艾比湖面积变化及影响因素.pdf

第 19 卷第 2 期盐湖研究Vol.19 No.22 0 1 1 年 6 月JOURNAL OF SALT LAKE RESEARCHJun.2011收稿日期:2010 11 08;修回日期:2011 03 13作者简介:高明(1961 )，男，技师，主要从事水文水资源勘测工作。艾比湖面积变化及影响因素高明(新疆博州水文水资源勘测局，新疆 博乐833400)摘要:艾比湖是新疆典型的平原区湖泊，随着近 50 年来流域气候和人类扰动双重影响，艾比湖湖面相应呈现出动态变化的态势。针对艾比湖水面面积近 50 年变化过程，利用入湖径流及有关水文、气象资料，分析、阐述艾比湖水面面积近 50 年变化及影响因素。关键词:降水量;入湖水量:经济社会用水量;艾比湖中图分类号:P343 3文献标识码:A文章编号:1008 858X(2011)02 0016 04水资源及其变化对西北地区的发展至关重要。湖泊流域水循环系统是西北水资源的重要组成部分，尤其是西北干旱、半干旱地区，湖泊是维系区域生态系统平衡的重要支撑，也是人与自然相互作用、生态环境退化过程的镜子 1 2。较多的研究表明受气候和人类活动的共同作用，近50 年来艾比湖出现快速萎缩、咸化甚至趋于消亡，由此引起局部地区地下水位下降，造成地表植被的潜水蒸发补给减少，导致生物量下降并使土壤沙化严重，威胁区域资源环境的可持续发展 3 4。近几年来，艾比湖流域降水增加明显，湖泊面积有较大范围的扩展，针对此现象，本文着重研究影响艾比湖面积变化的因素。1概况艾比湖流域地跨博尔塔拉州的博乐市、温泉县、精河县，塔城地区的乌苏县、托里县南部以及伊犁州直属的奎屯市、克拉玛依市的独山子区，流域总面积50 621 km2。阿拉山口是气流进入本区的主要通道，气流在山区形成较多降水。流域多年平均降水量为134 108m3，其中 山 区 100.4 108m3，占75%;平 原33.6 108m3，占 25%。艾比湖流域地表总径流量 42.19 108m3，平均产流系数 0.3。流域内年径流量大于 1 108m3的河流主要有奎屯河、四棵树河、精河、大河沿子洞、博尔塔拉河等。1949 年以后，由于大规模的水利建设，特别是 20 世纪 80 年代以来奎屯河流域相继修建了十余座水库和多座引水工程，地表径流基本上全部被引用，奎屯河口完全断流，20 多年来基本无水入湖，博尔塔拉河和精河成为艾比湖的主要补给河流。2艾比湖面积的变化按照艾比湖的变化速度，大至可分为 6 个阶段(图 1、图 2)。第 1 阶段为自然萎缩期(晚更新世 20 世纪 50 年代初期)。大约在 1 105a 的时间里，湖面由 3 000 km2缩小到 1 070 km2，平均每年缩小 0.013 km2左右;贮水量由700 108m3减少到 30 108m3，年均减少0.006 7 108m3。变化极为缓慢。第 2 阶段为快速萎缩期(20 世纪 50 年代初至 20 世纪 70 年代初)。1950 年至 1972 年的 22 年间，湖面由1 070 km2缩小为589 km2，年均缩小 21.9 km2，其中 1958 1959 年一年第 2 期高明，等:艾比湖面积变化及影响因素间，湖面面积减少了137 km2，变化极为迅速。第 3 阶段为缓慢萎缩期(20 世纪 70 年代初至 20 世纪 80 年代初)。1972 至 1983 年的11 年间，湖面由 589 km2缩小为 522 km2，年均缩小 6.1 km2，变化比较缓慢。第 4 阶段为变化起伏期(20 世纪 80 年代初至 20 世纪 90 年代中期)。1983 年至 1995年的 12 年间，湖面经历了两个较大的起伏变化，最大年均增减率分别为 106 km2/a(1987 1989 年)和 40 km2/a(1989 1995 年)。图 1艾比湖历年平均水面面积变化曲线Fig 1Variation of the average lake surface area图 2艾比湖湖泊面积与降水变率Fig 2Ebinur lake surface area and the precipitationvariability第 5 阶段为快速扩张期(20 世纪 90 年代)。1995 年至 2000 年，湖面面积快速增加，由 473 km2增加到 938 km2，年均增加 93 km2，变化迅速。第 6 阶段为相对平稳期(21 世纪初)。2000 年至 2006 年 4 月，湖面面积有增有减，但变幅不大，基本在890 km2至950 km2左右，5 a间总共减少了 53 km2。3艾比湖面积变化影响因素艾比湖水域面积变化的主导因素为入湖水量，而决定入湖水量大小的主导因素则为降水量和经济社会用水量。以下分别对降水量、入湖水量、经济社会用水量对艾比湖水面面积的影响进行分析。3.1降水量变化本文对降水量的分析，首先是利用 1956 2006 年长系列资料分时段分析。若以艾比湖流域各站平均降水近似代表湖面降水，从湖泊面积与湖面降水变化的一致性来看，在艾比湖水面变化最为剧烈的 20 世纪 50 年代至 70 年代初，湖面下降速度为21.9 km2/a，而湖面年平均降水接近常年;1995 年至 2000 年，湖面降水距平为 9.7%，比常年偏少近一成，但湖面积却以93 km2/a的速度扩大;2000 年以来，湖面积维持在 20 世纪 50 年代初的较高水平，降水也比常年偏多近三成。说明除多降水年份外，一般情况下，降水对湖面积的变化影响不大。3.2入湖水量变化根据艾比湖所获取的水量，河道来水是艾比湖水面形成的主要水源，入湖水量因河道来水的变化而变化。20 世纪 50 年代以来由于受人类水土开发活动的影响，致使实际入湖水量大大低于河道天然来水量。20 世纪 80 年代末以来，由于灌溉面积增加较慢，特别是实施高效节水措施和生态农业开发，单位面积的灌溉定额降低，实际入湖水量增加，湖泊面积迅速扩大，并维持在较高水平。20 世纪 70 年代末以来，人类活动对艾比湖的影响不再加剧，湖泊面积的变化主要受河流天然来水变化的影响，入湖水量与河道天然来水量有较好的一致性，但比河道天然来水量有更大的起伏。通过对艾比湖水量平衡分析计算，1977 1987 年 间，地 表 水 入 湖 水 量 为5.60 108m3，1988 年是丰水年，比多年平均来水 量 偏 多 15%，实 测 入 湖 地 表 水 为7.43 108m3，比 1977 1987 年平均入湖地表水量多 1.83 108m3。1988 年以来博尔塔拉水文水资源勘测局开始对艾比湖入湖水量进行监测，根据实测资料统计分析结果，从 1989 年至 2005 年的 17 年间(其中 1993 1997 年停71盐湖研究第 19 卷测)平均入湖水量为6.21 108m3，占河道天然来水量的 22%(其中博尔塔拉河入湖水量4.42 108m3，占河道天然来水量的 88%;精河河区入湖水量1.79 108m3，占河道天然来水量的 38%;奎屯河区自 20 世纪 90 年代末以来亦开始有水进入艾比湖，约为0.28 108m3左右，占 河 道 天 然 来 水 量 的 2%)，最 大 为12.11 108m3(2002 年)，最小为3.81 108m3(1992 年)，详见表 1。表 1博尔塔拉河、精河来水与入湖水量比较表Table 1Comparison among the water flow from Boertala，Jinghe River and the water flow into Ebinur lake108m3年份博尔塔拉河精河总来水量天然来水量 入湖水量比重/%天然来水量 入湖水量比重/%天然来水量 入湖水量比重/%1977 19875.9119886.914.736.0510.645.6052.612.967.4357.319895.202.8354.43.901.0326.49.103.8642.419905.632.6947.84.631.8540.010.264.5444.319915.092.4447.94.251.2028.39 343.6439.019925.442.5346.53.680.7921.59.123.3236.419936.123.6659.84.741.7637.110.865.4249.919986.893.9457.25.712.8149.212.606.7553.619997.024.0758.05.292.4646.512.3l6 5353.020006.173.1150.45.130.9919.311.304.1036.320015.433.7769.45 372.1540.110.805.9254.820027.829.02115.35.113.0960.512.9412.1193.620036.285.6790.34.901.5531.711.187.2264.620046.084.4673.43.972.4762.210.046.9369.020055.714.7182.54.771.1223.410.485.8355.6平均6.114.0765 64.821.7937.410.95.9553.5注:上表中入湖水量包含排渠排水。由表 1 可见，20 世纪 70 年代末以来，入湖水量占河道来水量的比重为 36.3%69.0%，但总体来看，2000 年以前这个比重普遍较小，2001 年以后明显增大。入湖水量与湖面积变化见图 3。图 3湖面积与入湖水量关系Fig 3The relationship between the lake surface areaand the mount of water flow into Ebinur lake3.3经济社会用水量经济社会用水量对艾比湖入湖水量和水面面积影响很大。1949 1972 年 24 年间，艾比湖流域人口增长迅猛，灌溉面积快 速 扩 大，经 济 社 会 总 引 水 量 随 之 急增5。但是，大量的引水造成生态用水急剧减少，尤其以艾比湖及其湖滨生态系统加速衰败6。1949 2004 年 56 年间 人 口 年均增长率为 49.92，灌溉面积年均增长率 为 5.22%，总 用 水 量 年 均 增 长 率 为3.93%。56 年间灌溉面积增长率略高于人口增长率，表明流域内农业增长以种植面积扩张的方式未发生实质性转变;总用水量增长率低于人口和灌溉面积增长率，人均用水量年均递减 1.04%(表 2);另一方面，水资81第 2 期高明，等:艾比湖面积变化及影响因素源的开发利用已达可利用量的极限，亦无增水的余地。如果不进行结构调整，按照目前的经济增长方式，经济社会用水量短期内不会显著减少。表 2艾比湖流域 1949 2005 年人口、灌溉面积与引水量Table 2Population，irrigation area and the water diversion in Ebinur lake catchment from 1949 to 2005年份19491959197219771980199020002005人口/104人6.7814.6651.0660.4963.9773.4994.76103.74时段增量/104人7.8836.49.433.489.5221.278.98年均增长/80.17100.7534.4818.8213.9725.7522.89灌溉面积/105hm20.2261.3861.8361.9722.0832.7573.6403.912人均灌溉面积/hm20.3330.9450.3590.3260.3250.3750.3840.377时段增量/104hm211.604.501.361.116.748.832.72年均增长/%19.892.191.441.842.842.821.82总引水量/108m33.5613.8617.7219.7221.4328.6530.7830.26人均用水量/m35 2519 4543 4703 2603 3503 8983 2482 917时段增量/108m310.33.8621.717.222.130.52年均增长/%14.561.912.162.812.950.720.431990 年至今，虽然人口和灌溉面积继续增长，但灌溉用水量逐渐趋于稳定，灌溉用水量对入湖水量的影响也由直接的高强度影响弱化为间接的过程边缘化作用。近 50 年间艾比湖流域经历了掠夺性的非理性资源配置过程7，使艾比湖生态系统产生剧烈振荡，严峻的风沙天气迫使人们回归理性思索，引水量逐渐受到控制，艾比湖生态环境维持在十分脆弱的平衡状态。4结语艾比湖是准噶尔盆地西南部诸河流的尾闾，又处于阿拉山口大风之下，生态环境十分脆弱，艾比湖湖面变化以及生态环境恶化，将直接影响艾比湖流域乃至整个天山北坡经济带的社会经济发展。近年来，退耕还林、培育生态林、大力推广高效灌溉节水技术等一系列措施，再加之处于丰水年份，使得入湖水量增加，生态环境有了一定的改善8。大气降水和河川径流是影响入湖水量的主要因素，丰枯变化周期是大自然的规律，社会经济发展造成的用水需求叠加了人类活动的影响，艾比湖及其流域生态环境的改善，仍可谓任重而道远。参考文献:1施雅风，沈永平，胡汝骥 西北气候由暖干向暖湿转型的信号、影响和前景初步探讨 J 冰川冻土，2002，24(3):219 226 2杨川德，塞迪科夫 J S 亚洲中部地理环境问题研究 M 北京:科学技术文献出版社，1992:228 234 3杨云良，阎顺，贾宝全，等 艾比湖流域生态环境演变与人类活动关系初探 J 生态学杂志，1996，15(6):43 49 4张捷斌，朱英民 艾比湖流域四条主要河流径流量的多年变化J 干旱区地理，1990，13(4):51 54 5曾庆江 博尔塔拉谷地对径流的调节作用J 干早区地理，1994，17(4):9 14 6钱亦兵，吴兆宁，蒋进，等 近 50a 来艾比湖流域生态环境演变及其影响因素分析J 冰川冻土，2004，26(1):17 20，24 7孙庆伟，王涛，韩致文 北疆铁路沿线风沙危害的研究 J 中国沙漠，2004，24(2):182 184 8阎顺 艾比湖及周边地区环境演变与对策J 干旱区资源与环境，1996，10(1):30 37(下转第 38 页)91盐湖研究第 19 卷Improvement of Potash Ore Utilization Rate in theProcess of Potassium ChlorideJI Da-qing1(1 Qinghai Salt Lake Yuantong Potash Co，Ltd，Golmud，816000，China)Abstract:The low utilization rate of potash ore is due to imbalanced ratios of magnesium to potassium andsodium to potassium of different kinds of carnallite used for potassium chloride production，which affectsflotation process and makes the final quality and yield poor The composition and the ratios of magnesiumto potassium and sodium to potassium can be improved though the ore mixing The utilization rate of pot-ash ore and recycling rate can be increased，and the yield and quality of final product potassium chloridecan be dramatically improved though mixing The present study may be an effective drive for practical po-tassium chloride productionKey words:Potassium chloride;Carnallite ore;Utilization rate(上接第 19 页)Ebinur Lake Surface Area Variation and the Influence FactorsGAO Ming(Hydrographic and Water Resources Survey Bureau of Xinjiang Boertala Prefecture，Bole，833400，China)Abstract:Ebinur lake is a typical plain lake in Xinjiang;the lake surface area changes dynamically withdouble influence of the climatic variation and human activity The author discussed the lake surface areachange and the influence factors in Ebinur lake based on the runoff，the hydrological and meteorologicaldata during last 50 yearsKey words:Precipitation;Runoff;Water supply for economic and social development;Ebinur lake83