张健健，王英标，李成英，吴艳军

(1.青海省水文地质工程地质环境地质调查院/青海省水文地质及地热地质重点实验室，青海 西宁810008;2.青海省海东市乐都县水利局，青海海东810700)

那陵郭勒河流域位于柴达木盆地南缘西部，隶属青海省海西洲格尔木市管辖，发源于昆仑山布喀大坂山北坡的雪莲山，河源海拔5 598 m，该河全长435 km，流域面积21 898 km2，多年平均流量33.61 m3/s。深居内陆，气候具多风、少雨、蒸发强烈、冬长夏短、昼夜温差悬殊等特点，属典型高原内陆高寒干旱气候，图1。据小灶火气象站资料，多年平均降水量为32.2 mm，多年平均蒸发量为1 679 mm，干旱指数为52.1。该流域尾闾湖是柴达木盆地循环经济试验区石油气及盐化工业基地，流域中部地下水将作为跨流域调水区，为下游工业基地提供生活用水及工业用水。流域内生态系统脆弱，需水量的日益增加，为了科学合理的开发利用那陵郭勒河有限的水资源，需要对流域水资源进行全面系统分析，以达到科学利用水资源的目的。

1 流域水资源特征

1.1 地表水径流特征

山区降水是那陵郭勒河的主要补给源，河水含泥、沙量大，浑浊。据那陵郭勒水文站资料，多年平均流量33.61 m3/s，多年平均径流量10.68×108m3，径流年际变化较大，变差系数 Cv=0.274，变差系数 Cs=2.74，河水矿化度 0.61 g/L，总硬度3.6 mgN/L，pH 值 8.05。在那陵郭勒洪积扇上经沿途渗漏，转化为地下水，下游在细土带地下水又大量泄出转化为地表水。

1.2 地下水的补径排条件及水化学特征

从山前到盆地径流条件由强－弱－停滞，水化学作用也相应出现盐分的溶滤、搬运、积聚等，地下水矿化度由低到高，水质逐渐变差。山区由于地势高亢，山体陡峻，降水丰沛，溶滤作用短促，有利于地下水的径流，水化学作用以混合作用为主，地下水化学特征基本保持了降水和冰雪融水的共同特征，地下水类型主要为 HCO3·Cl－Na·Ca型及 HCO3·Cl－Na，矿化度在 0.74 ～0.85 g/L。HCO3·Cl－ Na·Ca·Mg。

山前平原区至盆地中心，地下潜水经历混合－溶滤－蒸发浓缩作用，地下潜水化学成分的纵向分带规律比较明显。洪积扇后缘至中前缘地下水矿化度多小于1 g/L，个别为1.1～1.3 g/L。地下水类型从河流出山口到地下水溢出带边缘处，中上游地下水类型以 HCO3·Cl－Na·Ca、HCO3·Cl－Na型水为主，局部受含水介质和补给源的影响，出现带状分布的 Cl·SO4及Cl型水;洪积扇中部以 Cl·SO4为主，局部出现Cl· HCO3型水。

洪积扇前缘由于地层岩性、蒸发作用的影响，矿化度明显增大。分布于冲洪积扇与湖积平原之间的绿洲带中，第Ⅰ、Ⅱ承压自流水层分布于冲湖积边缘近湖积平原带，矿化度达到15 g/L左右，属于咸水;第Ⅲ层承压自流水水质较好，矿化度小于1 g/L，属于淡水。水化学类型一般为Cl·SO4－Na·Mg、HCO3·Cl－ Na·Ca 型。

2 水资源评价

地表水是地下水的主要补给因素，对地下水形成起着支配作用。那陵郭勒河水资源主要形成于山区，在山区以地表水为主，出山口后多转为地下水，在那陵郭勒洪积扇上经沿途50 km的渗漏，转化为地下水天然资源量为8.56×108m3(据2010－2012年地表水动态观测资料)，其余水量消耗于沿途蒸发和注入东、西台吉乃尔湖。

3 流域水资源供需分析

3.1 供水现状

地下水的开发主要是位于冲洪积扇前缘西翼的宏兴水源地，是区内仅有的地下水水源地，设计供水量1 095×104m3，实际供水量 127.75 ×104m3。

3.2 规划需水量

2009年那陵郭勒上游修建的引水渠，该区为输送河水至察尔汗的蓄水湖，设计年引水量为1.7×108m3，目前还未运行。

格尔木东台吉乃尔盐湖锂、钾、硼矿产资源开发利用项目:年产碳酸锂17 000 t，硫酸钾125 000 t和硼酸12 500 t，约需水资源40 000 m3/d。

那陵郭勒河流域地下水现状年需水量为1 833×104m3，2015年需水量增加至2 977×104m3，2020年需水量增加至4 012×104m3，2030年需水量增加至5 125×104m3。

3.3 生态需水量

那陵郭勒河流域天然生态用水主要包括山区天然植被，平原区荒漠植被、河流基本生态环境、沼泽湿地及湖泊等项。其中山区天然植被和平原区的荒漠植被主要依靠天然降水维系[1，5]，因而重点对依赖河道水维系的河流基本生态环境、平原植被、沼泽湿地及湖泊生态需水量进行计算。

3.3.1 河流基流

河流基本的生态环境需水量主要用以维持水生物的正常生长，以及满足的排盐、入渗补给、污染自净等方面的要求。在此以河流最小平均月实测径流量的多年平均值作为河流的基本生态环境需水量[2]。取计算公式:

式中:Wb为河流基本生态需水量;Qij表示第i年第j个月的平均流量;T为换算系数，取值为31.536×106s;n为统计年数。

3.3.2 沼泽湿地需水量

那陵郭勒流域沼泽湿地、植被面积约550 km2，根据地下水位埋深小于1 m，1～3 m，3～5 m的地段分别计算生态需水量。

河道外生态需水主要包括蒸腾水和土壤蒸发水，两者占植被需水量的99%，合称蒸散发量，可近似为植被需水量。选择柯夫达－阿里维杨诺夫经验公式近似求得潜水蒸发量[4]。

Eg=E0(1－△/△0)n

式中:Eg为潜水蒸发量(mm);E0为水面蒸发量(mm)，换算为E－601水面蒸发系数取0.64;△为地下水平均埋深(m)，△0为地下水极限蒸发深度(m)，与岩性有关，取经验值5 m;n为无量纲指数，本区近似取2。

3.3.3 湖泊生态需水量

湖泊生态需水量采用水面蒸发公式估算。东台吉乃尔湖面积121.5 km2;西台吉乃尔湖采用2000年数据为43.37 km2。据2004年“柴达木盆地西部油田水资源评价及钾硼锂碘提取技术现场扩大试验报告”，卤水蒸发度是淡水蒸发度的 0.769 倍[3]。

式中:Qg为湖泊生态需水量;FM为湖水面积;E0为淡水面蒸发度;A为多年平均降水量。通过以上公式计算的那陵郭勒流域最小生态需水量为9.06×108m3，见表1。

4 水资源供需分析

在出山口附近目前正在建设四级混合式梯级水电站，总装机容量10万 KW，该水利工程的建成将影响那陵郭勒河的流量分布规律，导致地下水补给资源量的改变。

该流域地表水多年径流量为10.68×108m3，地下水资源量为8.56×108m3，现状地下水资源开发利用量为0.18×108m3，占水资源量的2.1%。将生态需水量一并考虑，总用水量为流域水资源量的85%。2015年总用水量为流域资源量的86%。2020年总用水量为流域资源量的87%。2030年总用水量为流域水资源量的88%。

流域内地下水资源丰富，开采程度较少，水质处于天然水之状态，无污染，近期内地下水的开采量在地下水可承载能力范围之内，能够支撑工农业的用水需求。

5 水资源开发利用分析

根据国际惯例，一个流域在不影响生态环境的前提下，水资源的利用率一般不宜超过40%。该流域生态需水量达9.06×108m3，占流域水资源总量的85%，可供开发利用水资源仅有15%。虽然那陵郭勒河流域近期的开发利用量在地下水的可承载范围之内，但随着工业的快速发展，需水量只会持高不下，一旦水资源的开发利用超出所能支配的水资源量，地下水位下降太大，绿洲带地下水位将很难恢复，势必会影响陆生植物的生长，继而会出现湖泊面积、沼泽湿地减少，并向荒漠化发展，长期发展无疑会对生态环境产生不良的影响。

表1 那陵郭勒流域生态需水量表

为维持下游生态环境的最小需水量，因此在开发利用过程中应考虑以下两点:(1)全面系统地对流域水资源承载力进行专项调研[6]，预测水资源开发利用对生态的影响程度，制定科学合理的开发利用方案;(2)需要强化节水意识，加强水资源的宏观调控和优化配置[7]，遵循自然和经济规律，制定科学的用水定额，保证流域有限的水资源健康、有序、合理的开发利用。(3)地下水含水层防护性能脆弱，流域上游禁止建造有污染的厂矿，最大限度保护水资源不少或少受污染。

5 结语

那陵郭勒流域水资源量为10.68×108m3，现状条件下水资源的开发利用量为0.18×108m3，最小生态需水量为9.06×108m3，流域内地下水资源丰富，开采程度较少，水质处于天然水之状态，无污染，近期内地下水的开采量在地下水可承载能力范围之内，能够支撑柴达木盆地循环经济试验区石油气及盐化工业基地工业用水及生活用水。但随着工业的快速发展，需水量增加，势必会对生态环境产生不良的影响，因此在利用过程中加强优化配置，合理开发，强化节水意识，人与自然环境和谐健康发展。

[1]刘燕华.柴达木盆地水资源合理开发利用与生态保护[M].北京出版社.2000，52 －84.

[2]李丽娟、郑红星 海滦河流域生态环境需水量计算[J].海河水利.2003，6.

[3]李健，王建军，黄勇，等.青海德令哈市巴音河流域水资源开发利用分析[J].干旱区研究.2009 ，04.

[4]李健、王辉、黄勇，等.柴达木盆地格尔木河流域生态需水量初步估算探讨[J].水文地质工程地质.2008，01.

[5]纪永福，贺访印，李亚.民勤绿洲水资源状况与生态建设研究[J].干旱区研究.2005，22.

[6]夏军，朱一中.水资源安全的度量:水资源承载力的研究与挑战[J].自然资源学报.2002，17.

[7]罗岩，李云香，由希尧，等.节水型社会建设中水资源的利用问题[J].干旱区研究.2005，21.