湿地建设对区域水环境的影响范文

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［摘要］

通过对张掖城市湿地及附近区域1981－2013年共33a地下水位观测资湿地排水河道山丹河15a的水质资料进行对比分析，得出张掖市城区在黑河调水以前、2000－2009年调水期间、2009－2013年城市湿地建设不同阶段引起的城区地下水动态变化规律以及对湿地区域内水环境的影响，进而为张掖市城市湿地进一步开发利用和水生态保护提供参考依据。

［关键词］

湿地;建设;水环境;影响;区域

1概况

张掖国家湿地公园位于张掖市甘州区城郊北部，是由河流、草本沼泽、温带草甸等天然湿地和人工湖沟渠、池塘等人工湿地为主体构成的复合湿地生态系统。湿地面积2．6万亩，主体位于城区北郊，与城区毗邻，是离城市最近的湿地公园。地理位置介于东经100°06'～100°54'，北纬38°32'～39°24'。东至张火公路，北至兰新铁路、西至黑河东岸，南至城区北环路，地势由南向北倾斜，自然落差20m，区域内农田、沼泽镶嵌分布。张掖城市湿地地处黑河流域中游，西北第二大内陆河黑河从张掖城市湿地旁边流过，又是祁连山洪积扇平原的潜水集中溢出地带。除了黑河河道补充水源外，地下水的溢出是湿地的主要水源。区域内气候干旱，降水稀少，多年平均降水量129mm，多年平均蒸发量为2047mm，干旱指数高达15．9mm;日照充足，昼夜温差大，多年平均气温为7．8℃，历年最高气温38．6℃，最低气温为－28．7℃;全年盛行西北风，属于典型温带大陆性气候。

2井网布设及资料来源

地下水资源的量和质总是随时间而不停的变化着，其变化的速率，在天然状态下一般具有明显的周期性，或具有极为缓慢的趋势性，在人为因素的影响下，其变化率可大大加强。这种迅速的变化，可能对地下水本身和环境带来严重的后果。因此，为掌握张掖市城区地下水动态变化和对水环境影响，从1981年开始，由甘肃省张掖水文水资源勘测局陆续在张掖市甘州区境内设立专用地下水监测井，并对地下水进行水质监测。地下水施测项目主要有:水位、埋深、水质和水温，基本监测井每5天监测一次，重点井安装有自记水位记，按每天一次摘录水位，地下水资料按《地下水监测规范》的要求进行整编;水质监测项目主要有:六价铬、挥发酚、氨氮、高锰酸盐指数、氟化物、砷等十多项，每月监测1次，6项，按《水环境监测规范》整编水质资料。

3区域地下水动态分析

不同区域，不同时间，由于受冰雪融化、降水、洪水、灌溉回归水等不同补给类型及开采强度大小等影响，地下水位变化也往往有所不同。为探求张掖市城区及湿地周边地下水动态变化规律，选定湿地及周边的南关、瓦窑、流泉、谢家湾、下秦、童家当铺、下安7眼具有代表性的地下水观测井水位资料进行统计分析，不同阶段地下水位分析结果见表1，1981－2013年地下水位年变化过程如图1所示。从表1中可以看出，按每10a阶段性计算，上世纪80－90年代，除下安井外，其余所有观测井水位都在下降，南关井最大，平均降幅为1．86m，其余各井降幅在0．17～0．24m之间;1991年至2000年，除谢家湾井基本持平之外，其它各井水位仍在继续下降，其中南关井平均降幅最大，为0．79m，下秦井为0．72m，其它各井平均降幅在0．08～0．41m之间。从2000年至2010年为地下水位抬升阶段，其中南关井平均上升幅度最大，为2．22m，下安为0．98m，其它各井在0．25～0．44m之间。从图1中也可以看出，从上世纪80年代至今，甘州区地下水位明显经过了从下降再到抬升的过程。其中2000至2001年除瓦窑井之外，其它各井水位下降幅度最大，是两个特殊点据，原因为2000年到2001年是连续的偏估水年份，黑河来水量持续偏小，而灌区引水量并没有相应缩减，农业灌溉大量抽取地下水导致水位下降。上世纪80、90年代，大水漫灌式的传统用水方式和张掖绿洲农业的发展，用水量逐年增加，大量开采地下水，使地下水位下降，见图1。由于水资源的大量利用，导致黑河下游生态用水减少，东、西居延海长期干涸，生态环境岌岌可危，地区和民族用水矛盾日益突出。从2000年开始，为保证黑河流域的水资源可持续发展及西部大开发战略的顺利实施，国家对黑河水量实施统一管理与调度，干流调水实行“全线闭口，集中下泄”的原则，黑河下泄水量明显增多，河流侧向补给量也相应增加，致使区域内地下水水位逐年上升，这与图2显示完全吻合。2009年以后，在黑河调水的同时，对张掖市城市湿地进行了大规模建设:区域内修建引水渠道补充了地表水，实施了修坝筑堤、退耕还草等措施，加之黑河侧向流入量的补给，由图2可以得出，城区地下水位上升更加明显。城区上游的南关井水位抬升最大，至2013年升幅为3．66m，下安为1.49m，除下秦井基本持平外，其它各井抬升幅度均在0．36m至0．57m之间。由此看来，湿地建设对地下水动态变化影响显著。

4区域水环境变化

湿地被称为“地球之肾”，能够促进污水的循环再生，使污水中的污染物质以作物生产的形式再利用或直接去除。张掖城市湿地受地势影响，接纳了地表水给湿地的补充水量、上游灌溉回归水量、地下水溢出量和城市污水排放量，城市污水排放量每年约为0．19亿立方米，流经张掖城区湿地，排入山丹河，最终流入黑河。为掌握湿地区域水质变化情况，选取了1999－2013年山丹河的水质监测资料，见表2(表中只显示奇数年资料)。选用具有代表性的六价铬、挥发酚、氨、氮、高锰酸盐指数、氟化物、砷6项参数作为评价因子，采用单因子评价法［3］，依据《地表水环境质量标准》(GB3838－2002)［4］的标准，对山丹河水质进行评价。污染物指数变化上看，1999年－2006年砷、氨氮、挥发酚、六价铬、高锰酸盐指数含量呈上升趋势，砷从1999年－2005年含量呈上升趋势。2000年以后，随着黑河调水使得区域地下水量有所增加，理应改善水质状况，可上游城区污水批量仍然较大，多个重污染企业没有关停，致使水质严重。2007－2013年随着重污染企业的逐步关停，加之湿地建设中地表水的引入，污染物指数，呈逐渐下降趋势，水质状况逐渐好转，这说明湿地改变水质的功能还是很有限的，变化水环境必须多措并举。

5结语

通过张掖市甘州区湿地及周边系列地下水监测资料和水质评价资料的动态变化分析，得出了人类活动对区域地下水动态变化的规律和对区域水环境的影响程度，结论如下:

(1)上世纪80、90年代，大力发展农业，大量引取地下水是导致地下水位下降的主因;2000～2009年随着黑河调水的实施，水资源得到科学合理利用，人类活动影响逐渐减弱，湿地区域内地下水水位止降并开始回升;从2009～2013年，在黑河调水的基础上，张掖市加大了湿地保护工程建设，给湿地适度补水，人类活动有影响到了地下水动态变化，不过，这次影响使得地下水的上升显著。

(2)通过山丹河水质监测资料比对分析，1999－2009年，虽然区域地下水量有所增加，但工业污染严重，致使水质污染没有得到有效遏制;2009－2013年随着重污染企业的逐步关停，加之湿地建设中地表水的引入，人类活动影响使水质状况逐渐好转，这说明湿地改变水质的功能还是很有限的。

参考文献

［1］房佩贤，卫中鼎，等．专门水文地质学［M］．北京:地质出版社．1996．

［2］程建忠，杜友军，等．张掖市甘州区水质评价分析与水环境保护策略［C］．甘肃省2009科协年会论文集．214－219．

［3］周轶成，李慧．灰色关联在黑河中游地表水环境评价中的应用［J］．甘肃科技．2012，28(9):51－53．

［4］GB3838－2002，地表水环境质量标准

作者：程建忠 单位：甘肃省张掖水文水资源勘测局