第一节　概况

黑河是我国较大内陆河，甘肃省河西走廊三大内陆河水系中最大的一支。黑河古称“张掖河”、“弱水”、“山丹河”，亦有“羌谷水”、“合黎水”、“鲜水”、“覆袁水”之称谓。黑河下游现称“额济纳河”，古时候也叫“坤都伦水”。《尚书·禹贡》说“导弱水至于合黎，余波入于流沙”即指黑河，“流沙”指弱水尾闾居延泽，是现在黑河尾闾居延海附近。

1.流域范围

黑河水系流经青海省北部祁连山区、甘肃省河西走廊和内蒙古自治区西部阿拉善台地，流域范围介于东经98°～102°、北纬37°50′～42°40′之间，南隔祁连山脊与大通河流域分界，北接蒙古国边境，东以大黄山与石羊河流域相连，西达黑山和疏勒河流域毗邻，流域面积为14.29万平方公里，其中青海省1.04万平方公里，占7.28％，甘肃省6.18万平方公里，占43.25％，内蒙古自治区7.07万平方公里，占49.47％。

2.河流水系

黑河水系由发源于祁连山的36条主要河流组成，就近代地表水和地下水的水力联系及其归宿，分为东、中、西三个子水系。其中西部子水系为酒泉洪水河、讨赖河水系，归宿于金塔盆地，曾经有余水从鼎新营盘汇入黑河；中部子水系为马营河、丰乐河诸小河水系，归宿于明花、高台盐池；东部子水系包括黑河干流、梨园河及东起山丹瓷窑口、西至高台黑大坂河的20多条小河流，除梨园河尚有余水汇入黑河干流外，其余小河均源近流短水量小，出山后消失于各绿洲灌区。黑河干流经莺落峡出山，穿过河西走廊经正义峡流入阿拉善台地，终止于居延海。流域面积50平方公里以上河流有193条。黑河干流以莺落峡和正义峡-大墩门为界，区分为上、中、下游。黑河上游源于青海省祁连县的八宝河与野牛沟。八宝河发源于祁连山中段海拔4260米的绵羊岭，向西北方向流经100公里至祁连县黄藏寺与野牛沟汇合。野牛沟发源于讨赖山和祁连山主峰南麓，河源高程4145米，向东南与八宝河相向流动，行223公里到黄藏寺，汇合八宝河后折向北流始称黑河。黑河北行穿越高山峡谷，流程90公里至莺落峡出祁连山，是为上游，河长313公里，流域面积（莺落峡）10015平方公里。上游河床陡峻，水流湍急，河道平均比降10‰，天然落差3000余米，富含水力资源。

黑河出莺落峡以后进入中游河西走廊平原区，河床渐宽，纵坡变缓，经张掖、临泽、高台三县，流入合黎山山口正义峡，河道长度185公里，平均比降2‰。黑河经甘州区乌江堡北侧山丹桥，是右岸山丹河汇入口，近几十年来因为山丹河及其上游段白石崖河、大马营河兴修水库和灌溉渠道，非常充分利用了山丹河水资源，山丹河再没有地表水注入黑河，每年只约有1000万立方米的地下径流汇入张掖盆地。在临泽县城北侧野沟湾，黑河左岸是梨园河汇入口，梨园河是黑河中游唯一有剩余地表水汇入的支流。黑河中游所处张掖盆地是河西走廊平原中段最大的水文地质盆地，是黑河东子水系各河流汇集并参与地表水和地下水“两水转换”的地域，黑河干流与其他支流的流域界限难以区分，均受控于正义峡断面。正义峡至大墩门是19公里峡谷段，此上为中游，河道长度204公里。正义峡控制流域面积35634平方公里，排除其他支流后，认定黑河干流中游流域面积为14441平方公里。

黑河出大墩门流入下游阿拉善台地，北流经金塔县鼎新左侧营盘，是黑河水系西支流讨赖河与洪水河的下游北大河的汇入口，也由于北大河上游水资源的充分利用和修建了营盘水库关系，北大河再没有地表径流汇入黑河，只有微量的地下潜流加入。黑河自大墩门北流约100公里到达内蒙古自治区额济纳旗地界后称额济纳河。继续北流穿过酒泉卫星发射中心到达狼心山下的巴音保古都总分水闸，额济纳河分为东西两河，东河称达西敖包河，也叫纳林河，西河叫穆林河。两河向下分别注入东、西居延海（索果淖尔和嘎顺淖尔），形成滨湖干三角洲，是广袤的阿拉善戈壁沙漠中极其宝贵和美丽的绿洲。黑河下游河段长414公里，流域面积37697平方公里。黑河从野牛沟发源地到尾闾居延海全长883公里，流域面积80779平方公里。

3.地质地貌

黑河流域自上而下包含三个大的地貌单元：祁连山区、河西走廊平原（含南北盆地）、阿拉善台地（高平原）。

3.1上游祁连山区

本区在大地构造上属北祁连加里东褶皱带，地壳的强烈上升，构成了一系列平行山岭和山间盆地。河流与冰川的切割和剥蚀，使得山势十分陡峻，起伏很大。此区内广泛分布着巨厚的下古生界海相沉积碎屑岩、碳酸盐岩和海相火山喷发岩，经历了浅变质作用，厚达4000米以上。古生界变质碎屑岩，断裂发育，岩石破碎，沿其断裂破碎带及其影响带蕴藏着基岩裂隙潜水；上古生界至新生界的层状岩层有层间水，形成一个互有水力联系的含水层，裂隙性潜水直接受融水补给。地下水埋深随地形起伏而变化巨大，深达几十米到几百米，以10％～30％的比降排泄至河道，水质良好，矿化度为0.5～1克/升的重碳酸盐类水。

3.2中游河西走廊和下游走廊北盆地

河西走廊属于山前凹陷带，第四纪沉积物厚达数百米至数公里，是良好的地下储水场所。走廊内部被基底的隆起和断裂分割成一系列构造盆地。这些盆地以马鬃山－合黎山－龙首山等北山山系为界，呈南北两排展布，在黑河干流流域，南部为张掖盆地，北部为金塔－鼎新盆地。南盆地由连绵不断的洪积扇构成山前倾斜平原，其岩相自南向北由粗变细，南部为扇形砾石平原，往北渐变为低平的细土平原。南盆地地面宽广，平均沉积物颗粒较粗，地面坡度较大，地下水力坡降较大，地下径流通畅。地下水有砾石平原潜水和细土平原承压水两大类型。地下水补给来源是河道和渠道的渗漏、田间灌溉入渗、少量有效降雨入渗和周边地下径流侧渗。地下水埋深在冲积扇顶部达数百米，至扇缘变浅，甚至呈泉水出露。水质为矿化度0.5～1克/升的重碳酸盐类水。过渡到细土平原，呈表层潜水和深层承压水共存状态，潜水矿化度1～2克/升，承压水矿化度小于1克/升。北部盆地金塔－鼎新盆地为黑河冲积平原，地下水补给来源是南盆地边缘溢出的泉水再次入渗和黑河径流的入渗。北盆地扇形砾石平原是一些独立的洪积扇，其岩性蓄水性远较南盆地微弱，细土平原的含水层常出现沙和沙砾石层，水质较差，矿化度1～2克/升，部分达到2～3克/升。

3.3下游阿拉善台地（高平原）

大地构造上这里是天山—阴山东西向构造带中段、合黎山—北大山—狼心山弧形构造的内侧，是个新生代断陷盆地——额济纳旗盆地，夹于东部巴丹吉林沙漠和西部马鬃山剥蚀低山丘陵之间。盆地基底由第三系碎屑岩、碳酸盐岩组成，上覆第四系沉积物和湖积物，厚达100～250米。

本区地貌是一巨大的扇形冲积、湖积平原，向北东方向倾斜。额济纳河两岸不连续地分布着Ⅰ、Ⅱ级阶地，为粉砂、亚砂土、细沙、中粗沙组成。由于河水的灌溉和浸润，沿河两岸是林木草地覆盖的绿洲。绿洲两侧以外则是戈壁沙漠平原，地形宽阔平坦。因为地质历史上交替的沉积过程所致，造成了粗细相间、相互叠置的地层结构，从而形成多层孔隙含水层的水文地质条件。第四系和第三系地层中广泛分布着承压水和自流水。本区气候极度干旱，降水极少，蒸发强烈，能补给地下水的有效降雨极为有限，平原四周为剥蚀山丘，地下水极为贫乏，对平原地下水补给作用微弱。所以区内地下水的补给源主要是黑河径流的入渗。地下水含水层的厚度四周薄，中间厚。沿河冲积平原和古河道附近，地下水埋深1～3米，戈壁平原区埋深3～5米，在东西居延海之间低地，地下水出露，形成自流水区。

4.气候水文

黑河流域位于欧亚大陆中部，远离海洋，周围高山环绕，流域气候主要受中高纬度的西风带环流控制和极地冷气团影响，气候干燥，降水稀少而集中，多大风，日照充足，太阳辐射强烈，昼夜温差大。

黑河流域气候具有明显的东西差异和南北差异。南部祁连山区，降水量由东向西递减，雪线高度由东向西逐渐升高。海拔2600～3200米地区年平均气温1.5℃～2.0℃，年降水量350～400毫米，最高达700毫米，相对湿度约60％，水面蒸发量约700毫米；海拔1600～2300米的地区，气候冷凉，是农业向牧业过渡地带。中下游的走廊平原及阿拉善高原属中温带甘-蒙气候区，进一步分为中游河西走廊温带干旱亚区及下游阿拉善荒漠干旱亚区和额济纳荒漠极端干旱亚区。

中部走廊平原区年平均气温2.8℃～7.6℃，日照时间长达3000～4000小时，降水量由东部的200毫米向西部递减为100毫米，水面蒸发量则由东2000毫米向西递增至3000毫米。下游额济纳平原深居内陆腹地，是典型的大陆性极端干旱气候，降水少、蒸发强烈、温差大、风沙多、日照时间长。据额济纳旗气象站1957～1995年资料统计，下游额济纳平原多年平均降水量仅为42毫米，多年平均水面蒸发量3755毫米，年平均气温为8.04℃，最高气温41.8℃，最低气温零下35.3℃，年日照时数3325.6～3432.4小时，相对湿度32％～35％，年平均风速4.2米/秒，最大风速15.0米/秒，8级以上大风日数平均54天，沙暴日数平均29天。

黑河流域水文具有典型的内陆河水文特征：河川径流形成、利用、消失分区明显。上游祁连山区是径流形成区，中游走廊平原是径流利用区，下游阿拉善台地和额济纳平原是径流利用和消失区。水文特点主要有：河川径流以降水补给为主，冰川融水补给只占9.5％；出山口莺落峡多年平均径流量15.8亿立方米；河川径流年际变化不大，年径流变差系数Cv值为0.15左右；径流年内分配不均匀，6～9月径流量占年径流量的67.8％；中游地表水与地下水频繁转化。

5.自然资源

黑河干流流域水资源包括黑河干流以及在张掖盆地参与“两水转换”的其他支流出山口的河川径流量之和、中下游与地表水不重复的地下水资源量。黑河干流出山口河川径流量15.8亿立方米；有地表水可以汇入的支流梨园河出山口河川径流量2.37亿立方米；其他虽无地表水汇入但参与“两水转换”的支流出山口河川径流量6.58亿立方米；三项合计出山口河川径流量24.75亿立方米。中下游与地表水不重复的地下水资源量（从山丹桥和营盘汇入的山丹河与北大河地下潜流）3.33亿立方米。合计水资源量28.08亿立方米。中下游交接点正义峡径流量10.1亿立方米。

水力资源理论蕴藏量106.88万千瓦，技术可开发量为52.8万千瓦。黑河流域具有丰富的矿产资源，已探明的矿产主要有金、银、铜、铁、锌、钨、铅、铬、镍、锰、钛和煤、芒硝、石灰石、重晶石、萤石、滑石、石英岩、大理岩、石棉、黏土、白云岩、石膏、硅石等。

黑河流域中、下游区地势平坦，土壤肥沃，土地资源丰富，有耕地27.53万公顷，其中灌溉面积20.44万公顷，占耕地面积的74％，人工林草面积5.70万公顷。中游张掖盆地为全国重点建设的12个商品粮基地之一，盛产小麦、玉米、水稻、油菜、胡麻等农作物，以乌江大米最负盛名。瓜果、蔬菜种类多、品质好，洋葱、辣椒、茄子、西瓜及新引进的精细瓜菜畅销全国20多个省、市、自治区，是著名的西菜东运基地。红枣、苹果、苹果梨、桃子、葡萄及其他优质杂果驰名远近。

流域上游祁连山区和中游部分地区有天然森林青海云杉以及松、柏、杨、柳、桦、槐等110多种；野生动物有285种，其中有雪豹、野驴、白唇鹿、野牛、黑鹳、白雕等9种国家一类保护珍稀野生动物，以及藏羚羊、岩羊、高山雪鸡、蓝马鸡等46种国家二类保护动物。祁连山区还产有多种名贵中药材。

6.经济社会

黑河流域上游包括青海省祁连县大部分和甘肃省肃南县的部分乡镇。祁连县是回、藏、汉族聚居之处，总人口约3万人，总土地面积1.4万平方公里，经济以牧业为主，共有牲畜66万头（只），多为藏系羊。沿黑河两岸地势较低的山间盆地有少量农田，有效灌溉面积700公顷。肃南裕固族自治县有三个区位于黑河上游，人口1.5万人，耕地面积约2867公顷，灌溉面积1213公顷，经济以牧业为主，有大小牲畜约33万头。总之，上游地区经济发展水平较低。

中游地区为流域主要的绿洲农业区，行政上隶属于甘肃省的张掖、酒泉市的民乐、山丹、临泽、高台、金塔等县，农作物以小麦、玉米、油菜、甜菜等为主，人口121.2万人，2000年地区生产总值55.98亿元。下游地区是以蒙古族为主体的荒漠牧业区，行政上隶属于甘肃省金塔县和内蒙古自治区额济纳旗及东风场区（酒泉卫星发射中心）。除东风场区外，下游人口6.63万人，2000年地区生产总值3.63亿元。

7.自然灾害

干旱是限制该区经济与社会发展的主要障碍，也是造成生态环境极度脆弱的主要原因。河西走廊位于青藏高原北侧，在大地形边缘下沉气流和亚洲东岸西北气流控制之下，是世界上同纬度最干旱的地区之一。

霜冻是大面积危害流域农作物及天然林草生长的主要农业气象灾害之一，霜冻发生时最低气温可达零下2.0℃～零下6.2℃，使玉米、小麦及经济作物受灾面达到80％以上，造成农业大面积歉收，天然林草衰亡。

干热风作为干旱区普遍存在的自然灾害，在黑河流域也是常见的一种气象灾害现象，其特点是风速不大，但气温很高，异常干燥，能迅速蒸散农作物和土壤水分，导致农作物大量失水而减产。

大风是指瞬时速大于17米/秒、相当于八级以上的风。黑河流域各地均有大风天气出现，一般平原区多于山区，总体上呈现由西北向东南减少的分布趋势。中游地区年均大风日数20～30天，下游地区40～50天。沙尘暴是风沙危害的主要形式，它轻则侵蚀土壤表土，埋没农田，重则驱动沙丘，摧毁农庄，埋田毁林，常造成渠道、村舍、铁路被毁坏，甚至造成人畜伤亡，是干旱区特有的毁灭性自然灾害。

8.治理开发

新中国成立后特别是1958年以来，随着本区经济的不断发展，黑河流域修筑了大量水利工程，为工农业特别是农业供水创造了良好条件。据统计，目前全流域已兴修大小水库98座，多为中小型平原水库，其中大型水库1座，中型水库9座，小型水库88座，总库容4.567亿立方米，兴利库容3.942亿立方米。黑河流域中游张掖市、酒泉市和嘉峪关市的走廊部分，共有干渠192条，总长度2545公里，平均衬砌率为57.5％；支渠731条，总长度2927公里，平均衬砌率65.5％；斗农渠11772条，总长度8406公里，平均衬砌率36.4％。除额济纳计算单元以外，黑河流域其他计算单元渠系综合利用率都比较高，张掖盆地内各计算单元引河水和泉水的渠系利用率可以达到0.49～0.57，平均为0.55，西部子水系各单元均为0.6。

据不完全统计，黑河流域现有机电井6484眼，年开采能力达5.115亿立方米。黑河流域2003年引用地表水和地下水总量为30.53亿立方米，其中引用地表水量24.49亿立方米，开采地下水量6.04亿立方米。

黑河干流自黄藏寺到莺落峡出山口长95公里，河床比降9.1‰，根据《黑河干流水能资源梯级开发方案优化报告》，干流水力资源蕴藏量106.88万千瓦，可开发量为52.8万千瓦，年发电量38.48亿千瓦时，共计规划了黄藏寺等八座梯级水电站，目前已建成龙首一级、龙首二级（西流水）、小孤山、大孤山、二龙山、三道湾等6座，宝瓶河与黄藏寺2座正在作前期工作。

9.水文特性

黑河从上到下设有札马什克、莺落峡、正义峡三个主要水文站。札马什克水文站始建于1956年11月，2007年1月1日下迁13.7公里至祁连县札马什克乡盘子村，为札马什克（二）站。属省级重要水文站、中央报汛站、国家水质监测站、大河控制站。水文测验主要包括水位、流量、泥沙、降水、蒸发、气温、日照、冰情、水温等项目。本站径流主要由冰川融水和降水形成，主汛期为6月下旬至8月下旬，降水集中的季节，径流量年内分配不均匀。从1957年至2005年的径流变化看，总体上天然来水量为增加的趋势，年际之间变幅不大。最小年径流量5.133亿立方米发生在1997年，最大年径流量15.73亿立方米发生在1989年。