黑河中游水环境

黑河中游位于走廊平原，南靠祁连山，北依近东西走向的龙首山、合黎山和酒泉北山组成的走廊北山中段。构造上属于中、新生代断陷盆地，由一系列的北西和近东西向的断裂和断块将走廊平原分割成多个规模不等的构造盆地，自东向西，分别为山丹盆地、张掖盆地、酒泉盆地。盆地内地势平坦开阔，海拔高程1000～2000m，南部的祁连山山麓分布着各条河流形成的洪积扇，它们相互连接、交叠，构成洪积扇裙，而北山山麓分布的洪积扇裙规模则相对小得多，两者组成盆地两侧双向不对称倾斜的平原，两倾斜平原之间为细土平原，是走廊平原重要的农业区。

1.气候

中游的张掖和酒泉两地属典型的干旱地区，降水量空间分布不均，东部张掖地区年均降水量为193.3mm，向西逐步递减，到酒泉年均降水量为73.5mm。每年5～9月为雨季，年日照时间长达3000h，蒸发量大，张掖、酒泉两地，年均蒸发量分别为1324.6～1794.8mm，无霜期为150～160d。

2.地表水

发源于祁连山区的黑河及其诸多支流出山后，进入盆地，由于盆地内地势平坦，包气带渗透性好，雨季，中游盆地内基本无地表径流产生，盆地内的地表径流全靠河流出山口的流量维持，其37.95×108m3/a的年径流量大体上占中下游盆地水资源总量的80%以上。

3.地下水

新生代以来张掖盆地和酒泉盆地组成的黑河中游盆地一直振荡沉陷，盆地内沉积了巨厚的洪积相、冲积相砂卵砾石层。物探资料表明，仅第四系厚度就达500～800m，构成盆地内良好的地下水含水系统。

中游地区含水系统结构比较简单，盆地南、北边缘地带为洪积扇群及洪积台地组成的山前倾斜平原，含水层为厚度很大的卵砾石层，渗透性好，渗透系数为100～250m/d，地下水类型为潜水，地下水埋深较大，边部埋深近180m。从盆地边缘到盆地中部的细土平原，含水层岩性逐渐变细，由卵砾石渐变为砂砾石，出现细砂和亚砂土及亚粘土层，构成细土平原，该区一般为承压水分布区，具双层结构，上部为潜水，下部为承压水；地下水埋深逐渐变浅，细土平原带水位埋深一般为0.5～4m；地下水水化学类型由HCO3型逐渐变为HCO3-SO4型或SO4-Cl型，矿化度一般小于1g/L，细土平原上部的潜水，由于大陆盐渍化作用强烈，多为SO4-Cl型水，矿化度较高，多在5g/L以上。

盆地北部近东西向合黎山-酒泉北山基岩隆起带，将中游盆地含水系统与下游盆地含水系统分割，使两个含水系统之间基本无水力联系。张掖和酒泉两盆地含水系统之间，并无明显的岩性差异分界，仅是元山子-清水河镇一带的地下水分水岭将两盆地流场分开，一部分地下水向东北径流，进入张掖盆地的高台；另一部分，向西北径流进入酒泉东盆地。

盆地内地下水的补给来自过境河流地表水的渗漏、大气降水、凝结水和侧向地下径流补给，其中，最主要的是河流地表水的渗漏，有三种渗漏方式：第一种，河流入渗，主要发生在河流出山后，进入中游盆地，流经透水性极强的洪积扇裙，大量河水渗入地下，转化为地下水，甘肃省第二水文队实测资料表明，当河流流量为1.70～49.13m3/s时，每千米河床的渗漏率为0.67%～14.7%，年均渗漏量约为9.072×108m3/a；第二种，渠道渗漏，是河水经人工渠道引流过程中产生的渗漏，由于渠系有效利用系数只有0.49～0.60，总的渠系渗漏量较大，约10×108m3/a左右；第三种，灌溉回渗，河水经渠系引入农田后进行大水漫灌，灌溉回渗量约为2.861×108m3/a左右。通过上述三种方式，地表河水转化为地下水的总量为21.933×108m3/a左右，占河流出山口总流量（37.95×108m3/a）的57.79%。大气降水、凝结水和侧向地下径流补给量分别约0.918×108m3/a和1.723×108m3/a。地下水总补给量为24.574×108m3/a，其中大部分由地表水转换而来。

地下水大体上由南向北径流，由于最低排泄区位置不同，各盆地的径流方向有所区别，张掖盆地地下水先由南向北径流，然后折向西北，受北山阻隔，以泉群溢出带的形式出露，转化为地表水排入黑河；酒泉东盆地，地下水向北径流，流向盐池，以蒸发排泄为主；酒泉西盆地，地下水向北径流后，折向东北，因北山隆起阻隔，在佳山峡以南的北大河谷中以泉群溢出带的形式出露，转化为地表水排入北大河。

中游盆地地下水的排泄形式主要有：泉群溢出带排泄，蒸发、蒸腾和地下水开采。据甘肃省水文二队实测资料，泉群溢出带排泄总量为18.344×108m3/a，其中以张掖盆地溢出量最大，地下水在鸭暖乡-正义峡一线溢出，溢出量达（8.429～14.727）×108m3/a；其次是酒泉盆地的大北河下游溢出带，溢出量达（3.589～4.257）×108m3/a。地下水蒸发、蒸腾量为8.318×108m3/a，工、农业及生活用水地下水开采量为2.171×108m3/a。

中游山前断陷盆地含水系统渗透性好，含水层厚度大，有很大的储存空间，并接受大量地表水渗漏补给，整个含水系统富水性好，单井涌水量大于1000m3/d，大部分地区单井涌水量为1000～3000m3/d，有的地区可达5000～10000m3/d。

4.水资源利用状况

黑河中游地区是一个相对封闭而又完整的地下水盆地，水资源由地表水和地下水资源两部分组成，地下水补给资源由大气降水对地下水的补给量及地下水的侧向补给量组成，而河床、渠道渗漏及灌溉回渗对地下水的补给均是由进入盆地的地表水转化而来，这部分量不应再作为整个盆地的补给量来对待，如加进这部分量，便会出现重复计算，造成计算上繁复；由于降水在区内形成的产流量极小，地表水的资源量基本是流入河流出山口的总径流量，排入河流的地下水泄出量，系由地下水补给量转换而来，不应计入地表水的补给量内。因此黑河中游地区的水资源量为河流出山口的总径流量（37.95×108m3/a）、降水入渗及凝结水量（0.918×108m3/a）和来自盆地外的侧向径流量（1.723×108m3/a）之和，为40.59×108m3/a。

黑河中游地区的张掖、酒泉是甘肃省经济发展较好的地区，有较多的水土资源。1960年以后，随着工农业发展和人口的增加，需水量与日俱增，修建了许多水库和引水渠道。据水利部门的统计，兴建大小水库共98座，多为中小型平原水库，概化总库容为3.4×108m3；修建引水干渠181条，长2364km；支渠648条，长2408km；斗农渠9962条，长7530km；总灌溉面积21.3×104hm2；开凿取用地下水的机井共5459眼。良好的水利设施使中游地区具有很强的利用地表水和地下水的能力，使区内绝大部分河流的地表水或引用灌溉，或拦蓄于水库中，已无多余的水排入黑河，导致黑河通过正义峡流向下游的泄出水量不断减少。黑河中游地区水资源总量为40.59×108m3/a，流向下游地区水量为7.60×108m3/a，中游地区消耗水资源量为32.99×108m3/a，占总资源量的81.28%。