和菊芳,方金鑫
(云南省水文水資源局麗江分局,云南 麗江 674100)
麗江黑龍?zhí)豆珗@始建于乾隆二年(1737),是麗江著名的風景區(qū),也是世界文化遺產(chǎn)麗江古城玉河水系生態(tài)景觀用水的主要水源。其位于麗江古城北因在象山山腳一帶出露豐富的泉水而聞名,泉水主要有5個泉水出露點,通常稱為黑龍?zhí)度?,年出水?shù)千萬立方米,在麗江壩區(qū)眾多的泉群中,是最大的一個、也是最為有名的。
黑龍?zhí)度憾嗄昶骄髁?.24 m3/s ,豐水年月最大平均出流量達3.86 m3/s,枯水時期卻出現(xiàn)連續(xù)幾年干涸的情況。黑龍?zhí)度簽橄陆敌腿?,泉水動態(tài)受大氣降水豐枯變化的影響較顯著。
目前,針對黑龍?zhí)稊嗔鲿r期補水工程有三個,拉市通海調(diào)水工程、白水河調(diào)水工程、文海水庫調(diào)水工程,均為外流域調(diào)水補給黑龍?zhí)豆┕懦巧鷳B(tài)景觀用水。
麗江盆地位于玉龍雪山東側(cè)溶蝕高原區(qū),巖溶水極豐富,因位于溶蝕高原的斷塊復式向斜邊緣,斷塊高原對降水的入滲補給和交潛比較有利,促進了巖溶發(fā)育,形成網(wǎng)狀的管道系統(tǒng),巖溶地下水往往呈集中匯流泉群形式排泄,在匯流帶地下水比較豐富而且分布比較均勻。
黑龍?zhí)都袇R流帶位于九子海復向斜南部翹起端,泉群出露于三疊系北衙組中上段灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r中,地表溶蝕裂隙發(fā)育,泉群斷續(xù)分布,溢出帶長達2 km,多數(shù)呈下降泉,但也有具上升泉性質(zhì)的。由于接受大氣降水、雪山冰川融化水、基巖地下水、河流渠道水的補給,地下水補給來源豐富,且冰雪融化水、凝結(jié)水對地下水的補給比較有利,得天獨厚的自然地理條件賦予黑龍?zhí)度贺S富的涌水量。
據(jù)史書記載,歷史上黑龍?zhí)对卸啻胃珊园l(fā)生。《乾隆麗江府志》載:乾隆元年(1736年)旱,夏四月,麗江玉河源涸,越孟秋乃復。乾隆二年(1737年)夏,玉河又竭,時守者蒞麗,麗人士惶惶若失。
1960年全區(qū)旱象嚴重,麗江春旱0.442 萬hm2,黑龍?zhí)陡珊浴?983年全區(qū)遭受特大旱災,全區(qū)多數(shù)河道斷流、龍洞水干涸,灌溉缺水嚴重,城鄉(xiāng)人畜飲水也出現(xiàn)困難。黑龍?zhí)陡珊詳嗔?,?983年4月17日干枯后,到1984年9月19日才復出水,時間長達500多天。據(jù)記載,初始出水流量也僅為0.36 m3/s。
2006年以來黑龍?zhí)栋l(fā)生頻繁斷流。2006年5月中旬日至7月下旬日斷流,斷流時間71 d。2007年3月中旬至7月下旬斷流,斷流時間129 d,2008年7月上旬斷流5 d。2010年6月中旬至8月下旬發(fā)生斷流,斷流時間71 d。2011年7月上旬斷流8 d。2012年1月下旬至2014年9月上旬跨年斷流,斷流時間長達958 d。2015年1月17日斷流至2018年8月8日復出,跨年斷流長達1 299 d。黑龍?zhí)稓v年斷流情況見表1。
從歷史旱象分析來看,近期發(fā)生的旱象與歷史上1961年、1983年的相當,而黑龍?zhí)稊嗔魈鞌?shù)卻長于當時2倍多,在相同條件下產(chǎn)生的旱情對目前造成的影響比在20世紀60年代、80年代嚴重得多。由于經(jīng)濟社會的發(fā)展中忽視對水環(huán)境情勢的保護,水環(huán)境情勢隨著經(jīng)濟社會發(fā)展逐步趨于劣勢,黑龍?zhí)度簲嗔髯兊迷綖轭l繁,保護與改善水環(huán)境成為迫切任務。
表1 黑龍?zhí)稓v年斷流情況Tab.1 Blackout in Heilongtan Over the Years
以泉群周邊的清溪、團山、九子海、氣象站、木家橋五個雨量站的降水量作為流域平均降水量進行降水的年內(nèi)年際變化過程分析。年內(nèi)最大3個月降水為7月、8月、6月,泉水最大3個月為10月、11月、12月;最小3個月降水為12月、2月、1月,泉水最小3個月為6月、7月、5月;從泉水與降水年內(nèi)的變化過程來看,年內(nèi)各月泉水涌水大小的變化與年內(nèi)降水的變化存在明顯的滯后關系,最大泉涌量比最大降水滯后3個月,最小泉涌量比最小降水滯后6個月。從圖1可看出其泉水年內(nèi)變化明顯滯后于降水的年內(nèi)變化,泉水枯水出現(xiàn)時間滯后降水枯季長達6個月。泉水與降水的年內(nèi)變化過程見圖1,泉水與降水的年際變化過程見圖2。
圖1 泉水與降水年內(nèi)變化過程Flg.1 Annual variation of spring water and precipitation
圖2 泉水與降水年際變化過程Flg.2 Interannual variations of spring water and precipitation
從泉水與降水的年際變化分析,泉水的豐枯水年與降水的豐枯水年期并不是單一的一一對應關系,最大泉水量出現(xiàn)時間滯后于最大降水量出現(xiàn)時間2年,當年的泉水出流并不能完全反應當年的降水量情況。
由于降水是黑龍?zhí)度褐饕a給源,泉水與降水之間存在緊密的關聯(lián)性,可以通過降水量來初步判定泉水的出流情況。通過不同年次降水連續(xù)滑動與泉涌量相關分析,連續(xù)2年滑動的面平均降水量與泉水涌水量兩者間相關關系較為密切,結(jié)合黑龍?zhí)稊嗔靼l(fā)生時間及降水量來分析泉水涌水量與降水量的關系。當連續(xù)2年滑動面平均降水量小于1 000.0 mm時將會發(fā)生全年斷流;當連續(xù)2年滑動面平均降水量介于1 000.0~1 150.0 mm時,不會發(fā)生全年斷流,但年內(nèi)會發(fā)生不同程度時間長短不一的短暫性斷流;而當連續(xù)2年滑動面平均降水量超過1 150.0 mm時,泉群將保持全年涌水不發(fā)生斷流。
由于黑龍?zhí)度涸诮邓霛B補給的過程中主要通過地面下滲及落水洞下滲補給,泉水對落水洞入滲補給較為敏感、也甚為明顯,響應時間僅為1個月左右。通過地面下滲補給的響應時間達4~5個月。但年內(nèi)降水并不能完全通過年內(nèi)泉水涌水量反映出來,泉群地下蓄水水庫具有跨年調(diào)節(jié)能力,泉水對降水量的響應具有跨年延遲響應的特性,響應時間有時可延遲長達2 a。
水位的年內(nèi)、年際變化與降水的年內(nèi)、年際變化一致。降水豐枯水年、連豐連枯水年交替出現(xiàn),水位高低起伏變化交替出現(xiàn)與降水變化基本一致,最高最低水位出現(xiàn)時間與降水最大最小出現(xiàn)時間存在一定的滯后性。泉水涌水量大小的年內(nèi)、年際變化與水位年內(nèi)、年際變化過程相符,漲落過程一致。在泉水涌水臨界水位以上時水位越高泉水涌水量越大,每年汛末的10月泉水涌水量達到最大值,泉水涌水量的大小與水位高起伏變化與兩者相關緊密。歷年(1992-2012年)水位變化過程見圖3。
麗江降水季節(jié)性差別很大,汛(5-10月)枯(11-次年4月)分明。研究區(qū)枯季降水一般僅在100.0 mm以下,僅占全年降水的5.5%,枯季一般不產(chǎn)流或產(chǎn)流很少。但即便在枯季不產(chǎn)流的情況下,黑龍?zhí)度惨掷m(xù)到次年的6月才出現(xiàn)泉水最小涌水量。在降水補給很少或降水補給中斷的情況下,泉水從汛末10月的最大涌量到6月的最小涌量,泉水涌水仍然能持續(xù)長達6個月以上,其退水過程緩慢而綿長,泉水涌退水過程不同于降水的豐枯季差異明顯、時間結(jié)點界線明顯,。
圖3 歷年水位變化過程Flg.3 Variation of water level over the years
(1)黑龍?zhí)度菏欠駭嗔髋c連續(xù)兩年降水量的關系較為密切。連續(xù)2年降水量小于1 000.0 mm時將會發(fā)生全年性的斷流,介于1 000.0~1 150.0 mm時,會發(fā)生短暫性斷流。
(2)當年的泉水量并不能完全反映當年的降水情況,泉水涌水量與降水之間存在跨年調(diào)節(jié),泉水對降水的響應具有跨年響應的特性,泉水極大值出現(xiàn)時間明顯滯后于降水極大值出現(xiàn)時間。
(3)年內(nèi)泉水涌水量大小、水位的高低起伏變化與降水量變化存在3-5個月的滯后時間,退水過程中泉水對降水的響應緩慢而綿長,其地下水水庫蓄水調(diào)節(jié)能力較強。
(4)在同樣降水量的情況下泉水涌水量較20世紀七八十年代有減少的跡象。而在同樣旱情情況下,目前造成的旱象影響卻比20世紀60年代、80年代嚴重。
(5)除氣候、降水、植被等自然環(huán)境的影響外,人為開采地下水、黑龍?zhí)端h(huán)境區(qū)域下墊面結(jié)構(gòu)的大幅改變也成為黑龍?zhí)额l繁斷流的誘因。
目前,麗江市采取的一些工程措施,僅是通過外流域調(diào)水來保障麗江古城的生態(tài)景觀用水,而無法切斷黑龍?zhí)稊嗔鞯母?,對黑龍?zhí)稊嗔魅狈τ行ПWo措施。在水源清楚補給區(qū)明確的情況下,應通過水源區(qū)保護補給區(qū)保護等措施保障黑龍?zhí)堕L年涌水不斷流。
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