上述研究雖取得了一定成果,但未涉及青海省范圍內(nèi)的湖泊研究,也未將水文特征分析與水環(huán)境問題進行綜合研究,存在一定不足。同時,青海省哈拉湖地區(qū)的水文地質(zhì)研究程度較低,以往未開展過水文地質(zhì)工作,加之隨著青海省德令哈市的工業(yè)化發(fā)展,水資源供水缺口較大,急需尋找新的水源地,進而開展哈拉湖的水文調(diào)查具有很強的實用性和緊迫性。因此,該文以青海哈拉湖為工程實例背景,開展其水文特征分析及水環(huán)境問題研究,以期為區(qū)內(nèi)水資源的開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 地質(zhì)環(huán)境條件

1.1 氣象水文

哈拉湖位于柴達木盆地東北部的祁連山腹地,具高原亞寒帶草原半干旱氣候,其主要氣候特點為:蒸發(fā)量與降雨量不平衡,以后者偏大,且降雨隨海拔變化的差異明顯,使之具明顯干旱特征;同時,區(qū)內(nèi)氣溫較低,年平均氣溫近零下一度,加之西北風(fēng)盛行,進而晝夜溫差較大。

由于哈拉湖屬內(nèi)陸湖,其河流水系及湖泊發(fā)育較為復(fù)雜,基于本次調(diào)查,將兩者的基本特征分述如下。

(1)河流水系特征。區(qū)內(nèi)河流較多,可將其劃分為外流、內(nèi)流兩大河流水系,其中,外流水系主要分布于區(qū)內(nèi)東北角、西北角及西南角,面積約占調(diào)查區(qū)面積的27.6%;內(nèi)流水系主要位于調(diào)查區(qū)中部及東南角相關(guān)區(qū)域,面積約占調(diào)查區(qū)面積的72.4%。同時,區(qū)內(nèi)河流總計發(fā)育有14條,多發(fā)源于山區(qū),其中,4條河流為常年流水,其余河流為季節(jié)性流水,且各河流的流程均相對較短,流域面積較小,進而其河流流量受季節(jié)影響較大。

(2)湖泊發(fā)育特征。區(qū)內(nèi)湖泊除哈拉湖外,還發(fā)育有4個較小湖泊及零星堰塞湖,其中,哈拉湖相對最大,總體呈斜三角形狀,該湖東西長34 km,南北寬24 km,湖周長100.6 km,湖水面積600 km2,湖面海拔4 077 m,湖水中部最深,水深65 m;其余湖泊分布面積均較小,最大也僅為2.64 km2,相對于哈拉湖的面積較小??傮w來說,區(qū)內(nèi)湖泊發(fā)育較為集中,數(shù)量一般,相互具較好的水力聯(lián)系,貫通性較好。

同時,通過本次調(diào)查總結(jié),繪制哈拉湖的水系圖如圖1所示。

圖1 哈拉湖地區(qū)水系圖

1.2 地形地貌

調(diào)查區(qū)位于青藏高原東北部,受地殼抬升運動的作用明顯,并在長期地表流水侵蝕、堆積作用下,周邊地形起伏較大,溝道切割明顯,但在其中部,相對較為平緩。同時,區(qū)內(nèi)地貌可劃分為兩個大類,即山地和平原地貌。

山地地貌的海拔高度相對較高,主要由不同起伏度的高山、丘陵地貌組成,海拔高度均高于4 300 m,且因冰川作用具明顯冰川遺跡地貌特征。

平原地貌主要以條帶狀分布于環(huán)哈拉湖四周,由不同沉積類型的平原地貌及臺地地貌構(gòu)成,地形開闊平坦,具顯著沖洪積地貌特征,且該類地貌總體向哈拉湖方向傾斜,坡降多大于35%,局部沖溝發(fā)育,植被稀疏或未見。

1.3 地層巖性

據(jù)本次調(diào)查,區(qū)內(nèi)基巖地層出露明顯,第四系地層也較為發(fā)育,通過總結(jié)兩者的基本特征如下:

(1)基巖地層特征。區(qū)內(nèi)三大類巖層均有出露,其中,沉積巖地層出露比較齊全,主要分布于山地地貌區(qū),自老至新有奧陶系、志留系、泥盆-石炭系、石炭系、二疊系及三疊系地層,巖性以砂巖、泥巖及灰?guī)r為主。其中,火成巖出露地層主要為加里東期侵入巖,呈零星出露,主要分布于調(diào)查區(qū)東南部、東北部及西南部山區(qū),巖性以花崗巖為主。變質(zhì)巖主要由沉積巖變質(zhì)形成,分布于調(diào)查區(qū)西南部和西北部,巖性主要為板巖和千枚巖,地質(zhì)年代為奧陶系和志留系。

(2)第四系地層特征。該類地層主要分布于哈拉湖周邊至山地前緣區(qū)域,按地質(zhì)年代可分為中更新統(tǒng)、晚更新統(tǒng)和全新統(tǒng),各類地層的基本特征如下:

中更新統(tǒng)地層:該地層主要分布于團結(jié)峰西側(cè),海拔高程間于4 320~4 360 m之間,巖性主要可分為冰磧泥礫和湖相沉積層。

晚更新統(tǒng)地層:該地層出露面積較大,按成因可分為冰磧和沖洪積,且以后者分布范圍較大。

全新統(tǒng)地層:該地層分布于環(huán)湖周邊高海拔湖岸階地、冰川前緣、風(fēng)積沙區(qū)、現(xiàn)代河谷河床及兩側(cè)階地,按成因分為冰磧、沖積、湖積和風(fēng)積。

1.4 構(gòu)造及新構(gòu)造運動

調(diào)查區(qū)屬昆侖--秦嶺褶皺區(qū)的祁連褶皺系,地質(zhì)構(gòu)造相對較為發(fā)育,主要以斷裂構(gòu)造和褶皺構(gòu)造為主,基本特征如下:

斷裂構(gòu)造:區(qū)內(nèi)早期斷裂多呈北西西向,后期主干斷裂多呈北西向,且斷裂多具長期繼承性活動特征,使得區(qū)內(nèi)地質(zhì)體間多呈斷裂接觸,甚至地質(zhì)體本身亦被斷裂切割;經(jīng)統(tǒng)計,區(qū)內(nèi)斷裂總計有29條,其中發(fā)育有4條大斷裂,且各大斷裂的傾角均較大,對區(qū)內(nèi)地形地貌的影響較大。

褶皺構(gòu)造:由于調(diào)查區(qū)屬構(gòu)造抬升區(qū),故北西西向一系列相間排列的褶斷束與凹陷非常發(fā)育,特別是區(qū)內(nèi)哈拉湖以西地區(qū),發(fā)育有一組復(fù)背斜、一組復(fù)向斜和一個凹陷區(qū)。

同時,區(qū)內(nèi)新構(gòu)造運動強烈,屬強烈抬升的差異性斷塊構(gòu)造,各構(gòu)造單元之間多以斷裂相接觸。

2 水文特征分析

區(qū)內(nèi)水資源可分為地表水和地下水兩類,兩者在區(qū)內(nèi)的賦存量均較大,且具復(fù)雜的水力聯(lián)系,進而對兩者的基本特征均進行總結(jié)研究如下:

2.1 地表水特征分析

地表水是地下水的主要補給來源,對地下水起著支配性作用,且鑒于哈拉湖為封閉內(nèi)流湖泊,按哈拉湖流域和哈拉湖外流域?qū)Φ乇硭Y源分述如下。

2.1.1 哈拉湖流域

哈拉湖流域內(nèi)的河流均源于周圍高山冰川雪山,以冰川融水、降水補給為主,呈放射狀向湖盆中心徑流,流域總面積近4 800 km2。經(jīng)統(tǒng)計,該流域內(nèi)主要有10條河流,除4條河流常年有水外,其余均為季節(jié)性流水,流水季節(jié)主要集中在7-9月,其他月份均為干涸。

同時,由于區(qū)內(nèi)無水文站,故將野外期間實測流量作為平均流量,經(jīng)計算,哈拉湖流域地表水天然資源為4.90 億m3/a。

2.1.2 哈拉湖外流域

本次調(diào)查的哈拉湖外流域面積為2 242.72 km2,河流主要發(fā)育有4條,均為季節(jié)性河流,同理于上述計算過程,得哈拉湖外流域地表水的天然資源為0.07 億m3/a。

為進一步分析地表水特征,再對區(qū)內(nèi)地表水的水化學(xué)特征進行分析,即主要對冰川、河流、湖泊的水質(zhì)指標進行評價。

同治四年(1865)正月初一日,“塔城漢回蘇玉得等糾約回眾,勾結(jié)附近哈薩克,持械進城,搶掠馬匹、殺傷官兵、搶去庫存槍炮等物”,[注]《欽定平定陜甘新疆回匪方略》卷107,同治四年六月壬寅條。塔爾巴哈臺回民起事從而發(fā)生。正月初三日,石金斗、米慶等人“詭為哭訴,訓(xùn)悔為由”,更是以鎮(zhèn)壓回民軍為名,將錫霖、博勒果素和糧餉處章京富勒斐圖等人請到城西南禮拜寺。一齊開槍殺死了錫霖、博勒果素、理事通判音登額、主事富勒斐圖和諸多清官兵。[注]魏光燾編:《勘定新疆記》卷一,文海出版社,第3-4頁;《欽定平定陜甘新疆回匪方略》卷107,同治四年六月壬寅條。

(1)河流的水化學(xué)特征。通過調(diào)查,得到河流的水化學(xué)特征受制于上游巖性、河流流程、區(qū)域氣候、河水流量等因素,并在區(qū)內(nèi)8個河流中取28組水樣進行試驗,得水化學(xué)類型多為HCO3-Ca、HCO3·Cl-Ca·Na型,礦化度0.151~0.446 g/L,但也有少數(shù)河流的水化學(xué)類型較復(fù)雜,礦化度0.867~1.400 g/L。

(2)湖泊的水化學(xué)特征。區(qū)內(nèi)湖泊共有5個,其水化學(xué)性質(zhì)主要也受制于流域地層巖性、地形地貌、氣象水文及入湖水量等因素,通過取樣試驗得出哈拉湖礦化度5.365 g/L,水化學(xué)類型為Cl-Na·Mg型水;瑙滾諾爾湖礦化度3.786 g/L,水化學(xué)類型為SO4·HCO3-Na·Mg型水;那木其諾爾湖礦化度1.025 g/L,水化學(xué)類型為Cl-Ca·Mg型水;敖倫·諾爾湖礦化度較低,為0.40 g/L,水化學(xué)類型為HCO3·Cl-Ca·Na型水。

(3)冰川的水化學(xué)特征。區(qū)內(nèi)冰川邊緣冰川消融水的水化學(xué)成分與降水水化學(xué)成分較為接近,但受冰川消融區(qū)巖性影響,水化學(xué)類型相對降水稍復(fù)雜,礦化度略有增高,通過試驗得到冰川融水礦化度371 mg/L,水化學(xué)類型為HCO3-Ca型,表明現(xiàn)代冰川前緣消融水水化學(xué)成分簡單,礦化度低。

總體來說,區(qū)內(nèi)地表水的水資源較豐富,局部河流的礦化度相對較高,水質(zhì)相對較差,但基本也能滿足生產(chǎn)需要。

2.2 地下水特征分析

據(jù)本次調(diào)查任務(wù),區(qū)內(nèi)地下水的水文特征是本次調(diào)查重點,進而對地下水的水文特征進行詳述。

2.2.1 地下水分類及分布規(guī)律

調(diào)查區(qū)內(nèi)地下水類型與分布規(guī)律受氣候、水文、地層、構(gòu)造等諸因素的制約,其中新構(gòu)造運動和多年凍土影響尤為突出,因而使各類地下水的形成、分布與富集規(guī)律不盡一致。據(jù)本次調(diào)查,區(qū)內(nèi)海拔3 900 m以上的地區(qū)多為凍土區(qū),廣泛分布凍結(jié)層水;僅有調(diào)查區(qū)東北角及環(huán)湖地區(qū)存在極小范圍的非凍土區(qū),分布有松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。因此,通過調(diào)查成果總結(jié),將各類地下水的基本特征分述如下。

(1)凍結(jié)水特征。該類地下水主要分布于區(qū)內(nèi)海拔3 900 m以上的地區(qū),并按其賦存條件,進一步將其劃分為松散巖類凍結(jié)和基巖類凍結(jié)水。其中,松散巖類凍結(jié)水均為季節(jié)性凍結(jié)水,主要分布于各山間溝谷及山前傾斜平原地帶的季節(jié)性融化層中,含水層的巖性以泥質(zhì)砂礫石、泥質(zhì)砂礫卵石為主,受凍土影響,其相態(tài)極不穩(wěn)定,含水層的厚度受季節(jié)性變化的控制。每年5月份隨著暖季的到來,地表凍結(jié)層開始融化,含水層隨之形成,厚度一般為1~8 m,9月份開始緩慢凍結(jié),11月至翌年4月全部凍結(jié),地下水由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)。

(2)松散巖類孔隙水。松散巖類孔隙水主要分布于區(qū)內(nèi)東北角海拔3 900 m以下地區(qū)及哈拉湖周邊的帶狀融區(qū),按地下水補給條件可進一步分為河谷潛水及湖泊融區(qū)潛水。

河谷潛水:僅分布于調(diào)查區(qū)海拔3 900 m以下的東北角河谷平原地區(qū),賦存于第四系冰磧-冰水相沉積層中,該類地層堆積松散,孔隙發(fā)育,厚度一般大于5 m,并據(jù)現(xiàn)場泉眼流量調(diào)查,得出其單泉流量0.1~1.0L/s,水量中等。

湖泊融區(qū)潛水:主要沿窄環(huán)帶狀分布于哈拉湖等湖泊四周,由于湖水常年基本保持正溫,從而形成湖泊融區(qū),含水層主要由泥質(zhì)砂礫石及砂礫石構(gòu)成。

(3)基巖裂隙水。據(jù)本次調(diào)查,區(qū)內(nèi)主要有兩處明顯發(fā)育的基巖裂隙水,一處分布于調(diào)查區(qū)東北角海拔3 900 m以下非多年凍土區(qū)的新近系及三疊系的層狀砂巖基巖區(qū);另一處分布于調(diào)查區(qū)東側(cè)的特大上升泉一帶,該點受活動斷層影響,造成沿斷層的破碎帶裂隙極發(fā)育,進而地下水富集形成構(gòu)造融區(qū)。

通過現(xiàn)場調(diào)查,前者的單泉流量大于1L/s,屬水量豐富區(qū);后者屬特大上升泉,受構(gòu)造影響較大,且主要受三條斷裂帶的影響,匯水面積達到108 km2,泉群流量約628 L/s,水量豐富,進而該處基巖裂隙水補給來源的穩(wěn)定。

2.2.2 補給、徑流及排泄特征

區(qū)內(nèi)地下水的補給、徑流及排泄特征受多種因素的影響和制約,按地下水賦存條件的差異分述各類地下水的補給、徑流及排泄特征:

山區(qū)基巖類凍結(jié)層上水主要接受大氣降水、融雪水、冰川融水的補給,并以地下水形式向哈拉湖中心方向徑流;當(dāng)徑流至山腳時,因地形切割強烈,山體坡度大,徑流距離一般較短,致使一部分水體以泉的方式大量排泄補給河水,其余則補給平原區(qū)松散巖類凍結(jié)層上水,局部少量補給湖水。松散巖類凍結(jié)水的補給來源與基巖類凍結(jié)水的補給方式相同,且主要也以地下滲流形式向哈拉湖中心徑流,局部以泉的形式泄出補給河水,并最終排泄到哈拉湖中。

松散巖類孔隙水主要接受上游松散巖類凍結(jié)層上水及地表水補給,通過地下徑流的方式直接排泄補給哈拉湖湖水。

基巖裂隙水主要接受上游基巖類凍結(jié)層上水的補給,通過基巖斷裂通道向下游徑流,以上升泉的形式排泄補給地表水。

2.2.3 水化學(xué)特征及水質(zhì)評價

基于現(xiàn)場取樣及室內(nèi)試驗成果,進一步對區(qū)內(nèi)地下水的水化學(xué)特征及水質(zhì)進行評價和分類。以地下水埋置深度為指標,將地下水劃分為淺層水和深層水兩類,對兩者的水化學(xué)特征進行分述:

(1)淺層水水化學(xué)特征。該類地下水主要包含了凍結(jié)區(qū)松散巖類凍結(jié)層上水、基巖類凍結(jié)層上水和非凍結(jié)區(qū)地下水,是區(qū)內(nèi)的地下水主體,且該類地下水可直接用于生產(chǎn)生活,進而對其研究具有很強的必要性。在現(xiàn)場調(diào)查過程中,共計取得水樣125組,通過試驗結(jié)果分類,得到區(qū)內(nèi)淺層地下水的水化學(xué)類型共計有四類,即:HCO3-Ca型水、HCO3·SO4-Ca·Na型水、HCO3·Cl-Ca·Na型水和Cl-Na·Mg型水,且各類地下水的分布如圖2所示。

圖2 地下水水化學(xué)類型分布圖

Cl-Na·Mg型水:該類地下水分布于哈拉湖周圍湖泊融區(qū)、瑙滾諾爾湖泊融區(qū)及局部沙化區(qū)地下水淺埋區(qū)。通過16組水樣試驗結(jié)果,得出其礦化度0.87~4.97g/l、總硬度174~2 398 mg/l、pH值7.63~8.97,為中性水;陰離子以Cl-的含量為主,達267.70~2 783 mg/L,陽離子以Na+為主,含量為90.4~1 024 mg/L,Mg2+含量次之,為35.81~510.69 mg/L。

(2)深層地下水水化學(xué)特征。在深層地下水的分析過程中,主要是對調(diào)查區(qū)東側(cè)的特大上升泉群進行評價,該泉由5個片狀泄出泉構(gòu)成,至前緣處形成一條長年性河流,泉水通過斷裂通道泄出。該點的地下水補給、徑流條件及水質(zhì)均較好,含水層巖性為二疊系砂、板巖,水溫2 ℃,流量628.0 L/s且流量穩(wěn)定,礦化度0.348 g/L,水化學(xué)類型為HCO3·SO4-Ca·Na·Mg型水。

3 水環(huán)境問題研究

在區(qū)內(nèi)水文特征分析的基礎(chǔ)上,再對區(qū)內(nèi)的水環(huán)境地質(zhì)問題進行研究,且將水環(huán)境地質(zhì)問題劃分為原生水環(huán)境地質(zhì)問題和次生水環(huán)境地質(zhì)問題兩類。

3.1 原生水環(huán)境問題

通過調(diào)查分析,得出區(qū)內(nèi)原生水環(huán)境地質(zhì)問題主要包括土壤鹽漬化、土壤沙化、湖泊退化及冰川退化等,各類問題分述如下。

(1)土壤鹽漬化問題。為測得區(qū)內(nèi)土壤的含鹽量,在調(diào)查過程中,共計取得土樣14組進行試驗,得到一組試樣的含鹽量為為0.201%,屬中度鹽漬土,其余均為低于0.1%的非鹽漬土,且中度鹽漬土取樣地點位于一小型溝谷上游,范圍較小。因此,得出區(qū)內(nèi)局部地區(qū)具土壤鹽漬化問題,但其影響范圍有限。同時,根據(jù)資料收集,土壤鹽漬化是哈拉湖的一個常見環(huán)境問題,這與其區(qū)域氣候條件相關(guān),由于近年全球變暖趨勢日益加重,使得湖泊面積逐年減小,進而土壤含鹽量日益增加,使得哈拉湖的土壤鹽漬化問題愈發(fā)明顯,涉及土壤鹽漬化的土地面積也在逐步增加。另外,在本次調(diào)查時間(2011年-2014年)范圍內(nèi),通過同一地點不同時間的取樣試驗分析,也得出區(qū)內(nèi)土壤的含鹽量具有增加趨勢,也與前述分析一致。

(2)土壤沙化問題。在20世紀七八十年代,哈拉湖周邊的土壤沙化相對較少,根據(jù)文獻[12]的研究成果,1981年,區(qū)內(nèi)植被繁茂,未見明顯的土壤沙化問題,但截至本次調(diào)查(2014年),區(qū)內(nèi)土壤沙化主要分布于哈拉湖東側(cè),總體呈280°方向展布的風(fēng)積臺地,面積約20 km2。該區(qū)域為一河間臺地,其形成過程是由于地下水減少造成水位下降、凍土退化等原因,使得地面在風(fēng)的吹蝕作用影響下,風(fēng)蝕、風(fēng)積作用明顯,土壤沙化問題逐漸形成。該沙漠區(qū)為古風(fēng)積沙翻新造成,沙丘移動活躍,呈半流動性,且有逐漸擴大的趨勢,沙害較為嚴重。同時,沙化區(qū)因為風(fēng)積沙的反復(fù)遷移,掩埋植被,土壤含水量也隨之變小,植被群落種類單一化,蓋度降低,造成大面積的草場進一步退化,土地荒漠化日趨惡化,使得區(qū)內(nèi)脆弱的生態(tài)環(huán)境更趨惡化。因此,得出區(qū)內(nèi)土壤沙化問題在近年也具有加劇趨勢。

(3)湖泊退化問題。區(qū)內(nèi)湖泊主要接受降水、冰川消融水等補給,由于全球氣候變暖的影響,冰川消融加劇造成夏季定期補給湖泊的冰川消融水過早的排泄,使冰川面積急速減少,導(dǎo)致后期的補給量越來越小,且氣溫升高使湖水蒸發(fā)量加大,從而使湖水水量減少,湖水位逐漸降低,湖泊逐步退化;同時,據(jù)實地調(diào)查,哈拉湖西、北邊界有明顯的五級退縮砂礫堤,說明了全新世以來湖泊的退化明顯,但臨近湖岸的第一、二級砂礫堤退縮至湖岸后因為湖水位短期反彈上漲,湖面積增加,又形成了高度高于第三級的砂礫堤,說明了較近地質(zhì)時期(全新世晚期)有兩個階段的湖面擴張過程,湖水上漲至第二級砂礫堤后退縮,又開始經(jīng)歷水位上漲,至一級砂礫堤后又開始了緩慢退縮,直至現(xiàn)在湖面狀況;另外,在本次調(diào)查過程中,進行了遙感解譯工作,通過湖泊面積的對比解譯分析,得出區(qū)內(nèi)湖泊面積絕大部分均出現(xiàn)了不同程度的縮小,從而進一步證實了區(qū)內(nèi)湖泊面積的退化問題。同時,在數(shù)據(jù)統(tǒng)計方面,20世紀80年代末至90年代初,湖泊面積約為623 km2,隨后呈波動下降趨勢,2002年湖泊面積616 km2,2012年600 km2,截至本次調(diào)查,2014年湖泊面積為593 km2,通過數(shù)據(jù)對比,得出哈拉湖湖泊面積呈持續(xù)遞減趨勢。

(4)冰川退化問題。通過資料收集可知,1971年區(qū)內(nèi)陽坡雪線的海拔高度為海拔4 800 m,陰坡雪線海拔4 700 m;而在2013年遙感解譯的陽坡雪線海拔為5 000 m,陰坡雪線海拔4 900 m,得出冰川雪線下限高度上升了近200 m,故現(xiàn)代冰川有明顯快速的消融退化問題;同時,通過冰川面積的對比解譯分析,得出疏勒南山1995年冰川面積為518 km2,而1999年變化為328 km2,哈拉湖南山哈爾科1995年冰川面積為74 km2,而1999年變化為33 km2,上述也均說明區(qū)內(nèi)冰川具明顯的退化問題。

圖3 哈拉湖冰川不同時期面積動態(tài)變化圖

3.2 次生水環(huán)境問題

通過調(diào)查,得出區(qū)內(nèi)次生水環(huán)境地質(zhì)問題主要為人類工程活動,主要表現(xiàn)為:20世紀六七十年代小規(guī)模開采砂金,破壞了開采區(qū)的地表植被和動物賴以生存生存的棲息地,2012年7月份工作時,仍有部分金農(nóng)在偷采砂金,而在野外調(diào)查的幾個月時間內(nèi),大量的采金人員及車輛繞道哈拉湖西側(cè)源源不斷地進入哈拉湖克騰高勒西北采集砂金,嚴重破壞了地表植被,凍土融化加速,降低了地下水水位或加速疏干地下水。但通過資料收集及調(diào)查,目前,區(qū)內(nèi)偷采砂金活動已日趨減少,進而該問題趨于減弱趨勢,但其他人類工程活動卻不斷增加,因此,該問題不可忽略。

3.3 水環(huán)境問題成因及趨勢分析

(1)成因分析。根據(jù)前述,哈拉湖趨于范圍內(nèi)的水環(huán)境問題大致可分為五類,即土壤鹽漬化、土壤沙化、湖泊退化、冰川退化及人類工程問題等,結(jié)合本次調(diào)查成果,各類環(huán)境問題的成因具有相似性,進而將其總結(jié)如下:

哈拉湖區(qū)域范圍的若干水環(huán)境問題主要成因是氣候原因:目前,全球氣候變暖已越發(fā)明顯,這對哈拉湖周邊的冰川會造成很大程度的影響,加之對哈拉湖的蒸發(fā)量也會造成影響,如氣候變暖,使得哈拉湖水位下降,進而造成土壤含鹽量增加,且水位退卻,沙灘裸露增加,一般植被又難以在含鹽量較高的區(qū)域生長,使得土地沙漠化問題也會增加。

同時,值得指出的是,人類工程活動也是區(qū)內(nèi)水環(huán)境問題誘因之一,雖然哈拉湖面積較大,但隨著近年人類資源需求量的增加,使得區(qū)內(nèi)人類工程活動日益增加,加之區(qū)內(nèi)環(huán)境較為脆弱,進而人類工程活動的影響也日益突出,值得注意。

(2)發(fā)展趨勢分析。根據(jù)前述各類水環(huán)境問題的近年數(shù)據(jù)統(tǒng)計,得出各類水環(huán)境問題均由持續(xù)加劇趨勢,趨于不利方向發(fā)展,因此,各級部門因充分注意哈拉湖水域范圍內(nèi)的環(huán)境保護。

綜合上述,區(qū)內(nèi)土壤鹽漬化問題及人類工程活動的影響有限,但土壤沙化問題、湖泊退化問題及冰川退化問題相對較為嚴重,在后期水資源開發(fā)利用過程中應(yīng)采取針對性的防控措施。

4 結(jié) 論

通過對哈拉湖的水文特征分析及水環(huán)境問題研究,主要得出如下結(jié)論:

(1)哈拉湖調(diào)查區(qū)范圍內(nèi)的河流水系及湖泊發(fā)育較為復(fù)雜,水資源賦存量較大,具復(fù)雜的水力聯(lián)系;同時,區(qū)內(nèi)地表水的水質(zhì)較大,局部河流的礦化度相對較高,水質(zhì)相對較差,但基本也能滿足生產(chǎn)需要。

(2)通過野外調(diào)查取樣及室內(nèi)試驗得出區(qū)內(nèi)淺層地下水的水化學(xué)類型共計有四類,即:HCO3-Ca型水、HCO3·SO4-Ca·Na型水、HCO3·Cl-Ca·Na型水和Cl-Na·Mg型水;同時,區(qū)內(nèi)地下水質(zhì)量以優(yōu)良-良好居多,僅少量潛水的水質(zhì)極差,且潛水水質(zhì)的優(yōu)劣與地下水所處的地貌位置有關(guān)。

(3)區(qū)內(nèi)原生水環(huán)境地質(zhì)問題主要包括土壤鹽漬化、土壤沙化、湖泊退化及冰川退化等問題,次生水環(huán)境地質(zhì)問題則以人類工程活動為主,其中,最為嚴重的是湖泊退化問題和冰川退化問題,兩者具日漸嚴重的趨勢。

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