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黄土高原地表水缺乏的原因 黄土高原为什么水质就不好

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山泉水出水源头太小怎么办 对黄土高原的认知二——黄土高原的水质问题

前一篇已经讲了关于黄土高原的许多内容,下面再讲几个问题。

黄土高原地表水缺乏的原因 黄土高原为什么水质就不好

一、 关于黄河流域的水质

黄河流域所处的特殊地质气候条件,除了产生特大的泥沙侵蚀外,很多河流水质(指天然水中的矿化度)也有他它的特殊性,有许多河流(支流)的水是苦的,人畜不能饮用。这些苦水河流主要分布在年降水量450毫米以下的流域。有祖厉河、清水河、苦水河、马莲河上游(环县),渭河干流北岸(甘肃境内)、洮河、大夏河下游支流等地。大部分在甘肃、宁夏。在这些地方虽然也有许多河流,但河水既少,而且又是苦水,所以是守着河流没水吃。人们的饮用水也不能打井只能靠窖水。挖水窖,然后储存暴雨产生的雨水。然而每年的暴雨天气也并不多,往往蓄不上足够的水而闹水荒。为了解决饮水问题,甘肃搞了一个“121”工程,就是国家投资,兴建不透水的地面产流场,以提高产水效率。这样保证每户有几个窖都能蓄满,因而解决了饮水问题,这一工程是很有效果的。“121”工程就是将农家院落及打麦场铺成水泥地面,另将屋顶改铺机瓦,这样可以将产流效率(径流系数)由原来土面的0.1,增加到0.7~0.8,投资不多效果很好。

河水中的矿化度(水中含有矿物质数量以mg/L计)多地差别很大。从全国来看北方大,南方小,平原大,山区小。绝大部分河流(包括大小河流)矿化度均小于500mg/L。而且南方多雨地区一般小于200mg/L。举几个大江河代表性数据:黄河(兰州)355,长江(汉口)181,辽河(铁岭)283,珠江(高要)187,淮河蚌埠207。

我们对甘肃黄土高原地区的许多大小河流普遍进行了水质调查,也收集了临省的一些资料。研究发现河流水质与流域年平均降水量有很好的关系,见《陈满祥水文水资源论文续集》,如图,并给出相关曲线公式:

lg y=3.4452-0.00677 X

Y为河水矿化度, X为流域年平均降水量

相关系数R=0.965

公式的应用范围:年降水量250~550毫米

在黄土高原(除去一些石山流域)地区,这个公式是普遍适用的。年降水量大于500毫米的地区,河水已都是淡水。小于300毫米以下的流域,沟道里全年都是干的(除发生短暂的暴雨外)。

现举出一些重点河流的矿化度资料:

宁夏: 苦水河更大16.7g/L,金鸡儿沟18.7 g/L;

清水河干流泉眼山平均5.1 g/L更大16.9 g/L;

折死沟更大49.4 g/L(远超过海水的矿化度);

甘肃祖厉河,清远站平均5.6 g/L更大9.9 g/L;

会宁平均4.2 g/L更大8.7 g/L;

环县马莲河上游洪德东川9.8 g/L山城12.9 g/L;

渭河支流滥泥河8.8 g/L;

散渡河支流平均4.4~8.6 g/L;

洮河支流东峪沟1.58 g/L,许多沟道远远大于此数。

河水为什么会变苦呢?据了解是这样的:深厚的黄土层中本来就有一定数量的盐分,经过长期的淋溶作用在降水多的地区土壤中的盐分流失的多,而降水量少的地区,原有的盐分依然大量保存着,这是地质时代形成的结果。河流中的常水流量(基流量)是属于流域中的地下水。它是由降水入渗补给的。因而在前者流域地下水融入的盐分就少,后者则要多得多。于是河水就变苦了。从苦水河流两岸的地层上可以看到有一层白色的盐碱层,说明河水中的含盐量是从地层中来的。

二、 河流水质的另一种现象

除了高矿化度水质,相反的我们也发现另一种低矿化度的现象,就是水中含盐量过淡。在黄土高原边缘靠近石山森林的地方,许多所谓山泉河流,其矿化度往往很淡,因而水中更缺乏许多稀有元素,如碘、硒等;当然也缺少稀有金属元素(人体所需的)。于是就出现了许多地方病,如大脖子病(缺碘),柳拐子病(个子矮四肢短小),克山病(东北地区),麻风病,还有发育障碍等病,好多地方病甘肃都有。

从许多地方观察,我们发现河流水质对人类生存发育也关系很大。比如北方多数地区人体身材高大,而南方偏小;平原地区较高,山区则矮,特别是南方山区更甚。我认为这与水质有很大关系。水的矿化度更优的范围应该在200~500mg/L左右,大河流水质都在这个范围。水质在150~100mg/L属于偏低,对健康不利。长期饮用低于100 mg/L的水肯定会产生类似的地方病的情况。

现在市场上出现的矿泉水、山泉水、还有什么昆仑冰川水等,这些水恐怕都是过淡。比如冰川水它的矿化度只有50mg/L左右。又如山泉水,实际是去长白山区二道白河之水(源头为天池)。据《中国水资源评价》中的资料其矿化度为86.8mg/L。

三、还有一种新奇的现象

在宁夏以北就进入鄂尔多斯沙漠地带,沙漠地区年降水量普遍是偏低的,然而有一个特殊现象:这里的河流(虽然河流是很少的)矿化度却是偏低的。沙漠地区是可以打井的,否则就无法发展畜牧业了。井水一般是淡水,人畜可饮。在偏东一些地区如乌审旗就有小河流,其水质是淡的;到了榆林地段,地下水就更多了,这也就是他们改造沙漠的优越条件。

在西部腾格里沙区,分布有许多草湿地,地下水矿化度也在1 g/L左右。在西部的巴丹吉林沙漠中分布有许多海子(淖儿),据调查资料其湖水矿化度1~2 g/L,更大的不超过3 g/L。

沙漠中为什么有淡水呢,原因出在“沙”上。沙漠透水性好,较大的降雨很快渗透地下。其下部为泥土层,成为保水结构。而沙子的毛管水上升高度非常小,一般只有30毫米左右,所以土壤蒸发量很小,表层沙子都是干的。特别在特大暴雨时,大量的水分均可储入地下,因而是沙漠地区可以打井,且水质也较好的原因。我认为在极干旱地区沙漠是既能保水又能产水(凝结水)的特殊的“存在”。

缓解黄土高原水资源不足的措施 黄土高原为什么水质就不好