河套平原分布在那些省?
河套平原位于中国内蒙古自治区和宁夏回族自治区境内。又称后套平原。通常是指内蒙古高原中部黄河沿岸的平原,西到贺兰山,东至呼和浩特市以东,北到狼山、大青山、南界鄂尔多斯高原。又称河套地区。
河套平原
开放分类: 地理、黄河、中国地理、平原
目录
概况 地理位置 自然环境 地貌划分 灌溉面积 历史 经济价值概况
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河套是黄河中上游两岸的平原、高原地区,因农业灌溉发达,又称河套灌区。河套平原通常是指内蒙古高原中部黄河沿岸的平原。一般讲的河套平原主要指阴山以南的黄河冲积平原,包括前套平原和后套平原。前套平原主要指内蒙古包头、呼和浩特一带的平原,南北朝时称“敕勒川”,五代时叫“丰州滩”,明朝以后称“土默川”;后套平原指乌拉山以西至巴彦高勒的平原。广义的河套平原还包括内蒙古磴口与宁夏青铜峡之间的“西套”,即通常所说的银川平原。现在,河套平原多指前套和后套平原,而不包括银川平原。银川平原和青铜峡以南的中卫平原则合称宁夏平原。
河套平原位于中国内蒙古自治区和宁夏回族自治区境内。又称后套平原。通常是指内蒙古高原中部黄河沿岸的平原,西到贺兰山,东至呼和浩特市以东,北到狼山、大青山、南界鄂尔多斯高原。又称河套地区。
黄河在此先向东北流,后转向东流,再折向南流,形成马蹄形的大弯曲,称为河套。平原为黄河及其支流冲积而成。东西沿黄河延展,长500千米,南北宽20~90千米。面积约2.5万平方千米 。河套平原海拔900~1200米,地势由西向东微倾,西北部第四纪沉积层厚达千米以上。山前为洪积平原,面积占平原总面积的1/4,余为黄河冲积平原。地表极平坦,除山前洪积平原地带坡度较大外,坡降大多为1/4000~1/8000。可分3部分:贺兰山以东的称银川平原,狼山以南的称后套平原,大青山以南的称土默川平原(前套平原)。
狭义的河套平原仅指后套平原。临河市位于其核心位置,特别是乌兰乡胜丰村就称为大后套.
广义的河套平原,还包括宁夏的银川平原、内蒙古的土默川平原(前套平原)。位于巴彦淖尔盟南部。东至乌梁素海,东南至包头市郊区,南临黄河,西界乌兰布和沙漠,北抵狼山。主体部分东西长约180公里,南北宽约60公里,总面积约1万平方公里呈扇弧形展开。西山嘴以东,乌拉山与黄河之间的狭长地带,又称三湖河平原,东西长约70公里,南北宽3一15公里。地势由西南向东北略倾斜,海拔1020到1050米。属大陆性气候,昼夜温差大,地势乎坦,土地肥沃,可以黄河水自流灌溉。
地理位置
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河套,位于北纬37度线以北,一般指贺兰山以东、吕梁山以西、阴山以南、长城以北之地。包括银川平原(宁夏平原)和鄂尔多斯高原、黄土高原的部分地区,今分属宁夏、内蒙古、陕西。黄河在这里先沿着贺兰山向北,再由于阴山阻挡向东,后沿着吕梁山向南,形成“几”字形,故称“河套”。
河套平原一般分为青铜峡至宁夏石嘴山之间的银川平原,又称“西套”,和内蒙古部分的“东套”。有时“河套平原”被用于仅指东套,和银川平原并列。东套又分为巴彦高勒与西山咀之间的巴彦淖尔平原,又称“后套”,和包头、呼和浩特和喇嘛湾之间的土默川平原(即敕勒川、呼和浩特平原)的“前套”。有时河套平原称河套—土默川平原。
自然环境
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阴山山脉与鄂尔多斯高原间的断陷冲积湖积平原。位于内蒙古自治区西南部,北至阴山南麓,断层崖矗立于平原之北,界线明显;南到鄂尔多斯高原北缘的陡坎,由于库布齐沙漠散布,界线较模糊;西与乌兰布和沙漠相连;东及东南与蛮汗山山前丘陵相接。介于北纬40°10′~41°20′,东经106°25′~112°。 东西长约500公里。南北宽20~90公里,面积约2.6万平方公里。行政区划包括呼和浩特和包头两市的大部,巴彦淖尔盟的南部,伊史昭盟的北部和乌兰察布盟的小部分地区。
黄河在甘、宁、内蒙古、陕、 晋5省区境内形成马蹄形大弯曲,这一大弯曲的北部,亦即白于山(陕北)以北,贺兰山以东,阴山以南,芦芽山(晋西北)以西的地区称为河套。这一地区黄河两岸的平原称为河套平原,西南起自宁夏回族自治区中卫县的沙坡头,东北到内蒙古自治区清水河县的喇嘛湾,可分为银川(宁夏)平原、后套平原和前套平原(又称土默特平原)3部分。 一般称河套平原仅包括前套和后套平原。
河套平原海拔900~1200米,地势由西向东微倾,西北部第四纪沉积层厚达千米以上。山前为洪积平原,面积占平原总面积的1/4,余为黄河冲积平原。
河套平原年日照时数3000~3200小时,西多东少,日照百分率67~73%。年总辐射量627千焦耳/平方厘米,年均温5.6~7.4℃,西高东低,1月均温-14~-11℃,7月22~24℃,10℃以上活动积温3000~3280℃,无霜期130~150天,农作物一年一熟,大部地区降水量150~400毫米,东多西少,在时间分配上雨热同季。
河套平原北到狼山、大青山,南界鄂尔多斯高原,面积1.7万千米2。河套平原海拔在1000米左右,地势由西南向东北倾斜,自清代以来,开渠引黄河水自流灌溉,农业发达,是内蒙古自治区最重要的灌溉农业区和商品粮基地。
地貌划分
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阴山南麓至黄河南岸为河套平原。河套平原按地貌可划分为四个部分:乌兰布和沙漠、后套平原、明安川和三湖河平原。
乌兰布和沙漠分布在巴彦淖尔西南部,面积2500平方公里。
后套平原东西长约180公里,南北宽约60公里,总面积约10000平方公里。黄河围绕鄂尔多斯高原。
明安川东西长约50公里,面积约1800平方公里,是山间盆地。
三湖河平原东西长约70公里,南北宽3公里—15公里,为一狭长地带。
以上四个部分当地人统称为后套平原。
灌溉面积
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黄河从磴口县的巴彦高勒进入平原,至清水河县的喇嘛湾出境,长550公里,河道逶迤蜿转,河曲发达,河床坡度小,水流平稳,年径流量250~300亿立方米,矿化度0.3~0.6克/升。早在秦汉时代即屯兵移民,引黄河水灌溉农田。唐曾于后套开挖大型渠道。清中叶以后,灌溉发展较快,先后建成永济渠、长济渠、黄济渠、杨家渠、塔布渠等,至清末黄河两岸已有八大干渠,灌溉面积达20万公顷。中华民国时代在后套灌区之东建三湖河灌区,在前套建民生灌区。然未经全面规划,渠系紊乱,无坝自流,旱年水不进渠、汛期泛滥成灾。20世纪50年代以来,河套平原灌溉事业发展迅速,在黄河干流上建成三盛公水利枢纽工程,南北两岸修建总干渠500多公里,灌溉面积由50年代以前的16.67万公顷扩大到66.67万公顷。
灌溉事业长期发展的结果,打破了河套平原荒漠草原与荒漠这一地带性的束缚,呈现阡陌相连,沟渠纵横,绿荫弥望的景色。栗钙土和棕钙土只在局部地区残存,大部地区已为灌淤土代替,但灌溉不合理,盐渍土广泛分布于灌区。
河套平原地下水甚丰,黄河北岸山前埋藏较深,平原较浅,由10~30米减至2~3米;含水层由厚变薄,涌水量由100吨/小时递减为60吨/小时;矿化度渐增,一般由0.5克/升增至3克/升。 黄河南岸地下水埋深约1~3米,涌水量10~40吨/小时,矿化度1~3克/升。
历史
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早在秦汉时期就开始开渠引水,发展农业。
周朝之前,属于狄人的匈奴人(归属存在争议)生活在河套。春秋时期,赵国的赵武灵王把版图延伸到阴山山脉,设立了云中郡,位于土默川平原东部。秦朝统一中原后,派蒙恬率十万大军将匈奴逐出河套,迁徙3万户到那里戍边,设云中、九原两郡。秦末移民都返回中原,
西汉时,前127年,汉武帝派卫青出云中击败匈奴的楼烦、白羊二王,占领“河间”,即河套。大臣主父偃上疏建议在河套筑城以屯田、养马,作为防御和进攻匈奴的基地。汉武帝接受这一建议,当年即置朔方郡(今内蒙古巴彦淖尔市磴口县)和五原郡(今包头西)。前125年置西河郡(今陕西府谷西北)。河套地区还包括之前的云中郡和定襄郡,以及北地、上郡的北部。当时的人们引黄河灌溉,当地农业迅速发展,经济繁荣。
东汉时,归附汉朝的匈奴人被安置在河套。之后魏晋南北朝时,河套地区是北方多个政权争夺的重地。唐朝时这里被重新农垦,唐诗中有“贺兰山下果园成,塞北江南旧有名”的诗句。北宋时河套被西夏和辽朝所分别占有。在元、明、清时,河套以畜牧为主。清朝后期陕西、山西的一部分人迁到塞外,河套地区开始成为西北最重要的农业区。抗战时期,国军将领傅作义屯守于此,兴修水利。中华人民共和国成立之后这里的农业得到了进一步的发展。
清代光绪年问形成八大灌渠。解放后,1951年建成黄河三盛公水利枢纽工程,1975年完成180公里长的总排干渠(俗称二黄河),并进行了大规模的水利建设。现共有灌水干渠5道,排水干渠13道,支、斗、毛渠纵横交错。河套平原有可耕地960多万亩,已开垦近500万亩。盛产小麦、玉米、高粱、糜黍、胡麻、甜菜、酒花、葵花籽等作物,是中国和自治区重要粮、糖基地,被誉为“塞上谷仓”、“塞上江南”。因多年排水不畅,地下水位升高,造成土壤次生盐碱化严重,已进行综合治理。
经济价值
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河套平原人口密度约145人/平方公里。 有蒙古、汉、满、回、朝鲜、达斡尔、鄂伦春、鄂温克、壮、藏、苗、维吾尔、 锡伯、彝、 土家等民族。农业历史悠久,潜力很大。工业有钢铁、电力、机械、电子、化工、建材、毛纺、皮革、化纤、食品、造纸、制药等数十部门,主要集中在呼和浩特市和包头市。京包铁路与包兰铁路横贯东西。
河套地区土壤肥沃,灌溉系统发达,适于种植小麦、水稻、谷、大豆、高粱、玉米、甜菜等作物,一向是西北最主要的农业区。今天,河套地区被称为“塞外米粮川”。河套地区的畜牧业和水产业也很发达。河套平原,地势平坦,土地肥沃,渠道纵横,农田遍布。有可耕地面积960多万亩,现已开垦500多万亩,盛产小麦、玉米、高粱、大豆、糜麻、葵花、甜菜、酒花、瓜果、大白菜等作物。这里是自治区小麦的主要产区。蜜瓜、大白菜、酒花、葵花、枸杞等,是驰名全国的特产。
河套平原以盛产粮食而著称,被誉为“塞上粮仓”或“塞北江南”,是膏腴殖壤的肥美之地。
河套还蕴藏着煤、铁、铜、金、石墨、石棉、盐、碱、稀土等多种矿产资源。
河套地区土壤肥沃,大小阡陌纵横交织,适于种植春小麦、水稻、糜、谷、大豆、高粱、玉米,向为内蒙古、宁夏地区的主要农业区。有塞外米粮川之称。平原上还蕴藏着煤、铁、铜、金、石墨、石棉、盐、碱等多种矿产资源。
河套平原地下水甚丰,黄河北岸山前埋藏较深,平原较浅,由10~30米减至2~3米;含水层由厚变薄,涌水量由100吨/小时递减为60吨/小时;矿化度渐增,一般由0.5克/升增至3克/升。 黄河南岸地下水埋深约1~3米,涌水量10~40吨/小时,矿化度1~3克/升。 黄河流经巴彦淖尔盟340公里,年经总流量315亿立方米,水利资源非常丰富。1959年修建了黄河三盛公水利枢纽工程。1969年开挖了总干渠(二黄河),全长180公里。1975年完成了总排干沟工程,结束了有灌无排的历史。
一、农业节水模拟情景设置
陕西省是一个水资源紧缺的省份,旱灾频繁发生,农业对水资源依赖程度高。农业灌溉设施在抗旱减灾、保证粮食安全和促进社会经济发展中起着无可替代的重要作用。节水改造工程措施的实施,改变了灌区农田水文循环变化规律,干支斗渠道衬砌、井渠结合灌溉及田间节水技术等措施使地下水的补给量和排泄量发生了显著变化,并进一步影响到农田士壤水分运动及自然植被的生态耗水。灌溉入渗水量是地下水的主要补给来源,农田灌溉对地下水的补给量与灌水量、灌溉时间、灌水次数、灌水方式、地下水埋深、士质类型等因素有关。遵循以节水增效为中心,全面提高灌溉水利用系数、水分生产率,开源节流并重,实现水资源可持续利用原则,结合灌区水资源利用现状、浅层地下水资源调查报告和灌区节水改造规划,对灌区干支渠衬砌率、斗渠衬砌率、畦灌面积、喷灌面积、微灌面积、低压管道灌溉面积、粮食作物灌溉面积、蔬菜灌溉面积、果林灌溉面积、其他经济作物灌溉面积等进行调整组合(表9-1),设置了4种真实情景,分别为情景1(1997年)、情景3(2000年)、情景5(2005年)、情景7(2010年)和4 中假定情景分布,为情景2、情景4、情景6、情景8。通过地下水模型计算了节水工程实施前后灌区地下水位及埋深,通过8种真实情景及假定情景对比,分析灌区节水改造对地下水空间分布的影响。
表9-1 灌区农业节水改造规划方案 Table9-1 planning scheme of agricultural water-saving reform in Jinghui Canal Irrigation District
注:畦灌面积指小畦灌、膜上灌、注水灌、窖蓄灌溉等面积之和。其他经济作物是指棉、油、糖等作物。本表引自《陕西省泾惠渠灌区续建配套与节水改造规划报告》。
在灌区水资源利用现状(第七章水均衡分析)基础上设置的各种节水情景分别叙述如下:
(1)情景1:节水改造之前(1997年),干支斗渠衬砌部分破坏,渠系水利用系数为0.574,畦灌面积17667hm2,喷灌、微灌等节水灌溉技术还未被推广,农作物种植结构中粮食、蔬菜、果林、其他经济作物种植面积比例0.80:0.07:0.09:0.04。
(2)情景2:在情景1基础上,加大田间节水力度,扩大节水灌溉面积,畦灌面积增加到42000hm2,喷灌面积增加到4667hm2,微灌面积增加到2000hm2,低压管道灌溉面积增加到8667hm2,情景2即为2000年灌区农业节水真实情景。
(3)情景3:在情景2基础上,调整农作物种植结构,粮食作物灌溉面积增加到66867hm2,蔬菜灌溉面积增加到8467hm2,果林灌溉面积增加到7867hm2,其他经济作物灌溉面积增加到6000hm2。
(4)情景4:在情景3基础上,增大干支、斗渠衬砌率,减少渠道系统渗漏量,干支渠衬砌率为75%,斗渠衬砌率为80%,渠系水利用系数为0.645。
(5)情景5:在情景4基础上,加大田间节水力度,扩大节水灌溉面积,畦灌面积增加到53334hm2,喷灌面积增加到8667hm2,微灌面积增加到4000hm2,低压管道灌溉面积增加到11667hm2,田间水利用系数为0.92,情景5即为2005年灌区农业节水真实情景。
(6)情景6:在情景5基础上,调整农作物种植结构,粮食作物灌溉面积调整为63267hm2,蔬菜灌溉面积调整为12400hm2,果林灌溉面积调整为9133hm2,其他经济作物灌溉面积调整为6533hm2。
(7)情景7:在情景6基础上,增大干支、斗渠衬砌率,减少渠道系统渗漏量,干支渠衬砌率为90%,斗渠衬砌率为90%,渠系水利用系数为0.6。情景5即为2010年灌区农业节水真实情景。
(8)情景8:在情景7农业种植结构不变情况下,进一步增大干支、斗渠衬砌率,减少渠道系统渗漏量,干支渠衬砌率为100%,斗渠衬砌率为100%,渠系水利用系数为0.645。加大田间节水力度,扩大节水灌溉面积,畦灌面积增加到60000hm2,喷灌面积增加到10000hm2,微灌面积增加到5333hm2,低压管道灌溉面积增加到13333hm2,田间水利用系数为0.93。
二、模拟结果分析
通过地下水模型PMWIN对节水改造对地下水影响进行评价(代锋刚等,2012),重点考虑不同情景的地下水埋深,选择非灌溉季节9月份地下水埋深作为评价指标,不同情景下的地下水埋深所占面积见表9-2,同时把地下水埋深分为<8m;8~13m;13~18m;18~23m;23~28m;>28m6种情况分别统计面积。利用Visual Basic 6.0将模型模拟结果ASCII格式文件提取出来,然后将计算结果文件导入ArcGIS9.3中用Krixinx法进行内插,生成不同情景9月份地下水等水位线图(图9-1)。利用ArcGIS9.3对模型模拟结果ASCII格式数据文件进行了空间可视化显示(图9-2)。
表9-2 灌区节水改造各种情景下的地下水埋深分布面积 Table9-2 Different ground water depth distribution with water-saving scenein Jinghui Canal Irrigation District
续表
根据表9-2结果,分析可知:
(1)田间节水工程缓解地下水位下降的效果明显。通过情景1和情景2对比分析,田间节水工程可以减少18.5%的井灌水量,地下水埋深<8m的面积增加4.6%,地下水埋深8~13m的面积减少15%;通过情景3和情景5对比分析,地下水埋深<8m的面积增加4.8%,地下水埋深8~13m的面积减少6.4%,地下水埋深18~23m的面积减少13.1%;通过情景1和情景7对比分析,地下水埋深<8m的面积增加26.7%,地下水埋深8~13m的面积减少35.8%。
(2)渠系节水工程提高了渠系水利用系数,减少了地下水开采量,对地下水位下降有一定的抑制作用。通过情景1和情景6对比分析,地下水埋深<8m的面积增加17.2%,地下水埋深8~13m的面积减少31.5%;通过情景3和情景4对比分析,地下水埋深<8m的面积增加2.3%,地下水埋深8~13m的面积减少2.1%;通过情景5和情景7对比分析,地下水埋深<8m的面积增加10.5%,地下水埋深18~23m的面积减少18.5%。
(3)泾阳、杨府、楼底、张卜等地区农业种植结构不合理加剧了地下水位下降,地下水漏斗呈扩大趋势。通过情景1和情景8对比分析,地下水埋深>28m的面积增加7.6倍,地下水埋深23~28m的面积增加4.76倍;通过情景3和情景7对比分析,地下水埋深>28m的面积增加4.78倍,地下水埋深23~28m的面积增加2.99倍;通过情景2和情景6对比分析,地下水埋深>28m的面积增加2.13倍,地下水埋深23~28m的面积增加2.15倍。
根据图9-1和图9-2可知:
(1)随着灌区节水改造工程,尤其是田间节水工程实施,三原、阎良、临潼等地区地下水位下降速度得到一定的控制,由于泾阳、杨府、楼底、张卜等地区的农作物种植结构调整,地下水埋深仍呈增加趋势。目前楼底、张卜等地区粮食作物种植面积减少,经济作物、果林及设施农业等方面发展较快,果蔬类经济作物对灌溉水质及灌水时间要求较高,多以机井开采地下水进行灌溉,渠道水源利用率低,导致地下水埋深增大,高陵县张卜地区已出现地面塌陷、地裂缝等危害性的地质灾害现象。
(2)在泾阳、高陵等地区出现的地下水降落漏斗扩展趋势明显。渠道灌溉水量与水利工程调蓄能力有关,通常在灌溉高峰时期,难以满足灌区下游地区灌溉用水要求,开采地下水缓解了农业用水矛盾,但由于统一规划管理措施的缺失,导致地下水超采加剧。泾阳、楼底、杨府、张卜4个地区地下水位下降趋势尤为突出,地下水平均埋深由1997年9月的12.5m下降至2010年9月的27.5m,累计降幅15m,局部地区地下水最大埋深达到50m以上。地下水位下降速度增大,地下水位年平均下降速度从1981~1997年间的0.535m/a增大为2000~2010年间的0.734m/a。
图9-1 泾惠渠灌区不同节水情景下地下水位空间分布 Fig.9-1 Spatial and temporal distribution of groundwater level of the different simulate scenes in Jinghui Canal Irrigation District
图9-2 泾惠渠灌区不同节水情景下地下水位三维空间分布 Fig.9-2 Spatial and temporal distribution of groundwater level of the different simulate scenes in Jinghui Canal Irrigation District
三、模拟结论
(1)运用PMWIN,GMS和ArcGIS两者结合是研究区域地下水演化趋势的非常有效的工具,ArcGIS在地下水模型模拟结果的前后处理中具有很大的优越性,3D Master三维可视化技术增强了对模拟结果后处理功能,可以实现模拟结果三维立体可视化直观显示。
(2)节水改造工程实施、农业种植结构调整,使泾惠渠灌区浅层地下水位下降速度增大,地下水年平均下降速度从1981~1997年间0.535m增加为2000~2015年间0.734m;地下水降落漏斗仍呈扩大趋势,地下水埋深>13m的区域面积,由1997年9月的358.56km2增加为2015年9月的612.92km2。灌区适宜农业节水方案为模拟情景6,灌区渠系节水工程(干支、斗渠道衬砌)实施使渠系水利用系数提高了约16.9%,提高了灌溉保证率,减少了地下水开采量;灌区田间节水工程可减少18.5%~33.4%的井灌水量,对抑制地下水位下降效果明显。
(3)泾惠渠灌区目前由于地下水超采、地下水位迅速下降,局部已出现地面沉陷、地裂缝等危害性的环境地质灾害现象,建议进行地下水人工调蓄、完善地下水取水许可制度、调整农业种植结构、扩大农业节水宣传,实现灌区节水农业可持续发展。
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