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黄河三角洲湿地地下水监测网络初具规模

 

来源: 本站原创   录入人员: xumei 时间: 2014-09-19 [ ] [ 打印 ] [ 关闭 ] [ 收藏 ]

 

黄河三角洲湿地是世界上少有的河口湿地生态系统,位于山东省东北部的渤海之滨。黄河三角洲湿地类型丰富,景观类型多样,大体可分为天然湿地和人工湿地两大类。天然湿地面积比重较大,占湿地总面积的68.4%左右;人工湿地占总面积的31.6%。在天然湿地中,淡水生态系统(河流、湖泊)6.51%,陆地生态系统(湿草甸、灌丛、疏林、芦苇、盐碱化湿地)48.12%。在人工湿地中,坑塘、水库占57.69%

黄河三角洲上河流纵横交错,形成明显的网状结构,各种湿地景观成斑块状分布。在湿地存在形态上,黄河三角洲湿地以常年积水湿地(河流、湖泊、河口水域、坑塘、水库、盐池和虾蟹池以及滩涂)为主,占总面积的63%,且滩涂湿地在其中占优势地位;季节性积水湿地(潮上带重盐碱化湿地、芦苇沼泽、疏林沼泽、灌丛沼泽、湿草甸和水稻田)占湿地总面积的37%

黄河三角洲湿地被《中国国家地理》“选美中国”活动评选为“中国最美的六大湿地”第四名。

湿地生态环境近年改善明显

黄河三角洲湿地在20世纪90年代由于人为破坏加之黄河断流影响,蚀退明显,生物种类锐减。近年来,国家对黄河水量进行统一调度,使山东省境内的黄河三角洲生态环境得到明显改善,有150平方千米湿地得以再生,芦苇面积增加到550平方千米,为鸟类创造了良好的栖息环境。黄河三角洲地区已成为东北亚内陆和环西太平洋鸟类迁徙的重要中转站、越冬栖息地和繁殖地,目前已探明各种野生动物1555种、植物393种。

建立地下水监测网络的初衷

黄河主管部门每年实施的调水调沙和刁口河生态调水,不仅对河道冲淤起到了明显作用,也为黄河三角洲湿地提供了补给水源。来水通过地下渗流影响湿地地下水,湿地地下水水位和水质的变化又反馈给土壤及植被。通过选取科学的监测区域、布设地下水监测网络,对地下水水位、矿化度、PH值等指标进行监控,能够直观反映和评价调水调沙及生态调水改善湿地生态的效果。

黄河水利科学研究院于2011年开始资助黄河河口研究院开展黄河三角洲地区湿地地下水原型观测项目。黄河河口研究院在黄河三角洲湿地布设地下水监测网络,选取合理观测时间,对湿地地下水进行长系列的监测,取得了丰硕的成果。

地下水监测网络的布设区域

2011年在清水沟流路大汶流自然保护区管理站开始布设第一个监测断面,到2014年,项目组共在黄河三角洲湿地布设了4个监测断面、28个观测井。其中,在清水沟湿地布设2个监测断面,分别是大汶流自然保护区管理站监测断面、黄河口自然保护区管理站监测断面;在刁口河湿地布设2个监测断面,分别为桩埕路监测断面、一千二自然保护区管理站监测断面,见右图。以上4个监测断面均垂直于河道,下一步,拟在合适的条件下,增设2个顺河方向监测断面。

4个监测断面中,大汶流管理站监测断面井位控制距离1千米,黄河口管理站监测断面井位控制距离1千米,桩埕路监测断面井位控制距离3千米,一千二管理站监测断面井位控制距离3千米。一千二管理站监测断面专门研究人类活动明显区域生态调水对地下水的干扰影响。

监测断面的监测项目包括:同时期对应河水水位和水质、各井地下水位和水质。其中,水质主要指标包括矿化度和PH值。

地下水监测成果

项目人员利用近年来取得的监测数据资料,运用相关技术软件排除气象因素干扰,评价了黄河来水对湿地的改善效果。

第一,来水对清水沟流路湿地地下水的影响。

调水调沙洪峰期,来水集中且径流量大,大河来水对监测区地下水水位可产生较为明显的影响,其影响随着离河距离的增大呈减小趋势。对地下水位的影响可达10号井位置,影响范围距河950左右,大河水位增幅达3.19,地下水水位增幅达0.211.04

调水调沙洪峰期,大河来水对监测区各监测井地下水位的影响存在一定的延迟时间,对地下水位产生比较明显影响(2号井~10号井)的延迟时间为08天。

调水调沙对地下水矿化度可产生较为明显的影响,并随着距离的增大而减小。在洪峰期和长时间段内影响分别达7号井范围和10号井范围,影响距离分别距河约450950

第二,生态调水对刁口河湿地地下水的影响。

生态调水期,来水与降水、蒸发等因素共同对研究区地下水水位产生较为明显的影响,地下水位呈上升趋势,其影响程度随着离河距离的增大而减小。剔除净降水的影响,来水对地下水位的影响距离可达2千米,延迟影响天数为03天。

生态调水期,刁口河来水对地下水矿化度产生较为明显的影响,降低了地下水矿化度。剔除净降水的影响,生态调水期来水对研究区地下水矿化度的影响距离约为1.4千米,延迟影响天数为38天。

今后努力的方向

提升湿地地下水监控手段。黄河口现有的地下水监控手段相对于国内外先进的监控手段较为落后,需要观测员定期现场测量水位和部分水质指标,然后取样后送实验室化验才能完成一次监控过程。在时间、效率、观测数据严谨程度上都打了一定折扣,难以满足自然生态研究的需要。因此,如在财力允许的情况下,布设一套可视化的湿地地下水监控设施是极有必要的。建议通过观测井、自动水位测量仪、自动水质测量设施、现场摄像设备、远程无线传输设备、终端接收读取设备的科学配套,实现在电脑上实时读取地下水的相关数据,并且可以最高做到每分钟读取一次数据,使得到的观测数据在时间上有极高的连续性,在数据的科学严谨程度上具有极高的可靠性,为开展生态研究提供强有力的数据支撑。

利用工程手段增加湿地补水面积。刁口河生态调水每年开展的时间较短,往往半个月左右就结束,使得距离较远的地域地下水无法得到补给。因此,建议通过工程措施人为增加湿地补水面积。可用挖掘机根据混凝土生态输水渠道网络的平面布置开挖素土沟渠,来增加湿地补水距离和补水面积。

科学延长湿地补水时间。建议在条件允许的情况下,加大湿地补水时间。如在伏秋汛期、小浪底库容较大的时期,对黄河三角洲地区进行长时段的生态补水。

增加监测种类,开启生物多样性观测新局面。目前湿地监测只有地下水观测,且观测手段较为落后,为了全方位研究生态补水对湿地地下水的影响,可以增加观测种类,全面开启黄河三角洲湿地生物多样性的观测。(宫晓东)

责任编辑:张睿  
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