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鄂尔多斯市干旱丘陵区水资源现状及解决对策
云 峰 赵德英 赵国际1 付福林1
摘 要
11本文针对鄂尔多斯干旱丘陵区水资源不足、利用率低的现状，分析其原因，主要表现为天然降水少，变率大；干旱蒸腾作用强力；地表水分布不均损失量大；地下水极其短缺；需水量逐年增加，管理不善。在此基础上提出解决问题的技术措施及管理举措。重在搞好生态建设，综合调节水资源时空分布；应用先进技术，提高水的利用率；加强水资源的监测与管理。最终促进当地水资源的建设与发展。
一、鄂尔多斯市的地理位置及社会环境
鄂尔多斯市地处黄土高原西北部，地理位置东经106°30′-110°45′，北纬37°38′-40°40′。海拔1,500m左右，相对高差450m。总土地面积86,752km，可划分为平原区、丘陵沟壑区、风沙区和干旱草原区四个不同类型区。各区域之间地形、地貌、土壤及小气候有着明显的差别。
二十世纪八十年代以来，随着改革开放政策的落实，鄂尔多斯市的经济、社会各方面有了飞速的发展，人口不断增加。工矿企业、农村牧区各项开发建设项目越来越多，使本来就有限的水资源更加短缺。需水量的极剧增加，更拉大了供需差距。全市人口由1985年的113万人增加到128万人，加上外来流动人口，总数超过135万人。特别是城镇所处地区，由于流动人口增加，按照水资源的供给量严重超载，市政府所在地东胜城区的缺水量始终在40%以上。祖国大陆实施西部大开发，经济建设速度将进一步加快，水量供需矛盾将更加尖锐，必须采取有效的措施改善水环境。本文拟对鄂尔多斯市干旱丘陵区水资源现状进行初步分析，并提出解决对策。
2二、丘陵区水资源现状分析
鄂尔多斯干旱丘陵区面积15,365Km2，占全市总土地面积的17.7%。植被地带属于半干旱、干旱草原植被带。自然状况基本特征为：地貌支离破碎，沟壑纵横，干旱少雨，雨量集中，基岩裸露，土质疏松，水土流失严重，水资源贫乏，生态系统脆弱。本区多年平均降水量350mm，近几年连续干旱不足300mm。土壤大部分为立式黄土或结构松散的钙质黄土，甚至是极易风化
1内蒙古自治区鄂尔多斯市水土保持局的裸露砒砂岩。光热条件与降水基本同步，年≥10℃积温2,800—3,100℃，日照时数3,000—3,100小时，无霜期150—170天。由于严重的水土流失，使得地貌复杂多变，梁峁沟壑相间，无平地存在。坡度多在8—25°，相对高差80—150m，沟蚀严重，下切伸展俱增，沟壑密度6—11Km/Km2，多呈V型沟，侵蚀模数0.7—1.88万T/km2。
自然条件差，导致水资源的贫乏，分析与之相关的因素有：
1．天然降水
-本区降水就全市范围内而言相对较高，年均降水量325—402mm，但仍属干旱少雨区，天然降水本身不足。
-降水量集中。一般集中在七、八、九三个月，往往汛期二、三次降雨量就占全年降水量的60%以上，而农作物生长季节的降水量仅占15%左右。表现为时间上、雨量上同样集中。雨季降水总量占全年降水的70%以上。
-降水年际变化大，保证率低。同一个地区年降水量极较差比值在5—6倍左右。降水得不到保证影响着水资源不能保证。
-降水强度大，流失严重。雨季降水一般以暴雨的形式出现，极易产生地表径流，使大量降水流失，同时洪水毁坏水利设施，使水资源得不到保护。内蒙古三个暴雨中心，鄂尔多斯市占到两个，即东胜和乌审旗的活鸡图。
-有效降水少，雨量、雨强的变化大，使得降水的有效外用率极低。一般几毫米的少量降水，在很短的时间内即被蒸发，地面植物得不到水分补给。大的暴雨随之流失，形不成有效的土壤水。作物生长季降水少，降水得不到充分利用，一般没有理想的“毛毛细雨”。往往深秋的“连阴雨”，反而会对成熟的庄稼造成一定的损失。
2．干旱蒸腾作用
持续干旱对本地区的水资源造成严重的威胁。春季盛行干热风，在近3个月的干旱季节里，地表及土壤水被大量蒸腾，气候干热的特点使得本区的年蒸发量达2,000—2,500mm，是降水量的6倍以上，短时间少量的天然降水会被全部蒸发，变为无效降水。
该区沟壑纵横，沟壑密度为6.0—11.0Km/Km2，每年较长时间的持续干旱使得下游沟道均呈季节性河道。无常流水，一些地下水较丰富的沟段处溢水流也只能延伸几百米，最后干枯消失。只在雨季及春季解冻时出现不到3个月的河川径流。
本区土壤干土层厚度每年都达到20—30㎝，近年来持续严重干旱，干土层达到1m深度，最大1.2m。降水后出现地下常年干土层，在地下30—100cm之间，厚度40cm以上。该区大面积的立式黄土更易使土壤深层水分被蒸发损失，3．地表水特点
该区沟道称作“季节性山洪沟”，即旱季断流，汛期洪水峰高，水流急，含沙量大。表明年内地表水分布不均。汛期来水量占年总径流量的75.7%。出现地表水的时段有：6—8月份
暴雨季节山洪出没，时断时续；9—10月份秋雨季节出现长流水；春季解冻时节出现短期的融冻水流。累计径流时间不足三个月，并且地表水以洪水出现较多，含沙量高。
区域内水系均属外流水系，无天然集水功能，只能消耗巨大的财力、物力人为控制水资源的流失。
复杂多变的地形不利于形成很好的水资源。坡陡沟深，河川比降大，暴雨形式的降水极易产生洪水，迅速下泄流失。
本区年地表径流总量60847m3，有限的地表水资源，使得丘陵区长期以来始终处在缺水状态。
4．地下水特点
丘陵区地下水极其贫乏，决定地下水资源量的两大要素降水量和水文地质条件都处于劣势，降水少且集中如前所述，水文地质状况又不利于地下水的生成，土层极薄，基岩裸露很难形成潜水层，在土层较深厚的平缓梁地，厚度虽可达到20m左右，所下渗的水分，也会延着基岩隔水层从陡坡土壤岩层界面处外流。未分化的砒砂岩渗透性很差，在裸露区地表径流只能沿地表流失。
丘陵区地下水总量18,789万立方米，但在水资源总量中它属于重复计算值，因为一般在丘陵山区水资源总量基本等于河川年径流总量，由于地形破碎，相对高差大，无地下集水条件，仅有的一点地下水随地形向下迁移，最终仍转化为河川径流。
深层承压水在砒砂岩地区一般都在300m以下，开采利用不容易。
除自然条件制约外，社会经济的发展，人口的增加，使得需水量加大，开采量加大，水的供需矛盾更加紧张。丘陵山区水资源的利用技术较差，也使得水的利用率不能尽快提高。行政部门的水务管理近年来也是刚刚开始，在管理措施上还不够完善。
5．水量供需平衡分析
全市农业区划表明，丘陵沟壑区近期保证率75%出现供需缺水，保证率50%时不缺水。说明一般情况下水资源可满足区域经济发展的需要，但是由于来水量时空分布不均，近年来持续严重干旱，需水量的急剧增加及开采利用技术差、利用率低，实际需水量有很大的缺口。特别是在旱季，有些地方至今解决不了人畜饮用水。
三、解决对策
丘陵区水资源的问题在于资源量小，利用难度大，利用率低，自然、人为损失严重。解决这些问题一方面是采取有效的技术措施，改造水资源环境。另一方面在水资源管理上下功夫，要有好的举措。
1．人为的丰富自然水资源
首先是人工增雨，在作物生长季节能起到适当的作用。针对近年来的持续干旱，人工增雨得到了较大的发展，投入的资金逐年增加，每年市政府都实施数次较大规模的人工降雨，各旗区实施小范围的有效的人工增雨措施。
其次有效的防止冰雹、洪水等自然灾害，减少无效降雨，增加有效降雨，提高天然降水的有效性。
第三在经济能力允许时，开发深层地下水，丰富丘陵区的地下水资源供给量。
2．以小流域为单元搞好生态环境建设，将起到综合性的水资源调节功能。
水土保持的实践证明了这一点。从小流域不同的地貌形态入手，自上而下，步步设防，梁峁沟坡搞好植被建设，平缓地带种草，较陡坡地搞工程造林，整地工程结合林草措施可有效拦截地表水，防止产生坡面股流，使降水就地消化，转为有效土壤水，起到涵养水源的作用。根据科学测定每亩森林至少可以贮存20m3的雨水。
植被郁闭后，可增加地面湿润度，减少地表蒸发。大范围的植被恢复，可调节流域整体小气候，增加局部降水。有研究表明，森林覆盖率每增加10%，降水量相应增加4%。
沟道主要是沟底，要形成“刚柔结合”的坝系工程，“刚性坝”即土石坝，“柔性坝”即植物坝。本区从砒砂岩或黄土支毛沟作起，在沟底分段布置植物柔性坝，目前以沙棘柔性坝为主，每坝控制3—6hm2土地，坝长30—50m。坝系中坝体总长度占到沟底总长度的1/5—1/4即可全面控制沟道。1995年起对植物柔性坝进行试验与推广，效果很好，具明显的拦沙缓洪功能。坝上游淤积区年平均淤积厚度0.2—0.4 m，沟道稳定后最大淤积厚度1.6 m，拦截大于0.05㎜颗粒泥沙占到淤积总量的88%。
就对水资源的调节涵养作用而言，淤积层形成后降水可迅速下渗，形成地下含水层。现试验区沟底淤积地，是很好的小片湿地，在干旱丘陵区很难自然形成。土层含水量高，基岩为原来的沟底裸露砒砂岩，隔水性能好，表层又在淤积稳定前淤积了细沙及粘土，呈沙壤土状态，待植被恢复熟化后可开垦利用。试验认定沙棘柔性坝上游淤积区就象一个小水库，是一个很好的贮水体。
进入主沟道可构筑较大的植物柔性坝，坝长40 m以上，苗木3年生，以达到应有的抗冲性能。或栽植护岸植物柔性坝，控制流水线，在出现洪水时让其自然越过植物坝顶，将不常过水的荒滩地进行自然淤澄，以备利用。
再向下游即以刚性坝为主，首先是谷坊，汇水面积达到3—5km2之后，布置骨干坝。作为淤地坝运行的刚性坝下部可开挖池塘，开采利用地下水。刚性坝之间的河川地仍要栽植护岸护滩植物柔性坝。
柔性坝与刚性坝组成完整的坝系，对沟道及整个流域给予全面控制，对流域水资源起到整体调节作用，主要是对时空分布不均的径流进行时段空间上的人为再分配，雨季蓄水，旱季用水。坝系与坡面林草植被的恢复成一体，形成一个完整的生态建设系统。水的循环将趋于良性循环，降水通过地表植被的接纳与缓冲，增加土壤水入渗量，减缓地表径流的形成，减少泥沙下泄。下渗水又增加了沟底地下水的涌水量，坝内拦截大量的地表径流用于两岸的农田灌溉，流域内水循环自成一体，不再外流损失。
3．最大限度地提高水的利用率
在目前水资源有限的情况下，提高水的利用率是行之有效的措施，也是解决水资源缺乏的关键。
在干旱梁峁区应大力推广和兴建旱井，直接拦截地表径流，解决牲畜用水及部分灌溉用水.旱井水量有限,其灌溉主要用于温室节水灌溉，使其发挥最大的经济效益。
充分利用节水微灌技术，主要有喷灌、滴灌、渗灌等，结合保护地栽培应用可进一步提高水的利用率。
田间工程变多渠道输水为管道输水，如近年来“ 小白龙”塑料软管的广泛应用，以减少渗漏、蒸发等水量损失。
扩大覆膜灌溉面积，减少地表蒸发，延长灌溉周期，节约用水。
地下水截伏流开采工程也是一种很好的节水措施，它基本避免了水面蒸发带来的损失量。
4．防治水污染保护有限的水资源。
水源污染问题也是丘陵区出现的新问题，随着城镇化提高，工矿企业的大力开发，水资源受到一定的污染损失。主要在城乡结合部及有害有毒污水排放的工厂附近。原有水源被污水侵入后不能再利用。应采取废水处理及再利用措施，即使在短期内达不到高的再利用率，也不能让未污染的水源再受到侵害。
5．加强水资源的监测与管理
加强水资源的统一管理，水资源的监测在本地区还没有形成合理的监测网点布局。监测技术落后、数据缺乏科学性，只是简单的降水、蒸发、河川水文测定。因此尽快提高监测能力，可为评价水资源提供可靠的数据。水政、水务管理处于改革阶段，应加强科技创新，推进水利现代化进程，各级水行政主管部门应加快水利法制建设，推进依法治水。
参考文献
1．张文彬主编，《伊克昭盟农业区划》，内蒙古人民出版社，1990年。2．徐欣，“伊克昭盟黄土高原水土保持规划报告”，1985年。
3．王子光，“伊克昭盟水资源初步评价”1995年。4．毕慈芬、乔旺林，“沙棘柔性坝在砒砂岩地区沟道治理中的试验”，《沙棘》，2000年第一期。
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