对西汉水流域存在的环境问题及其成因的探讨

　　摘要： 西汉水是嘉陵江上游的一级支流，发源于秦岭南坡天水市秦城区的齐寿山，流经天水、礼县、西和县、康县，于陕西省略阳县汇入嘉陵江，流域面积10178km2。当前存在着含沙量居高不下，水土流失日益严重，水体质量日益下降等问题。笔者从以上几个方面出发，通过实地考察及在前人研究的基础上对这些问题的产生原因进行进一步的论述。

　　关键词： 西汉水流域； 含沙量； 水土流失； 水体污染

　　中图分类号： X52 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2012）04-0025-02

　　西汉水是嘉陵江上游的重要支流，它是嘉陵江乃至整个长江流域含沙量最大、水土流失较为严重的流域，其中含沙量居高不下是其最显著也是最突出的一个问题。近来人类频繁改造自然的活动对河川径流、泥沙的影响程度也在不断的加剧，过度的垦荒、砍伐森林等破坏自然环境的行为，也使得这一流域的环境问题日益突出。

　　一、研究区域概况

　　西汉水为嘉陵江上游一级支流，亦称犀牛江。发源于西秦岭山地天水市秦城区的齐寿山，北隔分水岭与黄河流域相邻，流经陇南地区的礼县、西和县、成县、康县，最后在陕西省的略阳县汇入嘉陵江。全长272km，流域面积10178km2，地理位置位于东经104°30′-106°04′，北纬33°16′-34°31′。

　　西汉水水源地北部地区以黄土梁状丘陵为主，基本可划分为沟涧与沟谷两大单元和梁峁顶、梁峁坡、沟谷坡和沟床等地貌类型[1]。区内南部已由黄土丘陵沟壑区过渡到土石质山区，表现出轻切割黄土梁峁中山区的类型特征[2]。西汉水流域属大陆性季风气候，北部多年平均气温7℃左右，南部礼县一带多年平均气温接近10℃。降雨量时空分布、季节分布都不均匀，降雨主要集中在7-8月，且多以暴雨形式出现。

　　西汉水主要流经的四个县中，礼县植被群落分布表现为明显的垂直地带性特点，海拔1100-1800m之间为草原型植被群落，分为落叶阔叶林混交林和针叶林，海拔2500-3312m之间属典型的草甸草原植被群落，以草本和散生灌丛为主。西和县北部植被类型是温带针阔叶混交林，南部为针叶林，森林草原，灌丛和暖温带落叶阔叶林。成县属于落叶、针阔叶混交林地带，植被类型以落叶阔叶林和针阔混交林为主，植被垂直分布不甚明显，多为次生植被，群落复杂，植被类型随着海拔的升高由栽培农作物过渡到天然及人工灌木林再到乔木丛；康县主要有川坝河谷常绿阔叶林型、栎类落叶阔叶林混交林型，针阔混交林型，半高山及河谷灌丛四大林型，森林层次清楚大致为高大乔木、小乔木、灌木、草被等[1]。不同的植被类型对环境的涵养程度已表现出很大的差异。

　　二、存在的环境问题及其成因

　　（一）含沙量居高不下

　　西汉水是嘉陵江上流的重要支流，它是嘉陵江乃至整个长江流域含沙量最大的河流。影响西汉水含沙量居高不下的原因是多方面的，但总体来说主要包括径流的影响，降水的影响以及自然与人文因素相互作用产生的影响等。

　　1.径流对含沙量的影响

　　西汉水流域地形复杂，气候垂直分带明显。降水量自下游至上游呈逐渐减小的趋势。西汉水的补给主要来源是降水，由于降水量的时空分布不均匀决定了径流量上、下游的变化，而径流量的大小又进一步表现了输沙量的大小。通过对表1的分析可以看出，镡家坝集水面积9538km2，多年平均径流量14.2亿m3，上游顺利峡站集水面积3439km2，集水面积占镡家坝站的36.1%，多年平均径流量3.07亿m3，径流量占镡家坝站的21.6%；大桥站集水面积6491km2，集水面积占谭家坝站的68.1%，而多年平均径流量7.92亿m3，径流量占镡家坝站的55.7%[3]。西汉水流域的含沙量最高的地区就在大桥站以下区间，这个区间也是向嘉陵江输沙最多的区间。

　　2.降雨对其含沙量的影响

　　西汉水上游的北部地区，分布着2350多平方公里的黄土高原地貌，以黄土梁状丘陵为主。由于现代侵蚀沟发育，地表被沟壑切割的支离破碎、沟壑交错，区内南部已由黄土丘陵沟壑区过渡到土石质山区，表现出轻切割黄土梁峁中山区的类型特征[4]。该区水土流失特别严重，虽然该区雨量较小，但是每遇到西汉水的汛期，该区域经过雨水的侵蚀就会产生大量的泥沙，是西汉水重要的输沙区。

　　由于西汉水的水量年内分布不均，主要的补给是降水补给，导致西汉水在非汛期降水少，水量小，而在汛期则降水丰沛，水量大。这样也就直接影响了西汉水径流量的大小。因此西汉水的来沙主要集中在汛期。通过表2可以清楚地看出如下特征：在汛期来沙量占全年的91%以上，主汛期7～9月来沙量占全年的74%以上，来沙量最大的7月份占全年的35%以上[5]。枯水期的来沙量最少。最大输沙量出现在7月份的主要原因是强暴雨及大洪水多出现在7月份所致，当流域普降大暴雨时将大量的松散土质冲刷后，即被具有产流能力的地表径流冲走带向河流，使西汉水的含沙量进一步加大。

　　3.自然与人文因素对含沙量的影响

　　自然因素主要是降水因素，再者是地质、地貌、植被等下垫面因素。西汉水上游的主要是山区和丘陵，地形陡峻，岩性较软，容易风化且植被稀少，水土流失严重，地表侵蚀强烈，这样就为水土流失夹带的细颗粒黄土侵蚀提供了极为有利的条件，使该地区的大量泥沙进入到了西汉水，从而使河水中的沙量进一步上升。人为因素主要包括农业生产、采矿、土建工程、森林采伐等因素，在一定的程度上破坏了西汉水流域原有的生态系统，使得在一定空间范围内泥沙量增加。

　　（二）水土流失严重

　　甘肃位于中国地势的第二阶梯，该区域是中国水土流失最为严重的区域。西汉河是嘉陵江的重要组成部分，而嘉陵江也是长江的一部分。长江流域的水土流失面积为62×104km2，是全国之最。而水土流失的格局是受控于阶梯状地势和多山的地貌，通过坡度、坡长、沟壑密度、倾斜侵蚀面等对水土流失产生作用[6]。它主要是由脆弱的自然环境与不合理的人类活动相互作用的过程，西汉水流域的水土流失也正是基于这两个方面的。

　　1.脆弱的自然环境

　　西汉水源地北部地区以黄土梁状丘陵为主。而南部已由黄土丘陵沟壑区过渡到土石质山区，表现出轻切割黄土梁峁中山区的类型特征。这些地带都是容易受雨水侵蚀的地貌，造成较大面积的水土流失。西汉水流域降水的时空分布也是极不平衡的，一般从南到北降水逐渐减少，但是流域北部的地形结构比较简单，植被分布极其少，是水土流失极其严重的区域。该区域存在大量的梁峁顶、梁峁坡、沟谷坡和沟床等地貌类型，且这些区域的侵蚀模数多在5000～1000t/（km2.a），有时甚至高达20000t/（km2.a）以上，该地貌类型具有结构松散，土质疏松，垂直节理发育，遇水易分解、崩解，抗蚀能力很低且黏粒含量低于20%，腐殖质含量低等特点。进一步加剧了水土流失的过程。

　　2.不合理人类活动的相互作用

　　一个区域的植被覆盖度、天然植被的多少以及地面坡度的变化、沟谷切割深度的变化等因素对某一区域水土流失的影响起着至关重要的作用。一般情况下，大量的水土流失造成土壤贫瘠，植被覆盖度继续下降，土地生产力下降等后果。但是近年来随着社会经济水平的快速发展，使得人口快速增长带来的土地开发压力加大，在开发利用森林草原的过程中滥砍、滥伐、滥垦、滥牧和滥樵、土建工程加重等人为因素使水土流失进一步加剧。

　　（三）水体质量每况愈下

　　水是生命之源，一个区域水体质量的好坏与该区域的农业、工业等的发展存在着密切的联系。而且对人体的健康，农业产品、工业产品的质量有着严重的影响。根据《地表水环境质量标准》，中国江河湖泊等地表水水域，依据其使用目的和目标，可划分为五类功能区：Ⅰ类主要用于源头水、国家自然保护区；Ⅱ类主要适用于集中式生活用水水源地一级保护区，珍贵鱼类保护区，鱼虾产卵场等；Ⅲ类主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护区，一般鱼类保护区及游泳区；Ⅳ类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区；Ⅴ类主要适用于农业用水区及一般景观要求水域[6]。西汉水流域的水体质量在2000年以前符合Ⅱ类标准，在这以后随着工业的迅速发展，水体质量逐渐下降，污染也越来越严重。主要体现在自然因素和人为因素两方面。首先西汉水上游的地貌主要是以黄土地貌为主，松散易冲蚀，且植被覆盖度极少，因此极易受到降雨的影响。每遇到暴雨期的时候，则会将大量的泥沙带入到河里，使河水的质量受到一定的影响。但这种影响是微不足道的，河水的自净能力远远超过这种影响。而人类活动造成的影响则更为严重，上游的生态环境本来就很脆弱，人们为了追求自身的利益滥垦滥伐，过度放牧，使本来很脆弱的环境更加脆弱，导致水土流失日益严重，大量泥沙涌入河道，堵塞河道，水体质量受到严重影响。除此之外，由于该流域经济发展落后，发展起来的企业大都是污染性很大的企业，如石灰厂、造纸厂、淀粉加工厂等。他们在生产过程中产生大量的污染废水，由于资金的缺乏，污水处理设备简陋甚至不处理就将污水排入到河里，对水体造成直接污染。近年来，随着土建工程的日益增大，对沙土的需求也是大增，为了获得干净且高质量的沙石，许多建筑公司将视野选到了西汉水两岸，采砂带从上游一直延伸到下游。大量的淘沙作业一定条件下可以挖掘沉积的淤泥，对疏通河道有积极的作用，但大多情况下过度的淘沙则会破坏河流两岸大面积的原始植被，使河流本身的一些固有属性受到破坏，如自净能力下降，生物多样性减少等，使水体的质量进一步下降。

　　三、认识

　　通过以上的分析可以看出，西汉水流域主要存在含沙量大、水土流失严重，水体质量日益下降等现状。形成的原因是多方面的，但总的来说它包括自然因素和人为因素两个方面，尤其是人为因素的影响很显著。水土流失、水体污染是该流域的人们急切解决的问题，它的得失直接关系到当地的民生。近年来当地的政府和人民都认识到了这一重点问题，他们针对相应的问题采取了许多有利的措施来预防和治理这些问题，特别是在治理水土流失方面投入了大量的人力、物力和财力，也规划和实施了许多治理措施，如梯田修筑工程、植树造林工程、拦沙水利工程等，都取得了比较显著的效果。大大减少了输入嘉陵江的沙量。笔者认为要想从根本上治理上述问题，政府还需有一个合理的切合实际的长远规划，同时还要提高当地人民的环保意识，让更多的人参与到环保事业中来。

　　参考文献：

　　[1] 贾艳红，王兆印，漆力建.西汉水流域典型林草地侵蚀特征分析[J].农业工程学报，2010，26（1）：151.

　　[2] 张明波，黄燕，郭海晋等.嘉陵江西汉水流域水保措施减水减沙作用分析[J].泥沙研究，2003，（1）：70-74.

　　[3] 李忠泰.西汉水流域泥沙特征[J].甘肃水利水电技术，2006，42（4）：369.

　　[4] 陈晖，张红，徐高洪，周军其，戴明龙.基于遥感、DEM技术的西汉水水土流失变化分析[J].人民长江，2006，37（12）：12.

　　[5] 李忠泰.西汉水流域泥沙特征[J].甘肃水利水电技术，2006，42（4）：370.

　　[6] 王静爱.中国地理教程[M].北京：高等教育出版社，2007.285，385.