新疆塔里木盆地水資源評(píng)價(jià)及其開(kāi)發(fā)利用

阿麗亞·阿不都克里木

(新疆維吾爾自治區(qū)水文局水文實(shí)驗(yàn)站，新疆 烏魯木齊 830049)

0 引言

水資源是大自然賦予人類(lèi)的物質(zhì)財(cái)富，是人類(lèi)賴(lài)以生存最基本的生活要素。中國(guó)是一個(gè)干旱缺水嚴(yán)重的國(guó)家，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯、加拿大、美國(guó)和印度尼西亞，居世界第六位，但人均僅為世界平均水平的1/4、是全球13個(gè)人均水資源最貧乏的國(guó)家之一[1]?？鄢y以利用的洪水涇流和散布在偏遠(yuǎn)地區(qū)的地下水資源后，中國(guó)現(xiàn)實(shí)可利用的淡水資源量則更少，并且其分布極不均衡。據(jù)監(jiān)測(cè)，目前全國(guó)多數(shù)城市地下水受到一定程度的點(diǎn)狀和面狀污染，且有逐年加重的趨勢(shì)。日趨嚴(yán)重的水污染不僅降低了水體的使用功能，進(jìn)一步加劇了水資源短缺的矛盾，對(duì)中國(guó)正在實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略帶來(lái)了嚴(yán)重影響，而且還嚴(yán)重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的健康。

目前塔里木盆地水資源開(kāi)發(fā)利用失調(diào)，塔里木河徑流量大為減小，兩岸及下游地區(qū)生態(tài)環(huán)境惡化，湖泊干涸，植被枯萎，鹽堿化盛行，沙漠進(jìn)逼。區(qū)域地下水水鹽失衡等這些問(wèn)題的解決只有通過(guò)統(tǒng)籌規(guī)劃，合理布局水資源得以解決。通過(guò)對(duì)塔里木盆地水資源進(jìn)行評(píng)價(jià)，期待為相關(guān)研究提供一定的科學(xué)參考。

1 區(qū)域概況

塔里木盆地位于新疆南部，總面積89.247 6×104km2，盆地北、西、南高山環(huán)繞，山勢(shì)西高東低．地形高差7 833 m。其中山地面積34.550 5×104km2(占總面積的39.65%)。盆底寬闊平，最低點(diǎn)羅布泊海拔778 m。地貌上由山區(qū)，盆地周邊礫質(zhì)——綠洲平原和世界著名的塔克拉瑪干沙漠組成。區(qū)內(nèi)水資源形成于山區(qū)匯流于平原。山區(qū)有北部的天山脈和南部的昆侖山脈。區(qū)域?qū)贉貛Ц珊荡箨懶詺夂?，平原區(qū)干早暖溫帶盆地周邊礫質(zhì)平原，氣候影響，區(qū)內(nèi)降水資源分布不均，山區(qū)大于平原，西部多于東部。迎風(fēng)坡多于背風(fēng)坡。氣候干燥，蒸發(fā)強(qiáng)烈，蒸發(fā)能力總的分布趨勢(shì)為：北小南大；西小東大；山區(qū)小，平原大。

塔里木河為匯水河流，由和田河、葉爾羌河—喀什噶爾河、阿克蘇河匯流而成．該河流自西向東流至卡拉、阿拉干、最終注入臺(tái)特馬湖，全長(zhǎng)1 287 km。山區(qū)發(fā)育有外泄型山問(wèn)盆地，焉耆盆地，處于開(kāi)都河下游。匯水河流有木扎爾特河、喀拉蘇河，山區(qū)水資源在山問(wèn)盆地實(shí)現(xiàn)第一次水循環(huán)，然后進(jìn)入大盆地。

2 結(jié)果分析

2.1 水資源系統(tǒng)劃分

據(jù)研究分析，區(qū)域降水資源、地表水資源、地下水資源量有相互轉(zhuǎn)規(guī)律，其轉(zhuǎn)換方式和運(yùn)移途徑受自然地質(zhì)條件的控制。整體上，大氣降水轉(zhuǎn)化為地表水和地下水，地表水、地下水經(jīng)蒸發(fā)再轉(zhuǎn)化為大氣水[2]。根據(jù)一定范圍大氣降水，地表水和地下水相互轉(zhuǎn)化規(guī)律，按水資源最終歸宿地匯流區(qū)劃分一級(jí)水資源系統(tǒng)(一級(jí)區(qū))，按地表水流域化分二級(jí)水資源系統(tǒng)(二級(jí)區(qū))，按流域水資源形成區(qū)(山區(qū))與徑流散失區(qū)(平原區(qū))劃分三級(jí)水資源系統(tǒng)(三級(jí)區(qū))。塔里木盆地一級(jí)水資源系統(tǒng)包括羅布泊匯流區(qū)、臺(tái)特馬湖匯流區(qū)，中昆侖山北坡諸河流域匯流區(qū)。二級(jí)區(qū)，羅布泊匯流區(qū)包括開(kāi)都河流域、孔雀河流域、紅柳河流域。臺(tái)特馬湖匯流區(qū)有迪那河流域、渭干河流域、阿克蘇河流域、喀什噶爾河流域、葉爾羌河流域、和田河流域、車(chē)爾臣河諸河流域、塔里木河流域，三級(jí)區(qū)為各二級(jí)區(qū)山丘區(qū)和平區(qū)的組合。

2.2 水資源評(píng)價(jià)方法

按水文均衡法評(píng)價(jià)區(qū)域水資源量，按水資源系統(tǒng)進(jìn)行合算。

大氣降水資源：根據(jù)一定面積內(nèi)降水資源總量求??；

地表水資源：按各河流水文總站實(shí)測(cè)徑流量資料統(tǒng)計(jì)；

地下水資源計(jì)算：根椐均衡原理，地下水總補(bǔ)給量=地下水總排泄量。

山丘區(qū)地下水資源：Q天=Q基+Q潛+Q側(cè)+Q泉

式中：Q天為地下水天然補(bǔ)給資源；Q基為河川基流量；Q潛為河川潛流量；Q側(cè)為山前地下水側(cè)向流出量；Q泉為山前泉水流出量。

平原區(qū)地下水資源：Q總=Q天+Q轉(zhuǎn)

Q天=Q降+Q側(cè)+Q洪

Q轉(zhuǎn)=Q河+Q渠+Q田+Q庫(kù)

式中：Q天為平原區(qū)地下水天然補(bǔ)給資源；Q降為降水入滲量；Q側(cè)為山丘區(qū)側(cè)向補(bǔ)給量；Q洪為前山帶暴雨洪流入滲量；Q轉(zhuǎn)為平原區(qū)河道、渠系、田問(wèn)、水庫(kù)入滲量(各類(lèi)入滲系數(shù)據(jù)實(shí)況定)。

平原區(qū)地下水可采資源：指在一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，采用科學(xué)合理的開(kāi)采方案，使得地下水的開(kāi)采不影響生態(tài)環(huán)境所能掘取的最大地下水開(kāi)采量。本次計(jì)算按自然流域化分，采用開(kāi)采系數(shù)法計(jì)算。

Q開(kāi)=(Q天+Q轉(zhuǎn))×a

式中：Q開(kāi)為平原區(qū)地下水開(kāi)采資源量；Q天為平原區(qū)地下水天然補(bǔ)給量；Q轉(zhuǎn)為區(qū)地下水轉(zhuǎn)化補(bǔ)給量；a為開(kāi)采系數(shù)。

區(qū)域地下水資源計(jì)算：

Q地=Q山+Q平-Q重

式中：Q地為區(qū)域地下水資源量；Q平為區(qū)域地下水資源量；Q重為區(qū)域平原區(qū)地下水資源重復(fù)量。

區(qū)域水資源計(jì)算：

Q水=Q表+Q地-Q重

式中：Q水為區(qū)域水資源量；Q表為區(qū)域地表水資源量；Q地為區(qū)域地下水資源量；Q重為區(qū)域平原區(qū)地下水資源重復(fù)量。

2.3 資源開(kāi)發(fā)利用分析

根據(jù)2019年塔里木盆地水資源開(kāi)發(fā)利用資料(農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、生態(tài)等用水量)和區(qū)域水資源計(jì)算結(jié)果，區(qū)內(nèi)已利用水資源量264.18×108m3/a，占可利用水資源量的52.39%。其中地表水引用量246.056×108m3/a，地下水開(kāi)采量18.123 9×108m3/a。其中農(nóng)業(yè)用水占97.95%。區(qū)內(nèi)地表水開(kāi)發(fā)利用程度高，已用地表水量占區(qū)域地表水量的65.97%。塔里木盆地水資源開(kāi)發(fā)利用統(tǒng)計(jì)分析見(jiàn)表1。

依照結(jié)果，塔里木盆地水資源供給量除喀什一葉爾羌河流域因推薦荒地開(kāi)墾面積過(guò)大，灌溉需水量過(guò)多，使資源短缺2.523 8×108m3/a外，其余地區(qū)水資源均有盈余。塔北水資源盈余45.558×108m3/a，塔南盈余32.596 9×108m3/a。就流域而言，阿克蘇河為塔里木河每年輸水35.064×108m3/a(該河補(bǔ)給塔里木河平均水量)和滿足其他需求外，還剩余19.879×108m3/a。開(kāi)都河盈余量12.464 8×108m3/a，和田河流域剩余量8.872×108m3/a。車(chē)爾臣河剩余量8.906 5×108m3/a。在行業(yè)用水中，農(nóng)業(yè)用水占主要份額，每年需水量達(dá)221.374×108m3/a，占總需水量51.64%。其次為生態(tài)用水，需水量122.212 5×108m3/a，占總需水量的28.51%，按照水資源類(lèi)型利用規(guī)模，地表水利用率達(dá)65.97%，地下水利用率僅13.81%。庫(kù)車(chē)—渭干河地表水利用率高達(dá)94.91%。喀什—葉爾羌河地表水、地下水利用率分別為79.13%、17.17%。可見(jiàn)地表水利用率已經(jīng)很高。從生態(tài)環(huán)境角度考慮，塔里木盆地按原有模式發(fā)展，地表水的利用已屬過(guò)量。從水資源平衡角度，開(kāi)采地下水有利于水量，水土平衡。如開(kāi)采開(kāi)都河—孔雀河流域地下水，不但能保持一定量地表水匯入博斯騰湖、孔雀河、而且有助于降低焉耆盆地平原下部潛水水位，預(yù)防和改良土地鹽漬化[3]。塔西地區(qū)水資源超采問(wèn)題可通過(guò)消減荒地開(kāi)墾面積，減少地表農(nóng)灌用水量來(lái)解決。

3 結(jié)語(yǔ)

水資源的合理開(kāi)發(fā)有利于生產(chǎn)發(fā)展、環(huán)境美化，反之則造成資源浪費(fèi)，水土、水鹽失衡，生態(tài)環(huán)境惡化，阻礙社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。區(qū)內(nèi)水資源利用失衡，地表水資源開(kāi)采過(guò)量。塔里木盆地水資源評(píng)價(jià)和水資源開(kāi)發(fā)潛力分析表明，雖然盆地水資源具有一定儲(chǔ)量，但其開(kāi)發(fā)利用程度是有限度的。所以明確各流域水資源量，合理配置各類(lèi)用水，盡可能少量地截取河水入渠，使當(dāng)?shù)厣鐣?huì)的發(fā)展保持在水資源能供給的限度之內(nèi)，才能確保社會(huì)經(jīng)濟(jì)繁榮和發(fā)展的持久性和生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。本文運(yùn)用綜合信息理論的研究思想，概化了區(qū)域水資源系統(tǒng)，整體化、系統(tǒng)化地評(píng)價(jià)區(qū)域水資源量。使塔里木盆地水資源量的計(jì)算更符合客觀規(guī)律，計(jì)算精度更高地得以提高。根據(jù)區(qū)域水資源開(kāi)發(fā)利用狀況及發(fā)展變化，評(píng)估區(qū)域水資源開(kāi)發(fā)潛力，使資源量的評(píng)價(jià)工作與當(dāng)?shù)厣鐣?huì)發(fā)展規(guī)劃有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。以利于資源的合理分配，科學(xué)使用及效益地充分體現(xiàn)，為統(tǒng)籌、科學(xué)地安排塔里木盆地與水資源有關(guān)的一切社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)提供可靠的依據(jù)。