吐魯番盆地水資源合理開發(fā)及可持續(xù)利用

李 鳴

（吐魯番市高昌區(qū)水管總站）

0 引言

中國的吐魯番盆地位于西部的極端干旱地區(qū)，面臨著嚴(yán)重的水資源短缺情況。吐魯番盆地的年均降水量為16.60 mm，年蒸發(fā)量達到了2 845 mm。吐魯番盆地位于新疆東部，曾經(jīng)是古絲綢之路的交通要道，具有著十分豐富的礦產(chǎn)資源、光熱資源。而水資源是保障區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展的一項重要自然資源，并且還決定著區(qū)域的生態(tài)環(huán)境狀況。隨著當(dāng)前國民經(jīng)濟的發(fā)展，社會生產(chǎn)力的提升，自然資源的日益匱乏，水資源的日益減少，對于吐魯番盆地的生態(tài)環(huán)境以及社會發(fā)展造成了嚴(yán)重的制約。水資源供需不平衡不僅會導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境的退化，并且水資源的數(shù)量、質(zhì)量以及開發(fā)利用水平均是制約干旱地區(qū)城市建設(shè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要因素。因此，對于吐魯番盆地的水資源合理開發(fā)與可持續(xù)利用進行分析十分有必要。

1 吐魯番盆地概況

新疆上空的水汽流主要是來自于西風(fēng)氣流，所以新疆地區(qū)的降水呈現(xiàn)出西多東少的局面，而吐魯番盆地位于新疆東部地區(qū)，是一個封閉的內(nèi)陸盆地，與海洋距離3 000～6 000 km。而吐魯番盆地的西北兩側(cè)為高山阻擋，導(dǎo)致吐魯番盆地的降水量非常稀少，吐魯番盆地的降水量會隨著地形海報的升高而逐漸的增加，如下表1所示。

表1 吐魯番盆地不同海拔的降水量分布表

而因為吐魯番盆地的河流中具有一個十分典型的流域，市轄區(qū)內(nèi)共有五條較大河溝。發(fā)源于北部天山山脈東部博格達峰南側(cè)，從西向東排列依次為大河沿河、塔爾朗河、煤窯溝河、黑溝河、恰勒坎溝河，簡稱為吐魯番市五河。但是由于大部分集中在北部，因此水資源的開發(fā)利用具有較高的難度，因為受到大陸性氣候條件、地形條件等方面的影響，吐魯番市五河洪水成因和洪水特性相似，均為暴雨洪水，洪水過程多半呈單峰型，峰高量小，歷時短。有時因受局部地區(qū)小氣候的影響，多出現(xiàn)雷陣雨，籠罩面積小、強度大，宜形成局部地區(qū)的山洪爆發(fā)。

吐魯番盆地的水資源特征是河流水量少、流程短、水系之間相對獨立。同時，河流在出山口之后將會迅速的深入到?jīng)_積洪積扇中，從而形成地下水與地表水之間的多次轉(zhuǎn)換。自20 世紀(jì)的50 年代開始，吐魯番盆地開始依靠開挖機井的方式來緩解水資源的緊張趨勢，但是從根源上來說，機井的存在導(dǎo)致吐魯番的坎兒井正在加快滅亡。而坎兒井的滅亡對于吐魯番盆地的水資源帶來更高的困境，導(dǎo)致當(dāng)前的吐魯番盆地的水資源利用已經(jīng)陷入岌岌可危的局勢。

2 吐魯番盆地水資源合理開發(fā)中存在的問題

2.1 用水方式粗放，效率低下

隨著當(dāng)前耕地面積的不斷增加，農(nóng)業(yè)用水量也在隨之增加，同時因為灌溉設(shè)施薄弱，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水的效率十分低下，并且當(dāng)前主要是還是采取大水漫灌的澆灌方式，導(dǎo)致突然出現(xiàn)次生鹽堿化，從而致使水質(zhì)性缺水。另外，當(dāng)?shù)氐慕ㄖ袠I(yè)、工業(yè)等用水量大的行業(yè)水資源的重復(fù)利用率十分低下，而隨著該行業(yè)的不斷發(fā)展，用水量也在逐漸的增加，給當(dāng)?shù)貛韲?yán)重的水資源浪費和污染情況。

2.2 有效用水途徑難以實現(xiàn)

吐魯番盆地的坎兒井是與萬里長城、京杭大運河齊名的存在，坎兒井是一種開發(fā)利用地下水資源的古老方式，符合吐魯番盆地自然條件，滿足生產(chǎn)需求，技術(shù)經(jīng)濟合理。而這一方式在曾經(jīng)的開發(fā)水資源中占據(jù)著重要的地位，但是近幾年以來，已經(jīng)逐漸的機電井取代，吐魯番盆地的有機電井當(dāng)前已經(jīng)有數(shù)萬眼，而隨著機電井?dāng)?shù)量的不斷增加，導(dǎo)致吐魯番盆地的地下水位在迅速的下降。

3 吐魯番盆地水資源合理開發(fā)措施

3.1 提高水資源重復(fù)利用率

根據(jù)吐魯番盆地的水資源運轉(zhuǎn)規(guī)律，對于水資源進行統(tǒng)籌規(guī)劃，提高當(dāng)?shù)氐乃Y源重復(fù)利用率，使有限的水資源可以得到最大程度上的充分利用?；谕卖敺璧氐乇硭?、地下水的多次轉(zhuǎn)換特點，在開發(fā)水資源的過程中，需要對于當(dāng)前的河水分配比例以及機電井的分布進行改變。在吐魯番盆地的上游地區(qū)需要充分利用河水，在春季河水缺乏的時候，通過利用少量機井以及坎兒井中的資源作用輔助水源，其余均采用河水進行灌溉。而中游地區(qū)則需要結(jié)合泉水、機電井、坎兒井、河水進行灌溉，下游地區(qū)則需要大力發(fā)展機電井，降低河水灌溉的次數(shù)，對于整個吐魯番盆地的水資源進行用水的統(tǒng)一規(guī)劃，提高水資源的重復(fù)利用率，實現(xiàn)有限水資源的最大程度上的利用。如下表1所示為機電井與坎兒井的流量變化。

表2 吐魯番盆地的坎兒井與機電井的數(shù)量與流量變化表

3.2 提高水資源的開發(fā)規(guī)模

在吐魯番盆地中大力開發(fā)水資源，同時積極推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，降低水資源的無效蒸發(fā)。吐魯番盆地的水資源利用必須要走內(nèi)部挖潛的道路，提高水資源的管理水平。通過設(shè)立水資源相關(guān)的管理機構(gòu)，對于地下水、地表水以及各種引水設(shè)施進行統(tǒng)一的管理，同時對于地下水和水質(zhì)的變化情況進行實時監(jiān)測。在灌溉方面，需要積極引進各種節(jié)水灌溉技術(shù)，如：滴灌、噴灌、低壓管道輸水灌溉等。同時需要開展農(nóng)田的基本建設(shè)，實行溝灌、小畦灌等，對于吐魯番盆地的灌溉而言，減低帥面的蒸發(fā)遠遠要比防滲重要。

3.3 結(jié)合和利用水與節(jié)約用水

水資源如果存在不合理將會導(dǎo)致當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)生態(tài)環(huán)境不平衡。所以，需要根據(jù)區(qū)域的實際情況，為其制定一個適合實際的水資源開發(fā)規(guī)劃。同時，需要充分的利用先進的節(jié)水生產(chǎn)技術(shù)與相關(guān)的管理辦法，并且還需要對于地表水以及地下水等水資源進行統(tǒng)籌。在開發(fā)油田的過程中，需要對使用過的水資源，如含有油污的水資源、洗井水等水資源進行回收，并將其重新注入到地層中，這一循環(huán)不僅可以有效提高水資源的利用率，同時還可以降低環(huán)境方面造成的污染。如果是含油污水、其它作業(yè)區(qū)的污水等類型的水資源，則需要對其進行定期的監(jiān)測，以便可以及時掌握水資源的質(zhì)量，在其可以達到相關(guān)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)之后，將其重新回注到地層中。除此之外，吐魯番以種植業(yè)為主，種植業(yè)、牧業(yè)與工業(yè)發(fā)展相結(jié)合，是自治區(qū)特種經(jīng)濟作物區(qū)，葡萄、哈密瓜、長絨棉揚名中外。因此，吐魯番盆地農(nóng)作物方面的用水，則需要構(gòu)建用水系統(tǒng)，采取科學(xué)的灌溉方式。所以，避免水資源不足的有效方式就是節(jié)約用水，并構(gòu)建合理的水價體系，同時實時觀測地下水和地表水的水質(zhì)，充分掌握地下水位，避免發(fā)生水位下降過快或是坎兒井水資源加快枯竭的問題。

3.4 合理修建水利樞紐工程

針對吐魯番盆地的實際特點，對于水資源進行功能劃分。在吐魯番盆地的各個流域中構(gòu)修建山區(qū)水利樞紐工程，并通過管道實現(xiàn)輸水的目的。在中游地帶建立建立水能管道發(fā)電站等進行節(jié)水構(gòu)造，在產(chǎn)水區(qū)與用水區(qū)之間采取管道進行連接，避免出現(xiàn)滲漏、蒸發(fā)等方面的損失。在中游地區(qū)通過充分利用水資源，并對于地下水進行合理的開發(fā)，大力發(fā)展節(jié)水型經(jīng)濟。在上游地區(qū)修建山區(qū)控制型的水利水牛工程，將雨水充分的攔截在上游，以此來對于徑流量進行調(diào)節(jié)，避免雨水造成的洪水對于下游地區(qū)產(chǎn)生危害，并且還可以避免洪水在山前地區(qū)不斷的蒸發(fā)、漫溢、滲漏而造成嚴(yán)重的水資源浪費情況。通過采取管道輸水的方式，可以有效提高水資源的利用率，并且還可以發(fā)揮水能的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)發(fā)電等功能。

4 結(jié)語

水資源對于社會的發(fā)展存在著嚴(yán)重的制約，而對于水資源的合理開發(fā)與可持續(xù)利用對于干旱的吐魯番盆地來說非常重要。因此，在對于吐魯番盆地的水資源進行統(tǒng)籌規(guī)劃的過程中，必須要考慮到生活用水、農(nóng)業(yè)用水以及生態(tài)環(huán)境建設(shè)用水等多方面的平衡，保證生態(tài)環(huán)境建設(shè)的用水需求，基于此來對于產(chǎn)業(yè)機構(gòu)進行規(guī)劃與調(diào)整。

① 文章通過整體分析吐魯番盆地的地區(qū)的五河流域，分析了當(dāng)?shù)厮Y源存在的眾多問題。

② 通過進一步分析，可以得知吐魯番地區(qū)的坎兒井?dāng)?shù)量以及機電井?dāng)?shù)量，得出水資源開發(fā)中存在用水方式粗放，效率低下、有效用水途徑難以實現(xiàn)等問題。

③ 通過利用搜集到的文獻資料，基于吐魯番盆地的五河流域，提出了吐魯番盆地水資源合理開發(fā)措施。