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底泥氟长期释放机制与水文研究

时间:2023-11-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:有二龙涛河堤防长9.6km,保护人口5.27万人,耕地9133.3hm2。

底泥氟长期释放机制与水文研究

吉林省西部低平原绝大部分属松花江水系。入境河流有第二松花江、洮儿河、霍林河嫩江等。中南部低平原为闭流区。

区内江河水位年内、年际变化较大。低水位多出现于3~6月,高水位多出现于每年的7~9月。枯水年水位变幅远小于丰水年的水位变幅。本区当地产流较少,多数难以利用;但过境水资源量较大,第二松花江扶余站多年平均径流量为154.14×108m3,嫩江大赉站为224.12×108m3

2.1.3.1 主要河流

1.嫩江

嫩江发源于大兴安岭伊勒呼里山中段南侧,正源名南瓮河(又称南北河),河源海拔高程1030m,其源头属融雪、涌泉网状溪流。自河源由西北流向东南127.2km处,与二根河汇合向南流,始称嫩江干流。自此,水流由北向南,流经鄂伦春自治旗、齐齐哈尔市、大安市等15个市县(旗),在吉林省松原市三岔河附近与发源于长白山天池的第二松花江汇流。从河源到三岔河口,全长1370km,干流长975km,流域面积282748km2

嫩江河口处多年平均年径流量为225亿m3。年内及年际的径流分配不均。6~9月最大,但这几个月的最大与最小平均流量相差50~80倍;年平均径流量最大与最小一般相差4~10倍,大者相差30~60倍。

在平时的各种监测中,氟的含量均不高,多为0.20~0.40mg/L左右,2005年12月中旬对嫩江江水进行了采样分析,白沙滩泵站江水氟含量是0.46mg/L。2007年6月监测数据为0.22mg/L。

2.第二松花江

第二松花江是指松花江的南源,流经吉林省的安图、敦化、吉林、长春、扶余等26个市县,河流总长958km,流域面积7.34万km2。整个流域地势东南高、西北低,江道由东南流向西北。

3.霍林河

霍林河发源于内蒙古自治区扎鲁特旗后特勒罕山,由西南流向东北,流经霍林郭勒市折向正东,进入科右中旗吐列毛都处与南来的坤都冷河汇合再折向东南,流经白云胡硕、高丽板,流经吉林省通榆县后分为南北两股,分别穿过平齐铁路线桥涵进入大安后又合二为一,水流穿过通让铁路桥涵进入查干湖;当查干湖水面增大水量增多时,溢出查干湖的水流穿过长白铁路桥涵进入嫩江。霍林河两岸大部分为农牧区,居民点很少,在下游通榆县境内,两岸多波状沙丘,局部河段呈潜流,干涸状态,所以称霍林河为盲尾河。

4.洮儿河

嫩江右岸最大支流。位于中国内蒙古兴安盟境内与吉林省西北部。源出内蒙古大兴安岭阿尔山东南麓高岳山。由10条大小不一的小河汇集而成。东南流经科右前旗、洮南市、镇赉县,在大安市北部注入月亮泡,再流入嫩江。长553km,流域面积3.08万km2。由西北向东南流至乌兰浩特汇集归流河,至吉林省洮南市转向东北流入嫩江。洮儿河河谷宽坦,比降较大,约16.6%,但至洮南平原比降骤降至0.2%。

5.二龙涛河

二龙涛河又称“呼伦河”,属无尾河流,发源于内蒙古自治区境内大兴安岭东翼索伦山脉二龙山,进入黑龙江省泰来县西境后,流经泰来县塔子城、和平、宏升等乡镇和扎赉特旗、泰赉县,在镇赉县保民乡入境,在洮儿河堤防园林山闸门及乌兰昭涵洞分别注入洮儿河。河全长178km,流域面积2971km2。每年11月中旬至次年4月上旬为结冰期。在吉林省镇赉县境内河长94.44km。有二龙涛河堤防长9.6km,保护人口5.27万人,耕地9133.3hm2

2.1.3.2 主要湖泊

吉林省西部地平原区内湖泊星罗棋布,其中查干湖、月亮泡、花敖泡、道字泡、大布苏泡和洋沙泡是较大的湖泊,也是本次研究的重点。

1.月亮泡

月亮泡水库是吉林省较大的湖库之一,位于吉林省白城市大安市月亮泡镇,是洮儿河下游一个大型水库,莫莫格湿地的主要湖泊。湖泊长约19.5km,面积约81km,一般水深1.5~2m。主要补给来源一方面是二龙涛河和洮儿河的河水,另一方面是嫩江的洪水。近年由于二龙涛河上游修建了图牧吉水库,使二龙涛河仅洪水期有水进入;嫩江上游尼尔基水库蓄水开始后嫩江自2007年没有洪水汇入,2008年水库蓄水较少。

2.查干湖

查干湖位于吉林省松原市前郭尔罗斯蒙古族自治县(前郭县)西北部,区域面积480km2,包括查干湖水面347km2,湖滨沼泽约70km2,有芦苇沼泽100km2。查干湖处于大安、乾安微波状冲积平原区,主要特征是地势低平,从南向北倾斜,区内有连片分布的草原。平均水深2.5m,最深达6m,是吉林省最大的内陆湖泊。查干湖的湖水补给主要依赖于周边径流和前郭灌区的退水。

查干湖地势东南高,西南略高,中央及东北低。查干湖右岸东川头、西川头,查干湖左岸青山头一带地势较高,为140~160m,余者地势较低。(www.xing528.com)

3.向海

向海位于科尔沁草原中部,吉林白城市通榆县城西北60多公里处。向海1986年经国务院批准为国家级自然保护区,总面积为1054.67km2。60年代湖泊的补给来源为霍林河河水,霍林河上游修建梯级水库后,补给来源为周边径流,流量减少,水域面积不断萎缩。吉林省水利厅曾启动分洪入向、引洮济向工程等水利工程为向海水库补水。

4.花敖泡

花敖泡属松花江流域闭流区的河成湖。位于松原市乾安县城西约12km处,地理坐标在北纬45°02′~45°58′,东经123°49′~124°55′之间,为桶形泡子。花敖泡的主要补给来源为周边径流与地下水的补给。

5.道字泡

道字泡是一个封闭型湖沼洼地[49],位于吉林省松原市乾安县。区内的土壤及泡子水普遍盐碱化。道字泡的主要补给来源为周边径流与地下水的补给。20世纪70年代,周边的井水自流,水位较高,开发利用地下水种稻的历史较长。随着大量开发利用地下水发展农业生产和多种经营,地下水位不断下降,加上近年来降水较少,2008年湖泊东南部已经干涸。

6.大布苏泡

大布苏泡位于松原市乾安县西南部,距县城35km处。东岸为黄土溶蚀地形,即为久负盛名的泥林,湖区总面积为79km2,其中,雨季时水域面积为38km2,旱碱面积为10km2,其余部分是草地和芦苇沼泽。大布苏泡水面海拔133m,湖水深约0.90m,雨季可达1m。大布苏泡的补给来源为周边径流和周边地下水汇流,由于近年干旱及地下水的大量开采,导致地下水位普遍下降,大布苏泡的补给逐渐减少。2008年水域面积缩小了约2/3左右。

7.洋沙泡

洋沙泡位于沙丘覆盖的冲积平原,地貌主要特征就是平原上沙丘的覆盖和沙漠化。由于地理环境决定了其发生干旱风灾的必然性。吉林省西部处在中纬度,西风带范围内,在大兴安岭和长白山系的影响下,不易形成降水过程,呈现大陆性季风性气候特征。再加上地形地貌,土壤植被,蒸发渗透和降水时空分布不均等因素的影响,风灾经常发生,每遇大风,干涸多年祼露的洋沙泡底的沙漠化区,沙尘四起。受风灾的范围为280km2左右,主要是东屏镇查干等11个村的30个自然屯,人口1732人,耕地4163.36hm2

洋沙泡总面积3800hm2。为解决洋沙泡引蓄水问题,镇赉县委、县政府曾经组织修筑“引嫩济洋”、“引二济洋”、两次“引洮济洋”工程,引嫩江、洮儿河、二龙涛河水进洋沙泡,力图调济水源,但因种种原因,其间几度干涸。

1986年,二龙涛河来水。东屏镇组织1100人,对原“引二济洋”工程引水干渠进行全面清淤,重新修筑洋沙泡西侧王家泡子至西洋沙屯围堤,西扩增加泡沼蓄水面积500hm2,当年蓄二龙涛河水6000万m3,为养鱼夺高产创造了良好条件,取得了较好的经济效益和社会效益。

1989年,建东屏渔场。1992年5月就绿化洋沙泡形成了《关于洋沙泡造林治碱实验工程的调查报告》。1998年春,东屏镇组织劳力在洋沙泡堤坡浇水栽植沙棘,形成林网。随着上游图牧吉水库(该水库总库容为1.32亿m3)建成,二龙涛河近年长期无水,洋沙泡现已干枯多年,仅2005、2006两年由于降水量相对较大,上游图牧吉水库泄洪,洋沙泡水库水量较多,基本处于蓄满状态。2007年1月冬季水文调查得知,洋沙泡水域面积为36.5km2,北半部水深较大(多数大于1.50m),南半部水深较小(多数小于1.50m)。最深处水深(含冰层厚度)为1.85m,向周边水深逐渐减少,但大部分湖区水深在1.5m以上(图2.2)。水质透明清澈略带咸味。冬季冰层厚0.6~0.8m左右,冰层最厚处位于湖泡的东南部,约0.8m,有向北部冰层厚度逐渐减小的趋势,冰层最薄处位于湖泡的北部,冰厚约0.6m(图2.3)。

图2.2 2007年1月洋沙泡水深(包括冰层厚度)等值线图

(图中坐标单位:m)

图2.3 2007年1月冰层厚度等值线图

(图中坐标单位:m)

湖底以黏性土为主,主要分布于湖泡的大部分地区,黏性土灰色,颗粒极细小,颗粒平均直径32.59~40.35μm,其中大于200μm的颗粒占26.46%~46.18%,直径100~200μm的颗粒含量占12.08%~14.37%,余者直径小于100μm。西部西洋沙~东洋沙靠近湖边一带,湖底为砂、砂砾石,黄褐色,粒径粗大,以砾卵石为主,分选极差,磨圆较差。

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