哈密市洪旱災(zāi)害成因分析及治理措施

孔祥峰

(哈密市石城子水系流域管理總站，新疆 哈密 839000)

哈密是新疆的東大門，既是新疆向內(nèi)地開放的門戶，又是我國(guó)向西開放的橋頭堡，自古就是絲綢之路的咽喉，具有東聯(lián)、西出、南通、北拓的戰(zhàn)略地緣優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已成為新疆三大鐵路樞紐城市和全國(guó)179個(gè)國(guó)家級(jí)交通樞紐城市。多年來，哈密受地理位置影響，一方面工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，截止2019年，哈密市全年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值為604.82億元，按可比價(jià)格計(jì)算，比2018年增長(zhǎng)6.4%。人均地區(qū)生產(chǎn)總值為98 148元，增長(zhǎng)6.8%。另一方面同樣也是受地理環(huán)境等諸多因素影響，哈密屬于干旱半干旱區(qū)域，水資源嚴(yán)重短缺，人均占有水資源量不足新疆人均占有水資源量的1/2，是新疆最缺水的區(qū)域。除此之外，洪旱災(zāi)害頻頻發(fā)生，成為制約哈密經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”，對(duì)1935年至2018年間有資料記載年份進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)哈密區(qū)域先后發(fā)生較大洪災(zāi)21次，平均4～5 a發(fā)生1次，干旱年份達(dá)到1/4，可稱洪旱災(zāi)害交替進(jìn)行[1]。對(duì)此，筆者根據(jù)從事水管、防汛抗旱工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合《哈密市防汛抗旱規(guī)劃》《哈密市石城子灌區(qū)防汛抗旱應(yīng)急預(yù)案》等相關(guān)資料，對(duì)洪旱災(zāi)害成因進(jìn)行分析，提出治理措施。

1 基本情況

1.1 哈密市概況

哈密市轄區(qū)一區(qū)兩縣(伊州區(qū)、巴里坤哈薩克自治縣、伊吾縣)，位于新疆維吾爾自治區(qū)最東端，地跨天山南北，總面積為14.21萬(wàn)km2。南北距離約為440 km，東西相距約為404 km。東部、東南部與甘肅省酒泉市為鄰；南接巴音郭楞蒙古自治州；西部、西南部與昌吉回族自治州、吐魯番市毗鄰；北部、東北部與蒙古國(guó)接壤，人口為55.94萬(wàn)人。圖1是哈密市地理位置示意。

圖1 哈密市地理位置示意

1.2 哈密市地形

哈密市中間高南北低，地勢(shì)差異大。中部是天山主脈——巴里坤山、喀爾里克山和支脈莫?dú)J烏拉山等高大山地，呈北東-南西走向延展。最高峰是喀爾里克山主峰托木爾提峰，海拔為4 886 m。南北兩側(cè)是中低山區(qū)，包括中蒙邊界的東準(zhǔn)噶爾山地及哈密盆地以南久經(jīng)侵蝕起伏平緩的覺羅塔格山。這些山低而散亂，頂部渾圓，相對(duì)高度一般在200 m上下。整個(gè)山區(qū)面積占哈密市總面積的3/5。4個(gè)山地之間橫列著3個(gè)斷陷盆地，位于覺羅塔格山和天山主脈之間是哈密盆地，沖積扇平原上形成的最大的綠洲——伊州區(qū)位于其上。

1.3 氣候特點(diǎn)

哈密市位于中緯度亞歐大陸腹地，屬溫帶大陸性干旱氣候。由于天山山脈之影響，造成氣候差異明顯。天山南坡干熱，降水極少；北坡陰涼，降水稍多。全市氣候的主要特征：干燥少雨，晴天多，光照豐富，年、日溫差大，降水分布不均；春季多風(fēng)、冷暖多變，夏季酷熱、蒸發(fā)強(qiáng)，秋季晴朗、降溫迅速，冬季寒冷、低空氣層穩(wěn)定。全年日照時(shí)數(shù)為3 170～3 380 h，是全國(guó)日照時(shí)數(shù)充裕的地區(qū)之一。位于哈密市東部的星星峽全年日照時(shí)數(shù)達(dá)3 500 h，比俗稱“日光城”的拉薩還多350 h。由于哈密市遠(yuǎn)離海洋深居內(nèi)陸，市域面積廣，地形復(fù)雜，自然降水分布不均，哈密市天山北坡巴里坤哈薩克自治縣多年平均降水量為220 mm，天山南坡伊州區(qū)多年平均降水量?jī)H為36 mm，蒸發(fā)量卻高達(dá)3 300 mm。

1.4 水資源概況

哈密盆地地表水系屬于內(nèi)陸河，絕大多數(shù)發(fā)源于盆地北高山區(qū)。地表徑流屬于間歇性山區(qū)河流，屬山區(qū)降水和冰川補(bǔ)給型，流出山口后消失于洪積扇上部，轉(zhuǎn)化為地下水徑流，形成地表水、地下水并重的綠洲灌溉農(nóng)業(yè)體系。區(qū)域內(nèi)大小河溝140余條，水資源總量為12.43億m3，其中地表水資源量為9.45億m3，地下水資源不重復(fù)補(bǔ)給量為2.98億m3。人均占有水資源量?jī)H為2 005 m3，低于全國(guó)平均水平，不足全疆人均占有水資源量的1/2，屬典型的資源型缺水地區(qū)。哈密山南區(qū)域人均占有水資源量更少，只有1 239 m3，屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)。近年來雖然實(shí)施了一批水源工程，但可利用水源已接近開發(fā)極限，僅靠工程建設(shè)難以從根本解決水資源短缺干旱問題。

2 洪旱災(zāi)害成因分析

2.1 洪水來源分析

哈密市洪水主要由山區(qū)融雪洪水，山區(qū)暴雨洪水、山區(qū)融雪疊加暴雨混合型洪水，戈壁暴雨洪水3部分組成。

1) 區(qū)融雪洪水常發(fā)生于春季，主要形成原因是冬季積雪豐厚，春季短時(shí)升溫，積雪融化速度加快形成洪水。

2) 山區(qū)暴雨洪水、山區(qū)融雪疊加暴雨混合型洪水，常發(fā)生于夏季6—8月間，此類洪水受天氣過程和氣溫影響而產(chǎn)生。主要分布在山區(qū)，其強(qiáng)度取決于降水、積雪、溫度。降水量越大，氣溫越高，雨雪混合型洪水發(fā)生的頻率就越高，強(qiáng)度就越大，反之，則發(fā)生頻率低，洪量級(jí)和強(qiáng)度則小。總之，這類洪水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)下游極易構(gòu)成威脅。

3) 戈壁暴雨洪水，主要受降水物理?xiàng)l件制約，此類洪水多發(fā)生在天山山區(qū)和淺山區(qū)的山間盆地谷地，山前戈壁地帶，喇叭口地形深入地帶等，同時(shí)由于降水落點(diǎn)不固定，降水水流補(bǔ)給條件差，所形成洪水歷時(shí)時(shí)間短、洪峰高，加之地形坡度大，對(duì)下游造成危害性極大。

2.2 干旱缺水成因

1) 特殊地理氣候條件

水資源匱乏是干旱的主要原因[2]，哈密地處歐亞大陸腹地，遠(yuǎn)離海洋，橫亙哈密的天山山脈因地處天山山脈尾部，山體低矮，境內(nèi)最高山峰海撥僅為 4 886 m，與天山其它山峰相比高度相差甚遠(yuǎn)，加之山體規(guī)模小，南北寬度只有30～60 km，而且從西來的水氣長(zhǎng)途跋渉到哈密區(qū)域已是強(qiáng)弩之末，造成哈密降水稀少，水資源量只有0.64萬(wàn)m3/km。地理位置決定了哈密區(qū)域降水稀少，空氣干熱，經(jīng)常性受干旱威脅，哈密區(qū)域天山北坡多年降水平均值為220 mm，屬干旱地區(qū)，天山南坡多年降水平均值為36 mm，蒸發(fā)是降水的90多倍，屬于極干旱地區(qū)。

2) 人為因素造成干旱

土地資源掠奪式開發(fā)，盲目開采地下水資源是干旱的又一誘因，根據(jù)多年地下水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，自20世紀(jì)90年代末以來，由于過大規(guī)模的水土開發(fā)，造成地下水嚴(yán)重超采。從2007年開始哈密盆地綠洲帶地下水位以年平均大于1 m的速度持續(xù)下降，區(qū)域已形成二堡—紅星二場(chǎng)、西戈壁、陶家宮—紅星一場(chǎng)、大泉灣—紅星四場(chǎng)等多個(gè)地下水降落漏斗，大多數(shù)漏斗中心水位以年均2 m的速度下降，漏斗面積逐年增大。其區(qū)域機(jī)電井鑿井深度已由原來的80 m左右增加到100～150 m之間，出現(xiàn)吊泵現(xiàn)象，農(nóng)田灌溉抽取不到地下水，不得已更換揚(yáng)程更大水泵，由此惡性循環(huán)，造成312國(guó)道以南部分區(qū)域7—8月第四系含水層已呈疏干狀態(tài)，若繼續(xù)長(zhǎng)期超采將會(huì)出現(xiàn)地面沉降、河道斷流、濕地萎縮、井泉枯竭等生態(tài)環(huán)境問題，嚴(yán)重威脅生態(tài)平衡和人民群眾用水安全。若再不進(jìn)行有效治理，留給子孫的只有荒漠和戈壁，或許哈密將會(huì)成為第二個(gè)“樓蘭古國(guó)”。

3) 水資源配置不合理

“戈壁綠洲”高山冰川補(bǔ)給減少，總用水量中農(nóng)業(yè)用水為8.32億m3，工業(yè)用水為0.83億m3，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、生態(tài)用水結(jié)構(gòu)比例為80：8：5：7，農(nóng)業(yè)用水比例居高不下。2019年全市一產(chǎn)增加值為41.23億元，二產(chǎn)增加值為341.15億元，三種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為6.8：56.4：36.8。全市80%的水資源只產(chǎn)生了6.8%的生產(chǎn)總值，單方水效益在4.72元左右，而工業(yè)用水僅占8%，卻產(chǎn)生了56.4%的生產(chǎn)總值，單方水效益達(dá)388元左右，農(nóng)業(yè)工業(yè)用水效益的“剪刀差”過大。原因?yàn)檫^量的農(nóng)業(yè)用水嚴(yán)重?cái)D占了效率更高、產(chǎn)出更多的工業(yè)用水，水資源配置結(jié)構(gòu)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求不相適應(yīng)，未發(fā)揮稀缺資源的最大效益。

4) 水價(jià)調(diào)整機(jī)制不完善造成浪費(fèi)

目前，哈密農(nóng)業(yè)水價(jià)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的是1997年成本水價(jià)的85%，農(nóng)業(yè)用水價(jià)格長(zhǎng)期偏離成本，致使節(jié)水積極性不高，用水效率低下，保護(hù)水資源的意識(shí)淡薄。雖然哈密的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉面積已達(dá)到85%，但水資源節(jié)約程度不高，大部分農(nóng)牧民仍然按照傳統(tǒng)的、落后的灌溉習(xí)慣進(jìn)行灌溉，即“地面見到水才算澆好了”，沒有按照農(nóng)作物的需水定額進(jìn)行灌溉，作物用水量居高不下，普遍在每畝500 m3以上，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。山區(qū)牧區(qū)受地形、土壤、氣候等條件約束，畝灌溉用水量高達(dá)1 666 m3，用水效率和效益更為低下。

3 防洪抗旱治理措施

3.1 完善應(yīng)急體系，關(guān)口前移，提高防災(zāi)減災(zāi)能力

防汛抗旱工作關(guān)系千家萬(wàn)戶，事關(guān)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)大局和諧穩(wěn)定。災(zāi)害防治是關(guān)系民生的“生命工程”。哈密市堅(jiān)持關(guān)口前移，以防為主，從源頭上減少自然災(zāi)害發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。在哈密市委的部署下，市應(yīng)急管理局研究制定了《哈密市完善防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)體系建設(shè)指導(dǎo)意見》《哈密市完善防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)體系建設(shè)宣傳指導(dǎo)片》，從源頭完善突發(fā)事件應(yīng)急機(jī)制，防范化解重大安全風(fēng)險(xiǎn)，確保防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)體系高效運(yùn)轉(zhuǎn)。為提升防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力，哈密市應(yīng)急管理局制定了《哈密市防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)體制機(jī)制改革實(shí)施方案》，從查薄弱、查隱患、補(bǔ)短板入手，立查立改，切實(shí)做到無(wú)盲區(qū)、無(wú)縫隙、無(wú)空白。同時(shí)，建立了哈密市重要?dú)庀鬄?zāi)害會(huì)商研判制度，通過人工增雨，增加哈密降水量，變害為利。

3.2 變棄水為利水，變棄坑為利坑

充分利用城市上游廢棄建筑沙石坑作為“滯洪坑”有效攔蓄洪水[3]，最大限度做到了變廢為利。哈密區(qū)域城鎮(zhèn)上游較大規(guī)模廢棄建筑沙石坑10余座，可容納洪水千萬(wàn)立方，特別是以石城子水庫(kù)下游石城子沙石廠為代表的變廢為利“滯洪坑”，可容納洪水500萬(wàn)m3，《哈密市石城子灌區(qū)防汛抗旱應(yīng)急預(yù)案》將石城子水庫(kù)下泄洪水和出山口山前暴雨形成的洪水，通過疏導(dǎo)方式引入“滯洪坑”攔蓄[4]，削峰率達(dá)到60%，有效地緩解了伊州區(qū)城市防洪壓力，經(jīng)過多年運(yùn)行和推廣，已成為哈密防災(zāi)減災(zāi)成功典范。一是對(duì)于上游縱坡大暴雨洪水形成后極易造成洪水入城，設(shè)防難度大的問題，通過前端感知非工程措施和工程措施，將洪水引入“滯洪坑”，削減了洪峰流量，確保了城市防洪安全[5]；二是滯洪后的洪水通過入滲，補(bǔ)充了地下水，起到了變洪水為利水，棄坑利坑補(bǔ)充地下水“三贏”的目的。如：1998年5、7月，2001年5月，2008年7月，2015年5月，2017年7月暴雨洪水，“滯洪坑”每次削減洪峰并延長(zhǎng)洪水流程時(shí)間為4～6 h，容納洪水為800～1 400余萬(wàn)m3，小區(qū)域范圍內(nèi)地下水常觀監(jiān)測(cè)到次年春季地下水回升0.7～1.1 m不等，說明洪水補(bǔ)充地下水起到了積極作用。

3.3 嚴(yán)格控制地下水開采

根據(jù)哈密山南地下水超采區(qū)分布、超采水量、國(guó)有土地開發(fā)利用、農(nóng)業(yè)節(jié)水等情況，通過關(guān)閉非法機(jī)電井、井電雙控、實(shí)施最嚴(yán)格地下水管理、完善計(jì)量監(jiān)控、開展水權(quán)水價(jià)改革等措施，有序退減灌溉面積，不斷減少超采區(qū)地下水開采量，修復(fù)和保護(hù)水生態(tài)環(huán)境，保障水資源可持續(xù)利用。

1) 嚴(yán)厲打擊非法開荒違法鑿井

在2018年關(guān)閉非法機(jī)電井68眼的基礎(chǔ)上，退出非法開發(fā)土地0.06萬(wàn)hm2，2019年11月，哈密依法開展農(nóng)業(yè)用地清理工作，兵團(tuán)和地方共清退農(nóng)業(yè)用地3.02萬(wàn)hm2，封停機(jī)電井1 502眼，地下水位在連續(xù)15 a下降的情況下，卻在2019年出現(xiàn)了拐點(diǎn)，山南區(qū)域地下水位平均回升了1.3 cm。

2) 對(duì)合法機(jī)電井實(shí)施井電雙控，嚴(yán)格控制地下水提取量

嚴(yán)格控制國(guó)有開發(fā)土地農(nóng)業(yè)用水總量。經(jīng)調(diào)查，伊州區(qū)國(guó)有開發(fā)土地面積約3.13萬(wàn)hm2，是造成哈密山南地下水超采的主要原因。農(nóng)業(yè)開發(fā)戶有義務(wù)承擔(dān)水生態(tài)保護(hù)義務(wù)，國(guó)有開發(fā)土地農(nóng)業(yè)用水總量從2019年起，每年要求遞減10%，到2024年總體要減少60%。農(nóng)業(yè)開發(fā)戶要采取部分休耕或輪作等方式控制用水。

3) 嚴(yán)格地下水取水許可管理

哈密山南區(qū)域除山區(qū)鄉(xiāng)外，平原鄉(xiāng)鎮(zhèn)均為超采區(qū)。在超采區(qū)內(nèi)除保障城鄉(xiāng)居民生活用水、應(yīng)急用水可新打井取用地下水，以及二輪承包土地、移民安置土地、村集體機(jī)動(dòng)地用水可更新機(jī)井外，其他禁止新打井及更新井。

4) 完善取用水量監(jiān)控系統(tǒng)

準(zhǔn)確計(jì)量是科學(xué)管理地下水的基礎(chǔ)，用水單位或個(gè)人必須依法安裝符合井電雙控要求的計(jì)量設(shè)施。對(duì)地下水取水實(shí)行“井電雙控”計(jì)量方式，強(qiáng)化“井電雙控”計(jì)量遠(yuǎn)程控制裝置管護(hù)，確保地下水總量得到精準(zhǔn)計(jì)量和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)以水定地、以電控水、精準(zhǔn)計(jì)量、在線監(jiān)控的用水管理目標(biāo)。按照“三條紅線”農(nóng)業(yè)用水總量控制指標(biāo)，農(nóng)業(yè)灌溉畝用水量在現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，每畝地減少200～300 m3用水量。

3.4 推進(jìn)哈密農(nóng)業(yè)水權(quán)水價(jià)綜合改革

2019年農(nóng)業(yè)水價(jià)基本達(dá)到完全成本，區(qū)別對(duì)待農(nóng)民二輪承包地和二輪承包地以外集體和國(guó)有開發(fā)土地農(nóng)業(yè)用水水價(jià)。加大地下水資源費(fèi)征收力度，二輪承包土地定額以內(nèi)的水資源費(fèi)按照自治區(qū)標(biāo)準(zhǔn)0.014元/m3收取，二輪承包土地超出定額的水量和二輪承包土地以外的用水，按照0.4元/m3征收。穩(wěn)妥推進(jìn)水權(quán)改革，開展農(nóng)業(yè)水權(quán)使用登記發(fā)證。建立農(nóng)業(yè)節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，對(duì)積極推廣應(yīng)用工程節(jié)水、品種節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、管理節(jié)水、調(diào)整優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)等實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水的用水主體給予獎(jiǎng)勵(lì)；對(duì)于未發(fā)生實(shí)際灌溉，因種植面積縮減或者轉(zhuǎn)產(chǎn)等非節(jié)水因素引起的用水量下降，不予獎(jiǎng)勵(lì)。獎(jiǎng)勵(lì)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)二輪承包土地農(nóng)業(yè)灌溉用水定額與實(shí)際用水量之間的節(jié)約水量確定。

4 結(jié)語(yǔ)

破解哈密防洪抗旱難題、補(bǔ)齊短板弱項(xiàng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，要從完善應(yīng)急體系、充分利用“滯洪坑”、有效控制地下水開采和推行農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革等方面采取有力措施。讓美麗的哈密綠洲天更藍(lán)，地更綠，水更清，提升人們生活幸福指數(shù)，最大限度減少洪旱災(zāi)害損失[6]，使各族群眾不斷增強(qiáng)生活的幸福感、安全感。