岱海水生态保护规划.docx
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岱海水生态保护规划
岱海水生态保护规划
LT
前言
岱海位于内蒙古自治区乌兰察布市凉城县境内,是内蒙古自治区三大内陆湖之一,同时也是自治区级湖泊湿地自然保护区。
由于人为及自然因素的干扰,岱海水位快速下降,湖面面积急剧萎缩,咸化程度加剧,水污染日趋严重,湖泊湿地面临着巨大的生态风险。
2015年6月,内蒙古自治区水利厅对岱海、黄旗海水生态情况进行了调研,形成了《内蒙古自治区水利厅对岱海和黄旗海调研情况的汇报》,并向自治区政府报告了调研情况。
自治区巴特尔主席、王玉明副主席极为重视,批示内蒙古自治区水利厅、乌兰察布市人民政府提出具体意见,特别是岱海问题,一定要高度重视,认真对待。
2015年8月,凉城县人民政府委托北京华帆科技集团编制了《乌兰察布市岱海水生态保护规划研究》,2015年10月委托内蒙古自治区水利水电勘测设计院开展《乌兰察布市岱海水生态保护规划水利专项研究》,并在两项研究的基础上编制《乌兰察布市岱海水生态保护规划》。
2015年10月中旬,乌兰察布市政府组织专家对规划编制进行了咨询,编制组在后续规划编制过程中充分采纳了专家咨询意见,同时征求了乌兰察布市政府及市水利局、环保局和凉城县人民政府及相关部门的意见,于2015年11月中旬,编制完成了《乌兰察布市岱海水生态保护规划》。
本次规划深入贯彻党的十八大和十八届二中、三中、四中、五中全会精神,全面落实自治区“8337”发展思路,以习总书记提出的“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”新时期治水思路为统领,加快推进水生态文明建设,落实国家出台的“水十条”及自治区制定的实施意见。
规划在对大量实测及调查数据分析的基础上,提出了岱海流域现状水资源开发利用存在的问题,并结合岱海生态现状,理清了主要水生态环境问题,同时剖析了岱海水生态系统恶化的主要原因。
在流域经济社会发展调控的前提下,规划通过水资源调控、水污染防治和水生态保护措施,使岱海2020年湖面面积维持在50km2左右、水质稳定在地表水Ⅳ类标准、矿化度小于5g/L,2030年湖面面积不小于80km2、水质达到地表水Ⅲ类标准、矿化度维持在3g/L左右。
本次规划范围为岱海流域,主要涉及凉城县、丰镇市和卓资县,总面积2312.75km2。
规划分两期实施,近期为2016~2020年,远期为2021~2030年,规划治理措施总投资为48.18亿元,计划申请国家及内蒙古自治区资金。
在基础资料收集、实地调研及规划方案编制过程中,得到了内蒙古自治区水利厅、乌兰察布市人民政府及水利局、凉城县人民政府及相关部门的大力支持,在此致以衷心的感谢!
1岱海流域基本情况及主要生态问题
1.1流域概况
1.1.1地理位置
岱海是内蒙古自治区三大内陆湖之一,位于岱海盆地中央,地处东经112°33′31″~112°46′40″、北纬40°29′07″~40°37′06″之间。
岱海盆地地处阴山中段、大青山东端偏南半干旱季风气候尾闾区,北部、西部及西南部与黄河流域毗邻,东南部与海河流域相接,东北部为内陆河流域黄旗海水系。
岱海流域涉及乌兰察布市凉城县、丰镇市和卓资县,流域面积为2312.75km2,其中凉城县1968.71km2、丰镇市222.11km2、卓资县121.93km2,凉城县境内面积占全流域的85.1%。
流域四周毗邻的县级行政区有乌兰察布市的丰镇市、卓资县,呼和浩特市的赛罕区、和林格尔县,以及山西省的左云县和右玉县。
岱海流域有22条大小河沟直接汇入岱海,其中较大的河沟有8条,分别为索代沟、水草沟、大河沿河(目花河)、天成河、步量河、土城子河、五号河和弓坝河。
1.1.2自然概况
岱海流域属于典型的温带大陆性气候,冬季严寒漫长,夏季炎热短促。
流域多年平均气温为5.0 ℃,历年极端最高气温36.0 ℃(1961年6月10日),历年极端最低气温-34.5 ℃。
多年平均年降水量为407.5 mm,降水量年内分配不均,主要集中在6月至9月,占年降水量的72.7 %,其中7、8两个月的降水量占年降水量的50.7 %,而农田灌溉用水关键期5、6两个月的降水量仅占年降水量的20.0 %。
该地区日照时间比较充足,多年平均年日照时数达3023.7 h。
多年平均年蒸发量为1938 mm(20cm口径蒸发皿),其中4、5两个月的蒸发量占年蒸发量的30.0 %。
该地区多风,多年平均风速为2.6 m/s,多年平均年最大风速18.0 m/s。
历年最大冻土深为1.43 m。
根据1986年7月中国科学院南京地理与湖泊研究所实测资料,岱海湖面面积为133.5km2,最大水深16.05m,容积9.9亿m3。
湖泊东西长19.1km,平均宽度7.0km,湖周长61.6km,湖水盐度4g∕L,是微咸水湖。
北岸发育有较多的间歇性短小溪流,南岸有4条较大支流注入。
岱海流域属于内陆闭合流域,岱海的补给源主要为流域地表和地下径流、湖面降水,排泄和消耗主要是湖面蒸发。
的近10年,岱海湖水位下降速度加快,至2014年已降至1216.57m(1956年黄海高程,下同),湖面面积已萎缩至63km2左右。
根据2004~2014年乌兰察布市环境监测站对岱海湖泊水质研究及监测数据:
湖水透明度较低,全湖平均值为0.85m,空间分布上差异较大,从西向东透明度逐渐升高;pH值在8.59~8.91之间变动,平均值为8.75,空间分布上东北高、西南低;矿化度达4.66g/L,已接近咸水湖的标准(5g/L);水型为氯化物类钠组Ⅱ型水;Ca2+的平均浓度为30.93mg/L,Mg2+为137.9mg/L,钙镁离子当量比为0.224(1:
4.459);硬度为664.37mg/L(2004年);高锰酸盐指数(CODMn)较高,全湖平均值为14.8mg/L,明显高于地表水Ⅳ类标准;2010年至2014年总氮年均值在0.70~1.40mg/L之间,氨氮年均值在0.16~0.54mg/L之间,总磷年均值在0.07~0.24mg/L之间,明显高于Ⅳ类水质标准限值,且有进一步恶化趋势;化学需氧量2010~2014年年均值在139.6~247.3mg/L之间,明显高于Ⅳ类水质标准限值,呈现明显上升趋势。
岱海水域中浮游动物有23属29种,鱼类有3目6科27种,两栖、爬行动物有2目4科5种,鸟类有14目33科58属91种,浮游藻类8门78属,水生植物有7属9种。
1.2.2主要水生态环境问题
(1)湖水位下降迅速,湖面面积萎缩严重。
根据以往研究成果中岱海历史调查推断水位、三苏木水文站和坝底水文站历年观测水位资料及1986年实测水位~面积~库容曲线分析,在调查及实测的140年间,岱海主要有两次上升过程和两次下降过程:
自19世纪后半叶以来,随现代小冰期结束,岱海地区降水增加,19世纪末至20世纪初进入第一个上升期,1875年~1879年连续5年大旱,岱海湖面面积萎缩严重;其后岱海进入湖面扩张期,湖面面积增至140km2左右;此后到30年代初为第一个下降期,湖面急剧萎缩,水位急剧下降,到1929年湖面面积仅剩80km2左右;20世纪30年代中期到60年代末为第二个上升期,1934年~1935年连续大涝,湖面面积急剧扩张,40年代和50年代中期,西岸的河洞子、五号地、四块地、六甲地等先后被淹,反映湖面的进一步扩张,至60年初期湖面积最大达182.46km2,至70年代初期湖面面积一直维持在150km2以上;自1973年开始,岱海水位又进入一个持续下降的时期,至今仅有3次短暂微幅回升,至2014年湖面面积最低达62.12km2。
岱海水位下降最快的时段为本世纪近10年,年均下降0.395m,相应湖面面积年均萎缩2.66km2,蓄水量年均减少2942万m3;受岱海湖盆形状影响,湖面面积萎缩及蓄水量减少速度最快时段发生在上世纪80年代中期至90年代中期,湖面面积年均萎缩3.48km2,蓄水量年均减少3098万m3,相应湖水位年均下降0.296m。
岱海水文特征详见表1-2和图1-1。
岱海水文特征变化统计成果
表1-2
时段
湖水位
湖面面积
蓄水量
平均(m)
升降速度
(m/a)
平均
(km2)
增减速度(km2/a)
平均(亿m3)
增减速度(万m3/a)
1955年至1964年
1224.79
0.093
160.93
2.90
12.14
1517
1965年至1974年
1224.87
-0.097
163.30
-3.01
12.27
-1579
1975年至1984年
1224.11
-0.073
140.92
-1.35
11.07
-1004
1985年至1994年
1222.18
-0.269
113.75
-3.48
8.62
-3098
1995年至2004年
1220.42
-0.058
91.57
-0.70
6.82
-529
2005年至2014年
1218.30
-0.395
73.78
-2.66
5.10
-2942
多年平均
1222.44
117.21
8.92
历年最大
1225.42
182.46
13.27
历年最小
1216.28
62.12
3.68
图1-1岱海历年湖水位及湖面面积变化示意
(2)湖水咸化现象普遍,热污染严重。
岱海湖蒸发量大,入湖水量减少,水位下降,蓄水量减少,使湖水矿化度越来越高。
自上世纪60年代以来岱海湖水年平均矿化度不断上升,从1962年的2250mg/L上升到2009年的4747mg/L,年均上升53mg/L。
岱海1959年至2014年、1959年至2005年和2006年至2014年4月至11月多年平均水温分别为12.1℃、12.0℃和12.8℃。
岱海电厂一期工程自2006年投产,该工程为贯流式机组,以岱海作为直流冷却池,工程运行后(2006年至2014年)岱海4月至9月平均水温较工程运行前升高了0.79℃,热污染严重。
岱海各月水温统计成果见表1-3。
岱海三苏木水文站4月至9月多年平均水温统计成果
表1-3
分期
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
平均
1959年至2014年平均
3.8
10.9
16.7
20.4
20.1
14.9
7.9
2.0
12.1
1959年至2005年平均
3.6
10.6
16.4
20.2
20.1
14.9
8.0
2.0
12.0
2006年至2014年平均
5.1
12.2
17.8
21.3
20.4
15.0
7.9
2.5
12.8
2006年前、后时段差值
1.5
1.5
1.4
1.0
0.35
0.11
-0.03
0.49
0.79
(3)水污染严重,水体富营养化程度加剧。
2014年湖水PH值较2010年升高0.07,湖泊有碱化趋势;湖水硬度平均值由1996年463.34mg/L升高到2004年的664.37mg/L,硬化现象明显;高锰酸盐指数(CODMn)、总氮、氨氮、总磷及化学需氧量浓度指标高于地表水Ⅳ类标准限值,现状水质为劣Ⅴ类,有机污染严重。
人类活动向岱海湖排放大量的营养物质,在岱海湖蓄水量逐年减少的情况下,氮、磷等营养物质的负荷超出湖泊及湿地的自净能力,水体富营养程度加大。
(4)湿地萎缩,生物多样性减少。
湖水位持续下降,水面面积显著减少,导致湿地萎缩,生物多样性锐减,湖区生态环境严重退化。
岱海周围湿地上世纪60年代曾种植芦苇0.67万hm2,沿岸1.0~1.5km内均有水生维管束植物生长,西岸及南岸一带芦苇及蒲草生长极为茂盛;目前芦苇种植面积寥寥无几,水生维管束植物大幅度减少,湖西滩涂的芦苇地、草地面积大幅锐减。
近年来岱海湖爆发蓝藻危机,使得原有水生植被群落因缺氧和光照不足而成片死亡,水体中其他水生生物也随之减少,生物多样性锐减。
水污染对湖中的鱼类繁殖影响较大,并严重威胁着鱼苗的投放安全。
另外,湿地面积的锐减在一定程度上也影响局部区域的气候变化。
(5)岱海径流来源区生态脆弱,水土流失严重。
岱海流域属半干旱—干旱气候,降水量少、蒸发量大、大风频繁,水资源匮乏、生态环境脆弱、水土流失严重,森林覆盖率仅为30%。
同时,地下水过度开采导致干旱区绿洲地下水水位下降,造成了地表植被大批死亡,加速水土流失速度。
(6)湖滨缓冲带植被破坏,湖泊生态屏障丧失。
岱海岸线总长约67km,湖岸较陡,湖滨缓冲带较窄。
岱海湖滨缓冲带涉及7个乡镇计8万人,其中2个自然村位于缓冲带内,3个自然村紧邻缓冲带。
湖滨缓冲区内严重的人为干扰,农药、化肥、饲料和鱼药等的大量使用,导致了近岸水体污染严重,严重破坏了缓冲带生态系统及湖岸带自然景观,生态系统退化,生态机能基本丧失,失去了湖泊最后一道保护屏障的生态功能,难以发挥拦截、过滤污染物的作用。
2水资源开发利用状况及供需形势分析
2.1水资源特点
2.1.1降水量与蒸发量
(1)降水量
根据岱海三苏木站、坝底站和五号河北水泉站、五号村站1955年至2014年60年降水量系列评价,岱海流域多年平均年降水量为9.17亿m3,相应降水深396.1mm。
岱海多年平均年降水量较流域平均略大,多年平均为399.5mm。
从降水量年际变化来看(图2-1),岱海1975年至1984年、1995年至2004年两个时段年平均降水量较大,较多年平均值偏大5.5%和7.8%;2005年至2014年时段平均降水量最小,较多年平均值偏小8.4%。
从各雨量站年降水量统计成果及空间分布来看,岱海流域年降水量有自西北向东南递减的趋势。
图2-1降水量历年变化示意
(2)蒸发量
根据岱海三苏木站1955年至2014年60年蒸发量系列评价(图2-2),岱海多年平均年水面蒸发量为977.2mm,年内1月至6月、9月至12月水面蒸发量为748.2mm。
岱海蒸发量自上世纪50年代中期至今有逐渐减小的趋势,尤其是本世纪近十年,时段平均年蒸发量较多年均值偏小15.6%。
图2-2岱海水面蒸发量历年变化示意
2.1.2水资源量及其分布
岱海流域是一个封闭的内陆盆地,流域内地表径流和地下径流均排泄、汇集于岱海。
岱海流域水资源量为岱海入湖水量与流域内耗水量之和。
根据岱海实测水位、降水量、蒸发量及岱海流域经济社会耗水量评价,1955年至2014年多年平均水资源总量为9014.27万m3,其中地表水资源量为5764.53万m3,地下水资源量为4029.54万m3,二者之间的重复计算量为779.80万m3。
岱海流域水资源量总体呈逐渐减少趋势,上世纪50年代中期至60年代中期最大,较多年平均水资源量偏大61.5%;最小为本世纪近10年,较多年平均水资源量偏小54.1%。
历年最大水资源量为18884万m3(1967年),历年最小水资源量为2826万m3(2009年),最大水资源量是最小水资源量的6.7倍。
岱海流域历年水资源量变化见图2-3。
从水资源量地区分布来看,凉城县最多,多年平均为8010.24万m3;丰镇市第二,多年平均为864.14万m3;卓资县最少,多年平均为139.88万m3。
分区水资源量计算成果见表2-1。
图2-3岱海流域水资源量历年变化示意
岱海流域行政分区水资源量计算成果
表2-1
行政区划
计算面积(km2)
地表水资源量(万m3)
地下水资源量(万m3)
地表水与地下水之间的重复量(万m3)
水资源总量(万m3)
其中地下水
可开采量
凉城县
1968.71
5056.24
3599.45
3471.05
645.44
8010.24
丰镇市
222.11
585.89
365.14
281.79
86.89
864.14
卓资县
121.93
122.40
64.96
35.73
47.47
139.88
小计
2312.75
5764.53
4029.54
3788.57
779.80
9014.27
2.2水资源开发利用现状
2.2.1水资源开发历程
岱海流域自上世纪50年代后期至60年代初期开始进行大规模建设水库和塘坝,开发流域地表水资源,同时配合机电井开采地下水,共同用于农田灌溉;70年代中期至80年代中期,主要以农田灌溉用水为主的水资源开发达到了顶峰。
截止2014年年底,岱海流域已建成水库9座(中型水库2座、小型水库7座),总库容为6123万m3,兴利库容为594万m3,设计灌溉面积5.12万亩,设计供水能力为1314万m3。
水闸已建成2座,主要用于引洪及引水灌溉。
规模以上(设计供水能力200m3/d及以上或设计供水人口2000人及以上)农村供水工程已建成5处,设计供水规模为3565m3/d,设计供水人口为2.87万人;规模以下(20m3/d或200人<=设计供水规模<200m3/d或2000人)农村供水工程已建成145处,设计供水规模为5997m3/d,设计供水人口为6.13万人;规模以下(设计供水能力20m3/d及以下或设计供水人口200人及以下)农村集中和分散供水工程供水井已建成10207眼,供水人口为10.60万人;农村供水工程水源均为地下水。
规模以上灌区已建成6处,主要水源为河库引水,补充水源为地下水,设计灌溉面积为5.51万亩。
2.2.2供水现状
岱海流域现状2014年供水总量为5292.02万m3(详见表2-2),其中地表水供水量为1302.00万m3;地下水供水量为3990.02万m3。
按工程类型划分,蓄水工程供水量为180.00万m3,占总供水量的3.4%;引水工程供水量为1122.00万m3(包括岱海湖引水),占总供水量的21.2%;机电井工程供水量为3990.02万m3,占总供水量的75.4%。
岱海流域现状供水量一览
表2-2单位:
万m3
行政区划
地表水供水量
地下水源
供水量
总供水量
蓄水
引水
小计
凉城县
180.00
1122.00
1302.00
3757.00
5059.00
丰镇市
0.00
0.00
0.00
221.10
221.10
卓资县
0.00
0.00
0.00
11.92
11.92
合计
180.00
1122.00
1302.00
3990.02
5292.02
2.2.3用水现状
岱海流域2014年总用水量为5292.02万m3(详见表2-3),其中生活用水量为331.00万m3,生产用水量为4959.02万m3,生态用水量为2.00万m3。
生产用水量中第一产业用水量为3388.82万m3,第二产业用水量为1557.20万m3,第三产业用水量为13.00万m3。
根据各行业用水量统计分析,生产用水量比重最大,约为93.7%;生活用水量比重次之,约为6.3%;生态用水量比重最小,约0.04%。
生产用水量中,农业用水量所占比重最大,约为68.3%;其次为工业,约为30.9%;再次为建筑业,约为0.5%;最小为第三产业,约为0.3%。
现状生活用水水源全部为地下水。
生产用水主要以地下水为主,占用水量的73.7%,地表水水源用水户主要为岱海电厂(1102.00万m3)和农田灌溉(200.00万m3)用水。
生态环境主要是城镇生态环境用水,用水水源为地下水。
岱海流域现状2014年用水量成果
表2-3单位:
万m3
行政
区划
第一产业用水量
农田灌溉
林牧渔
牲畜
合计
水浇地
菜田
小计
林果
牧草
鱼塘
小计
大畜
羊
猪
小计
凉城县
2946.00
80.00
3026.00
20.00
0.00
40.00
60.00
40.00
15.00
15.00
93.00
3179.00
丰镇市
180.00
0.00
180.00
13.60
0.00
0.00
13.60
1.30
1.20
1.20
6.30
199.90
卓资县
6.40
0.00
6.40
2.00
0.00
0.00
2.00
0.83
0.06
0.06
1.52
9.92
合计
3132.40
80.00
3212.40
35.60
0.00
40.00
75.60
42.13
16.26
16.26
100.82
3388.82
岱海流域现状2014年用水量成果
续表2-3单位:
万m3
行政
区划
生活用水量
第二产业用水量
第三产业用水量
生态用水量
总用
水量
城镇
农村
小计
工业
建筑业
合计
火电
其他
小计
凉城县
100.00
208.00
308.00
1192.00
340.00
1532.00
25.00
1557.00
13.00
2.00
5059.00
丰镇市
0.00
21.20
21.20
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
221.10
卓资县
0.00
1.80
1.80
0.00
0.20
0.20
0.00
0.20
0.00
0.00
11.92
合计
100.00
231.00
331.00
1192.00
340.20
1532.20
25.00
1557.20
13.00
2.00
5292.02
2014年各行业总耗水量为4105万m3(详见表2-4),耗水率为77.6%,其中农业耗水量为2808万m3,占总耗水量的68.4%;工业耗水量为936万m3,占总耗水量的22.8%;生活、城镇公共及生态环境耗水量为261万m3,占总耗水量的8.8%。
岱海流域现状2014年耗水量成果
表2-4单位:
万m3
行政区划
农业灌溉
牲畜
工业
城镇公共
城镇生活
农村生活
生态
合计
凉城县
2540
93
936
38
90
208
2
3907
丰镇市
160
6
0
0
0
21
0
187
卓资县
7
2
0
0
0
2
0
11
合计
2707
101
936
38
90
231
2
4105
在2014年用水和耗水水平情况下,根据岱海实测资料反算入湖水量为-1056万m3,即流域经济社会用水消耗岱海蓄存水量。
2.3水资源及水环境承载状况
2.3.1水资源承载状况
岱海流域多年平均水资源总量为9014.27万m3,现状用水总量为5292.02万m3,水资源开发利用程度为58.7%,水资源开发利用程度较高,已超出了国际上通常认可的40%的上限。
其中地表水资源量为5764.53万m3,现状地表水供水量为1302.00万m3,地表水开发利用程度为22.6%;地下水资源不重复量为3249.74万m3,
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