四棵樹河流域水資源優(yōu)化配置與可持續(xù)發(fā)展探討

0 引言

四棵樹河流域作為區(qū)域重要的自然資源和生態(tài)屏障，對當地社會經濟發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護和防災減災具有重要意義。自前，該流域內的水資源利用率較低，整體防洪能力不足。因此，科學規(guī)劃并合理開發(fā)四棵樹河水利工程，充分發(fā)掘其水資源的潛力，實現(xiàn)社會經濟與生態(tài)環(huán)境的協(xié)同發(fā)展，是一項亟待解決的重要課題。該研究結合流域地理氣候特征、社會經濟條件與生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀，系統(tǒng)分析了四棵樹河水利工程的開發(fā)潛力，提出了切實可行的開發(fā)策略。

1 四棵樹河流域概況

1.1工程地理位置

擬建的吉爾格勒德水利樞紐工程坐落于天山北坡經濟帶西端，在“金三角城市經濟圈\"中的烏蘇市境內。該工程距離新疆維吾爾自治區(qū)首府烏魯木齊市約 310km ，距烏蘇市約 60km ，位于四棵樹河上游中山區(qū)的河段上，地理坐標為東經 一 ，北緯 。該工程是四棵樹河地區(qū)水資源合理利用與配置的重要控制性水利樞紐工程，其主要功能是灌溉與工業(yè)供水，兼顧防洪與發(fā)電作用[1]

水庫壩址位于四棵樹河與九巴勒貝其爾溝匯合口上游約 1km 處，距離四棵樹河吉勒德水文站 14.5km 。吉勒德水文站多年平均年徑流量為3.043億 ，壩址的多年平均控制徑流量為2.932億 "。

1.2 流域概況

1.2.1 自然條件

四棵樹河流經多個地貌單元，流域內地勢西高東低，呈現(xiàn)明顯的梯級落差。上游地區(qū)多為山地和丘陵，中下游為地勢較為開闊的平原，適宜農業(yè)發(fā)展。流域氣候屬溫帶季風氣候，四季分明，年均降水量為 ，降水主要集中在6一9月，占全年降水量的 70% 以上，具有明顯的季節(jié)性變化特征。冬季寒冷干燥，蒸發(fā)量大，部分地區(qū)出現(xiàn)季節(jié)性缺水。流域內水系較為發(fā)達，除四棵樹河主干流外，還有多條支流匯入，共同形成復雜的水網系統(tǒng)。河流水量受降水影響，豐水期水量充沛，枯水期流量則顯著減少[3]。

1.2.2 經濟概況

四棵樹河流域經濟基礎以農業(yè)和工業(yè)為主，兼具旅游業(yè)和水產養(yǎng)殖業(yè)。流域內農業(yè)生產條件較好，糧食作物以小麥和玉米為主，經濟作物包括棉花、花生、大豆和蔬菜等。在水資源較為豐富的區(qū)域發(fā)展水稻種植和漁業(yè)養(yǎng)殖，有效提高了農業(yè)經濟收益。在工業(yè)方面，沿河地區(qū)形成了以食品加工、紡織、機械制造和建材為主的產業(yè)體系，部分地區(qū)還發(fā)展了新能源和高新技術產業(yè)。近年來，隨著城鎮(zhèn)化進程的加快，流域內基礎設施建設逐步完善，公路、鐵路等交通網絡不斷優(yōu)化，為經濟發(fā)展提供了有力支撐[4]

1.2.3 水利工程現(xiàn)狀

四棵樹河流域已建成多個水利工程，包括水庫、堤防、引水工程及灌溉系統(tǒng)等，這些工程為防洪、供水、灌溉及生態(tài)保護提供了重要支撐。目前，流域內已建成十余座中小型水庫，總庫容超過2億 ，主要用于農業(yè)灌溉和城鎮(zhèn)供水。部分水庫還兼具發(fā)電功能，為周邊地區(qū)提供了電力支持。堤防工程體系覆蓋主干河道及部分支流，累計長度超 顯著提升了區(qū)域內的防洪能力，降低了汛期洪水對沿岸農田、城鎮(zhèn)和基礎設施的威脅[5]

2四棵樹河水利工程的開發(fā)潛力

2.1水資源綜合利用分析

四棵樹河水利工程核心功能為灌溉供水、工業(yè)用水和城鎮(zhèn)供水，兼顧防洪與水力發(fā)電等。該區(qū)域水資源充沛，年均徑流量高達12.8億 ，地下水資源約為4.5億 。然而，汛期大量徑流水源流失，導致水資源利用率僅為 35% ，供需矛盾突出，且存在嚴重浪費現(xiàn)象。為解決這一問題，水利樞紐工程的建設將顯著提升流域水資源的綜合利用率。水庫和梯級水電站的建設，將有效調節(jié)汛期過剩水量，并將其調控為旱季用水的水源，實現(xiàn)水資源的合理調配。廣泛應用節(jié)水灌溉技術（如噴灌與滴灌），能顯著提升灌溉效率，減少水資源浪費。隨著工業(yè)與城鎮(zhèn)用水需求的增加，水利工程的建設預計能滿足新增用水需求量的 60% 。水庫蓄水與輸水工程的實施將有效緩解枯水期對生態(tài)系統(tǒng)的負面影響，同時為農業(yè)灌溉、工業(yè)生產、生活用水及生態(tài)保護可持續(xù)的水源保障[6。水資源綜合利用情況見表1。

2.2發(fā)電與防洪功能開發(fā)

四棵樹河水能資源理論蘊藏量約為1.5億 kW？h 其中具備開發(fā)條件的可開發(fā)量約為1.2億 kW？h 展現(xiàn)出顯著的水電開發(fā)價值。水庫和梯級水電站的建設將為當地提供清潔能源，預計年發(fā)電量將滿足當地 30% 的工業(yè)與生活用電需求，可有效減少煤炭消耗約20萬t，降低碳排放18萬t，符合綠色低碳發(fā)展理念。流域內汛期洪水頻發(fā)，曾創(chuàng)下 的最大洪峰流量，對下游地區(qū)造成嚴重影響。因此，水利樞紐的多功能設計將有效提升防洪能力。調查發(fā)現(xiàn)，流域下游河道安全泄洪量為北疆鐵路橋斷面 ，從而推算壩址斷面最大泄量為 生態(tài)基流為 。通過對水利工程泄洪設施調節(jié)優(yōu)化，預計防洪標準可提升至50年一遇的水平，保障了流域內85萬名居民的生命財產安全，減少了農業(yè)損失，確保了糧食供應的安全7。發(fā)電與防洪功能開發(fā)情況見表2。

2.3生態(tài)與旅游開發(fā)潛力

四棵樹河流域不僅水資源豐富，還有得天獨厚的生態(tài)資源，是生態(tài)旅游開發(fā)的理想之地。流域總面積為 ，擁有濕地公園、森林保護區(qū)等豐富的自然資源。國家級濕地保護區(qū)成為眾多珍稀候鳥的棲息地，每年接待游客約10萬人次。水利工程與生態(tài)旅游的結合，尤其是水庫周邊的生態(tài)公園、休閑度假區(qū)的開發(fā)，將增強區(qū)域內旅游景點的吸引力。生態(tài)教育項目與科普旅游也將在河流系統(tǒng)與濕地區(qū)域中開展，提升公眾對自然保護的意識。通過科學規(guī)劃和開發(fā)，預期年旅游收入可達150億元，創(chuàng)造約2萬個就業(yè)崗位，有效推動當地經濟發(fā)展，實現(xiàn)生態(tài)保護與經濟增長的良性循環(huán)與協(xié)同發(fā)展[8]。

3四棵樹河水利工程開發(fā)帶來的啟示

3.1綜合規(guī)劃與區(qū)域協(xié)調

在推進四棵樹河水利工程的開發(fā)過程中，須立足于科學合理的綜合規(guī)劃，兼顧流域內的社會、經濟與生態(tài)需求，以此推動區(qū)域內經濟和生態(tài)的協(xié)同發(fā)展。流域內應清晰界定水資源分布及使用狀況，并針對其潛在需求，構建以水資源整合運用為核心的整體開發(fā)策略，進而對供水、灌溉、防洪、電力生產及生態(tài)維護等多元功能進行優(yōu)化配置。整體效益的維護須依托區(qū)域內各部門之間的協(xié)調聯(lián)動，避免因追求單一部門利益最大化而造成整體效益的損失。在區(qū)域協(xié)調的大框架下，著力促進上下游、左右岸間的利益均衡，從而規(guī)避資源利用方面的沖突。因流域范圍涉及多個行政區(qū)，故亟須倡導并實施跨區(qū)域聯(lián)合治理機制，以促成流域的全面綜合治理。在編制規(guī)劃時，必須全面考量工程對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響，明確劃定開發(fā)邊界，以實現(xiàn)經濟效益與生態(tài)保護的協(xié)同發(fā)展。同時，借鑒較為成熟的水資源管理經驗，實施區(qū)域性的管理策略與職能劃分，對水資源進行高效調配，從而確保工程建設的可持續(xù)性發(fā)展[9]。

3.2技術與工程優(yōu)化

水利工程開發(fā)的成功，關鍵在于技術創(chuàng)新與工程優(yōu)化的協(xié)同發(fā)展。運用創(chuàng)新材料和智能監(jiān)測技術，來加固堤防并優(yōu)化河道布局，以增強對極端氣候事件的應對能力。高效水輪發(fā)電機組在水電開發(fā)領域的應用，以及梯級電站布局的優(yōu)化，是有效提升水能資源利用率，并確保水電工程與周邊生態(tài)環(huán)境協(xié)同發(fā)展的關鍵。在農業(yè)灌溉領域，推廣實施滴灌、噴灌等精準灌溉技術，來降低水資源消耗，引入基于物聯(lián)網的智慧農業(yè)管理系統(tǒng)，對水資源使用狀況進行實時跟蹤與管理。構建高效的輸水管網系統(tǒng)，有效降低輸水過程中的資源損耗。為強化水質保護，亟須完善污水處理設施，特別是針對流域內的農村及工業(yè)集聚區(qū)，應采用先進的生物處理及化學凈化技術，以保障河流水質的持續(xù)穩(wěn)定，且符合相關標準。在整體工程設計中，應著重突出生態(tài)屬性和可持續(xù)發(fā)展理念，避免過度工程化傾向，確保項目與自然環(huán)境的和諧統(tǒng)一。

3.3生態(tài)保護與綠色發(fā)展

在四棵樹河水利工程開發(fā)過程中，生態(tài)保護占據核心地位。工程建設期間，必須嚴守生態(tài)保護的紅線，謹防對流域內的核心生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆轉的損害。對濕地及森林區(qū)域實施開發(fā)時，須嚴格限制開發(fā)力度，并采取有效措施來降低工程施工對生態(tài)環(huán)境的損害。實施水庫調度優(yōu)化策略，確保生態(tài)需水量得到滿足，以維護河道內生態(tài)體系的健康度。推廣生態(tài)農業(yè)與減肥減藥技術，在面源污染治理領域，有助于減輕流域農業(yè)對水質的影響。實施植被恢復與生態(tài)護坡工程，有效降低水土流失現(xiàn)象，進而增強流域生態(tài)系統(tǒng)的綜合效能。倡導在推進綠色發(fā)展的過程中，精心打造生態(tài)旅游項目，諸如建設水庫觀光帶與濕地生態(tài)公園等，以期為當地經濟注人新的活力。在區(qū)域范圍內推廣水電開發(fā)等清潔能源項目，有助于降低對化學能源的依賴，進而助力低碳經濟的繁榮發(fā)展。生態(tài)保護進程離不開社會公眾的參與，應著重提高流域內居民對環(huán)境保護的意識，確保生態(tài)環(huán)境的持續(xù)健康發(fā)展[0]

3.4政策與管理保障

水利工程開發(fā)得以順暢推進，離不開科學的政策指導和完善管理機制。健全流域管理法律法規(guī)體系，能有效界定各職能部門與利益相關方的職責與義務，從而保障工程開發(fā)合法性和規(guī)范性。生態(tài)保護與水利工程建設，需要有專項資金支持，尋求社會資本融人工程開發(fā)及運營領域，可拓展融資開發(fā)的多元化路徑。在流域范圍內的管理活動必須嚴格貫徹“統(tǒng)一規(guī)劃、分級負責\"的基本原則，著重強調各級政府間政令暢通，從而保障政策實施的高效和流暢。在強化監(jiān)督管理方面，亟須構建一套動態(tài)監(jiān)測體系，以便對工程建設質量、水資源利用效率、生態(tài)環(huán)境影響等關鍵指標實施持續(xù)的跟蹤與靈活的調整。實施激勵措施，對節(jié)水灌溉與清潔能源開發(fā)等綠色項目提供財政支持，以此推動綠色技術的廣泛應用。執(zhí)行政策階段，必須重視民眾的參與，采取舉行聽證會、推行教育宣傳等手段，確保流域內的居民全面認識到水利工程的重要性，激發(fā)居民積極投身工程建設與監(jiān)督的熱情，協(xié)同促進四棵樹河水利工程的持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展[]

4結束語

四棵樹河水利工程的開發(fā)不僅關乎流域內水資源的高效利用和防洪能力的提升，還涉及生態(tài)環(huán)境保護與區(qū)域經濟的協(xié)同發(fā)展。在開發(fā)過程中，應注重綜合規(guī)劃與區(qū)域協(xié)調，優(yōu)化工程設計和開發(fā)技術，優(yōu)先保障生態(tài)功能。采取科學合理的開發(fā)與管理措施，可以實現(xiàn)四棵樹河流域內經濟效益、社會效益與生態(tài)效益的多贏，為流域可持續(xù)發(fā)展注人新的活力。

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