喀什地區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展中水資源消耗量預(yù)測(cè)分析

努爾依力·麥麥提

(新疆塔里木河流域喀什管理局，新疆 喀什 844700)

水資源是地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，新疆自治區(qū)位于我國(guó)西北內(nèi)陸，氣候干旱少雨，且第一產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)總量中占據(jù)較大比重，這就造成農(nóng)業(yè)用水消耗量也較大。隨著“西部大開(kāi)發(fā)”“一帶一路”政策的深化實(shí)施，新疆自治區(qū)必然迎來(lái)快速發(fā)展局面，而用水矛盾也會(huì)更加突出。對(duì)城鎮(zhèn)化發(fā)展過(guò)程中水資源消耗量預(yù)測(cè)，可為水資源的合理開(kāi)發(fā)及利用提供可靠數(shù)據(jù)，對(duì)保證地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。

1 項(xiàng)目區(qū)概況

喀什地區(qū)位于新疆自治區(qū)西南部，與四個(gè)國(guó)家接壤，總面積達(dá)16.2萬(wàn)km2，東西寬375 km，南北長(zhǎng)525 km。2010年，喀什經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)正式被批準(zhǔn)為國(guó)家第六個(gè)經(jīng)濟(jì)特區(qū)，成為我國(guó)內(nèi)陸首個(gè)經(jīng)濟(jì)特區(qū)。隨著各級(jí)政府的大力扶持，目前喀什地區(qū)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平不斷提高，但隨之而來(lái)的水資源短缺問(wèn)題日益嚴(yán)重，因此預(yù)測(cè)喀什地區(qū)發(fā)展過(guò)程中水資源消耗量對(duì)于本地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展意義重大。

2 喀什地區(qū)水資源概況分析

喀什地區(qū)位于新疆自治區(qū)西南部，該地區(qū)人均水資源量?jī)H為全疆平均水平的45%左右[1]，該地區(qū)水資源概況如下。

2.1 水資源總量估算

喀什地區(qū)內(nèi)有兩大水系：喀什噶爾河與葉爾羌河。通過(guò)當(dāng)?shù)厮木仲Y料可知：喀什噶爾河年徑流量約為19.78×108m3，葉爾羌河年徑流量為75.13×108m3，水源主要來(lái)自冰雪融化，集中在6—8月份，因此喀什地區(qū)春、秋、冬季干旱，夏季水量充沛；此外，地下水量約為77.21×108m3。由此得出喀什地區(qū)水資源總量約為172.12×108m3。

2.2 用水量估算

用水量主要包括生產(chǎn)用水和生活用水兩部分，其中生產(chǎn)用水又包括農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水；生活用水包括居民生活用水、生態(tài)用水、公共用水?？κ驳貐^(qū)2007、2012、2017年各類用水量及增減變化如表1所示。

由表1可知：(1)喀什地區(qū)用水總量在逐年攀升，與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈正向相關(guān)。(2)喀什地區(qū)農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的比重很大，而且呈上升趨勢(shì)，發(fā)展節(jié)水灌溉潛力巨大。(3)居民生活用水量逐漸降低，說(shuō)明供給水管道基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得顯著成果[2]。

表1 喀什地區(qū)用水量統(tǒng)計(jì)及增減變化

2.3 用水分析

經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，喀什地區(qū)生活和工業(yè)廢水排放量在2010—2016年期間均處于上升趨勢(shì)，而2016—2017年期間為下降趨勢(shì)，但依然處于高位(見(jiàn)圖1)。經(jīng)過(guò)對(duì)地表水取樣分析：超過(guò)90%的河流水質(zhì)達(dá)不到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，只能用于農(nóng)業(yè)用水[3]。

圖1 喀什地區(qū)生活和工業(yè)廢水排放量

地表水的大量污染造成喀什地區(qū)對(duì)地下水的依賴性逐步增強(qiáng)，地下水量在總用水量中所占的比例逐步增加[4](見(jiàn)圖2)，2013—2015年期間增長(zhǎng)迅速，由5%猛增至24%。但2015—2017年又下降至14%，得益于喀什地區(qū)的各項(xiàng)節(jié)水措施貫徹實(shí)施。

圖2 地下水比重分析

3 喀什地區(qū)水資源利用變化研究

3.1 城鎮(zhèn)化與用水量的關(guān)系分析

據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示：2008年喀什市總?cè)丝?2.54萬(wàn)人，其中城鎮(zhèn)常住人口為7.8萬(wàn)，城鎮(zhèn)化率為24%，用水總量約為1.93億m3；2017年喀什市總?cè)丝?5萬(wàn)人，其中城鎮(zhèn)常住人口為28.6萬(wàn)，城鎮(zhèn)化率為52%，用水總量約為3.32億m3。由圖3可看出：城鎮(zhèn)化率與用水總量基本呈正相關(guān)性[5]。

圖3 喀什地區(qū)城鎮(zhèn)化率與用水總量關(guān)系曲線圖

3.2 喀什市水資源綜合利用參數(shù)分析

在此為簡(jiǎn)化計(jì)算，用X表示城市水資源利用綜合狀況，其計(jì)算公式見(jiàn)(1)[6]。據(jù)此得出喀什市水資源綜合利用參數(shù)X隨時(shí)間變化曲線(見(jiàn)圖4)。由圖4可知：X隨著時(shí)間推移也在逐步增長(zhǎng)，主要是由于喀什地區(qū)開(kāi)始限制水資源濫采，且污水處理率也在不斷提高。

(1)

式中：X為水資源綜合利用參數(shù)；X1為節(jié)水量/采水總量，m3；X2為水資源費(fèi)/采水總量，m3；X3為工業(yè)用水重復(fù)利用率，%；X4為萬(wàn)元產(chǎn)值用水量，m3；X5為污水處理率,%。

圖4 喀什市水資源綜合利用參數(shù)X隨時(shí)間變化曲線

4 喀什地區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展水資源消耗量預(yù)測(cè)

4.1 城鎮(zhèn)化發(fā)展方案設(shè)計(jì)

城鎮(zhèn)化發(fā)展過(guò)快會(huì)對(duì)各個(gè)環(huán)境資源帶來(lái)較大壓力，不利于可持續(xù)發(fā)展，因此，必須根據(jù)環(huán)境承載力適當(dāng)限制發(fā)展速度。為得到最適發(fā)展速度，在此為喀什地區(qū)設(shè)計(jì)了三種城鎮(zhèn)化發(fā)展方案，如表2所示。

表2 三種發(fā)展方案下各指標(biāo)速率及用水定額減少量

4.2 三種發(fā)展模式下水資源消耗量預(yù)測(cè)

在此利用“水資源利用MPC模型”對(duì)三種方案進(jìn)行模擬，得出圖5所示曲線。由曲線圖可得出以下結(jié)論：

(1)在低速發(fā)展中，水資源消耗量隨著城鎮(zhèn)化率提高不斷提高，在2040年將達(dá)到140億m3，遠(yuǎn)超可承受范圍，因此會(huì)造成地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)崩潰，人們生活水平急劇下降。

(2)在中速發(fā)展中，水資源消耗量隨著城鎮(zhèn)化率提高呈現(xiàn)先增高(2016—2029年)后降低(2029—2040年)兩個(gè)階段。且2029年消耗水量最大值為114億m3，基本達(dá)到上限標(biāo)準(zhǔn)。

(3)在高速發(fā)展中，水資源消耗量前期顯著增加，到2038年可達(dá)138億m3，該數(shù)值也遠(yuǎn)超上限標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)造成喀什地區(qū)大面積水資源短缺問(wèn)題，甚至影響社會(huì)穩(wěn)定。

經(jīng)分析，喀什地區(qū)城鎮(zhèn)化進(jìn)程最適合選擇中速發(fā)展方案，在發(fā)展過(guò)程中逐步完善各種基礎(chǔ)設(shè)施和節(jié)水制度，保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境承載力相協(xié)調(diào)。

圖5 三種城鎮(zhèn)化發(fā)展模式下水資源消耗量變化曲線

5 結(jié) 語(yǔ)

喀什地區(qū)在各種政策扶持下必然迎來(lái)很好的發(fā)展機(jī)遇，但不得只顧眼前利益，更是要尊重當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，尤其是環(huán)境承載力?？κ驳貐^(qū)應(yīng)在有限的水資源條件下制定一系列節(jié)水措施，包括優(yōu)化農(nóng)業(yè)灌溉、降低水資源污染率、提高居民生活節(jié)水意識(shí)等，多管齊下，才能更好地將水資源發(fā)揮出最大功效。