新疆金溝河流域水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀與對(duì)策研究

唐 軍

（新疆水利廳金溝河流域管理處 新疆沙灣 832000)

1 引言

新疆河川徑流主要來自山區(qū)降雨和積雪融水，其洪水類型主要為暴雨融雪混合型，具有洪水形成速度快、強(qiáng)度大、歷時(shí)短、破壞性強(qiáng)、造成損失大的特點(diǎn)。而另一方面，隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的逐步推進(jìn)，工、農(nóng)業(yè)用水量進(jìn)一步增加，使得原本處于困境的水資源開發(fā)利用雪上加霜。金溝河流域毗鄰古爾班通沙漠，洪水威脅和水資源短缺問題比其他地區(qū)更為突出，所以在該區(qū)進(jìn)行水資源可持續(xù)利用及可持續(xù)發(fā)展研究具有現(xiàn)實(shí)迫切性。

2 流域概況

金溝河流域位于新疆自治區(qū)塔城地區(qū)沙灣縣境內(nèi)，準(zhǔn)噶爾盆地南緣，東界寧家河，西臨巴音溝河，南界天山分水嶺，北到西岸大渠。地理坐標(biāo)位置：東經(jīng) 85°03′～85°44，，北緯 43°30′～ 44°50′之間，總面積 2626平方公里。該河發(fā)源于天山山脈依連哈比爾尕山北麓，是金溝河的一級(jí)支流。金溝河流域多年平均徑流量3.24億立方米，年際年內(nèi)變化較大，6～8月徑流量占全年徑流量的68.5%。由于該區(qū)水資源緊缺、調(diào)蓄工程少、管理水平低、技術(shù)手段落后,并且由于作物需水耦合性差（五、六、七3個(gè)月正值夏作物需水量大，秋作物急需灌溉，恰是水庫枯水期)，這些因素對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)極為不利，嚴(yán)重制約了該區(qū)的發(fā)展。

3 流域水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀分析

目前，近 50年的水土資源大規(guī)模開發(fā)利用，導(dǎo)致金溝河流域水資源供需矛盾日趨尖銳，生態(tài)環(huán)境壓力加劇。由于流域生態(tài)系統(tǒng)呈封閉狀態(tài)，生態(tài)平衡較脆弱，人口和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展使金溝河流域的生態(tài)環(huán)境經(jīng)歷著巨大的變化。1949年的金溝河流域居民不逾百戶，生態(tài)環(huán)境基本不受人為影響，呈現(xiàn)出典型的荒漠生態(tài)系統(tǒng)景觀，但對(duì)于當(dāng)?shù)鼐用穸?，環(huán)境惡劣，生產(chǎn)力低下、水資源可利用程度較低?；谖覈?dāng)時(shí)的社會(huì)背景，金溝河流域進(jìn)行了大規(guī)模的水土開發(fā)。五十年后，流域內(nèi)已建成比較完整的引水、蓄水、配水灌溉體系及防洪、發(fā)電設(shè)施，灌區(qū)面積從1949年的1.17萬hm2擴(kuò)展到2000年的23.33萬hm2，流域內(nèi)承載人口達(dá)90多萬，并作為全疆的糧、棉、油基地為國家安全與穩(wěn)定發(fā)揮著重要作用。從這方面來講，水土開發(fā)過程對(duì)生態(tài)環(huán)境的改良有著積極的意義，流域生態(tài)環(huán)境的變化為人類提供了更廣闊的生存空間。

但是水資源利用水平、水資源和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)程度都受制于流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展及人們的認(rèn)識(shí)水平。在當(dāng)時(shí)的社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)、科技水平等條件的限制下，水土資源開發(fā)不可避免地出現(xiàn)一些弊端。同時(shí)，人們過于注重經(jīng)濟(jì)的增長，而忽略了水資源與良好生態(tài)環(huán)境相互促進(jìn)的動(dòng)態(tài)關(guān)系。不合理的水土資源利用方式導(dǎo)致一系列生態(tài)環(huán)境破壞問題，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1 綠洲－荒漠過渡帶萎縮，荒漠生態(tài)系統(tǒng)退化

金溝河流域近 50年來人口急劇增長，灌溉面積迅速擴(kuò)大，引水比大到96%，人工綠洲的拓展引起天然綠洲面積萎縮和尾閭湖泊的干涸。金溝河下游以胡楊、白榆、沙棗為主組成的荒漠河岸林，芨芨草、苦豆子、佛子茅為主組成的草甸，蘆葦為主組成的沼澤，梭梭、琵琶柴、紅柳、假木賊、豬毛菜等構(gòu)成的荒漠群落大部分被開墾。天然綠洲內(nèi)的梭梭林面積也減少了 31%，并向沙漠腹地后退了40～50km，使這一帶原本穩(wěn)定的荒漠生態(tài)系統(tǒng)嚴(yán)重退化，植被覆蓋度由原來的30%降至2%～3%，其波及范圍可達(dá)綠洲外界10～40km，甚至達(dá)60km，其中緊鄰綠洲的3～6km界外區(qū)為嚴(yán)重破壞區(qū)。沙漠南緣流沙每年以0.5～2.5m的速度向綠洲擴(kuò)展，特別是位于147團(tuán)和148團(tuán)之間存在一個(gè)沙漠帶，流動(dòng)沙丘有的高達(dá)2～3m，其上分布著稀疏的沙生植被，蓋度相當(dāng)?shù)停茈y抵御沙丘的移動(dòng)，使這一帶成為沙漠化的源頭，對(duì)兩邊的綠洲構(gòu)成巨大的威脅。

與天然綠洲相比，人工綠洲是在原始荒漠環(huán)境基礎(chǔ)上進(jìn)行的改造，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、抗逆性遠(yuǎn)不及天然生態(tài)系統(tǒng)，大面積的人工綠洲無法代替天然綠洲所具有的生態(tài)服務(wù)功能。天然綠洲作為沙漠與人工綠洲的過渡帶，能增強(qiáng)綠洲生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對(duì)人工綠洲起著重要的保護(hù)作用。金溝河流域天然綠洲面積的萎縮，系統(tǒng)生態(tài)格局的改變，直接導(dǎo)致系統(tǒng)生體態(tài)服務(wù)功能的退化，流域的可持續(xù)發(fā)展受到威脅。

3.2 草場迅速退化

從金溝河流域山地到下游荒漠，分布著高寒草甸草場、山地草甸草場、山地草甸草原草場、高寒草原草場、山地草原草場、山地荒漠草原草場、草原化荒漠草場及平原荒漠草場等八種草場類型，其中以平原荒漠草場所占比例最大。大規(guī)模的農(nóng)業(yè)開發(fā)和畜牧業(yè)的迅速發(fā)展導(dǎo)致金溝河流域草場嚴(yán)重退化。

受氣候影響，夏草場載畜能力較大，而春秋季嚴(yán)重不足。大面積的春秋草場被開墾為農(nóng)田，近50年來，總計(jì)已有40%～45%的平原草場被開墾，開墾的草場有些因缺水而棄耕，演變?yōu)橘|(zhì)量低劣的叉毛蓬等類草場。在草場面積減少的同時(shí)，畜牧業(yè)蓬勃發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1950年金溝河流域牲畜存欄數(shù)僅為10.73萬頭， 1976年為83.85萬頭， 2000年增至158.75萬頭，牲畜存欄數(shù)呈逐年上升趨勢(shì)，致使草場超載嚴(yán)重。

過度的開墾和放牧使天然草場逐漸退化，植物個(gè)體小型化、矮化、種類組成簡單、地面覆蓋物大大減少，為沙塵暴的發(fā)生創(chuàng)造了條件。而被破壞的草場恢復(fù)更新慢，植物平均高度降低，優(yōu)良牧草與有害毒草的比例大大減小，嚴(yán)重影響了流域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境。

3.3 土壤質(zhì)量降低，污染加劇

由于金溝河流域洪積沖積扇扇緣帶、干三角洲、沖積平原及河流尾閭湖地勢(shì)比較平坦，地下水水運(yùn)動(dòng)比較緩慢，在強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用下，大量的鹽分很容易被帶到地表。其次，流域內(nèi)土壤類型以灌耕灰漠土、鹽化灰漠土、潮土、草甸土為主，土質(zhì)含鹽量很高，所以積鹽過程強(qiáng)烈 。除上述自然因素影響外，農(nóng)業(yè)受資金和技術(shù)的限制，灌溉方式粗放、灌排設(shè)施失修以至于排水不暢，是另外一個(gè)重要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，金溝河?xùn)|岸的金溝河縣鹽漬化土壤占耕地面積的47.2%，西岸的沙灣縣占該縣總面積的66.8%。

金溝河流域與古爾班通古特沙漠毗鄰，靠近沙漠的石河子墾區(qū)是金溝河流域沙漠化最嚴(yán)重的地區(qū)。目前,墾區(qū)土地沙漠化面積200hm2,共有2000hm2的耕地受到沙化的侵蝕。造成沙化的主要原因除自然因素外，就是人類開發(fā)利用不合理所致，具體主要表現(xiàn)在：亂砍亂伐、盲目開荒、過度放牧、河水?dāng)嗔鞯确矫?。沙化的土地吞沒農(nóng)田、掩埋渠道、道路，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遭受巨大經(jīng)濟(jì)損失。

由于墾區(qū)農(nóng)業(yè)的粗放經(jīng)營，長期存在重化肥、輕有機(jī)肥；秸稈不還田；農(nóng)田較少輪作等問題，致使土壤肥力下降。如石河子墾區(qū)土地有機(jī)質(zhì)含量下降 0.5%左右，60%的土壤有機(jī)質(zhì)含量＜1%，耕地板結(jié) 60%左右。 墾區(qū)肥力也呈現(xiàn)多鉀、缺磷、少氮，普遍缺鋅的現(xiàn)象。

流域內(nèi)一直以種植棉花為主，所以長期使用地膜、農(nóng)藥、污水灌等生產(chǎn)措施以保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。但是地膜回收率僅有 42.7%左右，每公頃殘膜約為30kg，造成土地白色污染。農(nóng)藥殘留對(duì)農(nóng)作物、益蟲的危害，富營養(yǎng)化的污水灌加重了土壤鹽堿化的程度，這些都說明土地生態(tài)系統(tǒng)污染逐年加劇。

4 綜合治水方略

通過現(xiàn)狀分析，上述問題歸根結(jié)底是大規(guī)模的水土資源開發(fā)導(dǎo)致流域水土資源的平衡被打破。要解決目前制約流域水資源可持續(xù)利用的關(guān)鍵是控制總用水量，而目前農(nóng)業(yè)用水占總用水量的比例過大，針對(duì)目前該流域存在的問題，筆者認(rèn)為關(guān)鍵在于消減農(nóng)業(yè)用水，具體措施有以下幾個(gè)方面：

4.1 調(diào)整流域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

據(jù)金鉤河流域管理處的統(tǒng)計(jì)資料顯示，2009年流域各行業(yè)的用水比重如下：農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的97.3%, 工業(yè)、生活均只占到總用水量的1%左右。而農(nóng)業(yè)對(duì)流域GDP的貢獻(xiàn)率約為80% 左右，工業(yè)用1%的水量對(duì)GDP的貢獻(xiàn)率超過15%。這一統(tǒng)計(jì)結(jié)果為研究者解決流域水資源供需矛盾提供了思路。

按照金溝河流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，按照規(guī)劃產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例，如果假定流域可供水量維持現(xiàn)有水平，即1.24億m3，需水量在2015年將達(dá)到2.06億m3，缺水0.82億m3,而到2020年需水量將達(dá)2.78億m3，缺水1.53億m3。如果要實(shí)現(xiàn)流域經(jīng)濟(jì)總量目標(biāo)，且水資源能夠滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，即需要對(duì)2015年和2020年的三產(chǎn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)23：46：31、16：56：28分別重新進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整后的方案見表1。

表1 金溝河流域規(guī)劃經(jīng)濟(jì)目標(biāo)下的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整配水方案

4.2 退耕

由于目前流域農(nóng)業(yè)節(jié)水可挖掘潛力已經(jīng)接近在一些水資源過渡開發(fā)的地區(qū)，需要考慮水資源的承載力，在適度保持一定農(nóng)業(yè)種植規(guī)模的同時(shí)，應(yīng)該考慮退耕。如瑪河流域水資源承載力已接近飽和，處于不可承載狀態(tài)?？紤]調(diào)水、修建水庫等因素，未來一段時(shí)期內(nèi)流域水資源承載力整體上朝良性趨勢(shì)發(fā)展，但要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，瑪河三個(gè)灌區(qū)現(xiàn)有4.53萬hm2種植面積應(yīng)該調(diào)整為3萬hm2。

4.3 加強(qiáng)節(jié)水

（1)工業(yè)節(jié)水。從流域現(xiàn)狀年水資源工業(yè)利用效益來看，整體仍然水平較低，分布在565元/ m3左右?，F(xiàn)狀年統(tǒng)計(jì)的各師工業(yè)總產(chǎn)值總額為1.08億元，如果各師利用效益都達(dá)到1565元/ m3，則當(dāng)前流域工業(yè)用水量可以支撐1.72億元的工業(yè)產(chǎn)值。流域的工業(yè)單方水產(chǎn)值都低于兵團(tuán)平均水平，在工業(yè)用水成本方面有很大的提升空間。

（2)農(nóng)業(yè)節(jié)水。從兵團(tuán)現(xiàn)狀年水資源農(nóng)業(yè)利用效益來看，整體仍然處于較低水平，分布在0.44～1.95元/ m3之間，平均值為1.39元/ m3?，F(xiàn)狀年統(tǒng)計(jì)的各師農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值總額為1.62億元，如果各師利用效益都達(dá)到農(nóng)六師目前水平，即達(dá)到1.95元/ m3，則當(dāng)前兵團(tuán)農(nóng)業(yè)用水量可以支撐 2.34億元的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值。流域的農(nóng)業(yè)單方水產(chǎn)值都低于兵團(tuán)平均水平，在農(nóng)業(yè)用水成本方面還有很大的提升空間。

（3)提高灌溉水利用系數(shù)。灌溉水利用系數(shù)在大灌區(qū)為 0.47左右，部分小灌區(qū)達(dá)到 0.75～0.8之間，比前幾年的水平有了較大提高，但仍有很大空間。

4.4 跨流域調(diào)水方案

把握機(jī)遇、積極主動(dòng)地參加全疆調(diào)水工程，如“引喀供水”工程，“引額濟(jì)烏”。從中為兵團(tuán)經(jīng)濟(jì)和資源性嚴(yán)重缺水地區(qū)分到一定的水資源量。興建引額供水瑪河流域配套工程，可向金溝河流域下游調(diào)水1億m3。

5 結(jié)語

新疆缺水是個(gè)不爭的事實(shí)。水資源的開發(fā)利用必然引起的一系列生態(tài)環(huán)境變化。就近 50年的水資源大規(guī)模開發(fā)利用來看，水資源對(duì)環(huán)境的影響負(fù)面作用更顯著。但是使生態(tài)系統(tǒng)回到原始的自然平衡中也是不切實(shí)際的。所以新疆乃至我國整個(gè)北方地區(qū)要實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，合理、高效的用好水資源才是唯一的出路。“有水是綠洲，無水是沙漠，水多盆漬化”。在水資源開發(fā)中，不能片而追求經(jīng)濟(jì)效益，而應(yīng)以生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性為優(yōu)先的原則，農(nóng)業(yè)用水應(yīng)該嚴(yán)格限制在合理的水平，適當(dāng)增加工業(yè)用水、生活用水在總水量中的比例也是大勢(shì)所趨。所以，堅(jiān)持“以水定地，以水定人口，以水定發(fā)展規(guī)?！钡脑瓌t，摸清內(nèi)陸河的水循環(huán)規(guī)律，才能真正實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)高效利用。

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