阿布都熱合曼·哈力克,卞正富
(1.中國礦業(yè)大學(xué) 環(huán)境與測(cè)繪學(xué)院,江蘇 徐州221008;2.新疆大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,烏魯木齊 830046)
車爾臣河灌區(qū)以車爾臣河為單一水源,是且末縣唯一的灌區(qū),對(duì)且末縣的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著舉足輕重的作用。該灌區(qū)目前面臨沙漠化威脅,生態(tài)環(huán)境險(xiǎn)惡,地下水的開發(fā)與灌區(qū)及且末縣城的生存和發(fā)展息息相關(guān)[1]。地下水的開發(fā)不僅對(duì)灌區(qū)本身和周邊而且對(duì)下游生態(tài)環(huán)境的改善具有重要意義。關(guān)于車爾臣流域方面,通過不同的側(cè)面進(jìn)行過研究。如灌區(qū)節(jié)水改造對(duì)周邊及下游生態(tài)環(huán)境的影響,車爾臣河流域氣候變化及其對(duì)河流徑流量的影響,車爾臣河流域水面蒸發(fā)折算系數(shù)分析,車爾臣河流域水資源承載能力的多層次模糊綜合評(píng)價(jià)與分析,車爾臣河下游生態(tài)恢復(fù)的成因初步分析、車爾臣河中下游生態(tài)環(huán)境敏感性評(píng)價(jià)研究等[2-3]。在全球變暖的氣候背景下,近50 a來新疆的降水、冰川儲(chǔ)量、地表徑流、地下水資源均發(fā)生了顯著變化。冰川融水型河流的車爾臣河及地下水的合理開發(fā)利用對(duì)下游綠色走廊的保護(hù)起著十分重要的作用。但有關(guān)車爾臣河流域地下水資源及其可持續(xù)發(fā)展研究較少。分析車爾臣河流域地表水徑流量、排水渠排水及渠道退水與需開采地下水之間的關(guān)系,可以為典型干旱區(qū)流域地下水的采補(bǔ)平衡和可持續(xù)利用方面提供理論支持。
且末縣地處昆侖山北麓,塔里木盆地南緣。位于東經(jīng)83°25′-87°30′,北緯35°40′-40°10′,東與若羌縣,西與和田地區(qū)的民豐縣接壤,南屏昆侖山和阿爾金山與西藏相鄰,北部深入塔克拉瑪干大沙漠。全縣南北長(zhǎng)約460 km,東西寬約320 km,總面積為14.025萬km2,占全疆總面積的1/12。其中山地約6.235萬km2,占總面積的44.42%,山外平原2.415萬km2,占總面積的17.21%,沙漠5.28萬km2,占總面積的38.36%。地形南高北低,南部屬于青藏高原,海拔高度4 000~7 000 m,中部為綠洲平原,海拔高度1 100~1 325 m,且末縣城就座落在此地,海拔為1 247 km左右[4]。車爾臣河橫穿全境,最終投入臺(tái)特瑪湖,且末縣農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)區(qū)均集中在車爾臣河中游兩岸。沙漠公路由輪臺(tái)縣直通且末縣,218國道由庫爾勒經(jīng)若羌縣和315國道至且末縣。且末縣城距庫爾勒市約795 km,距新疆維吾爾自治區(qū)首府——烏魯木齊市約1 270 km。且末縣地形地貌較復(fù)雜,總的地勢(shì)是南高北低,自南向北山區(qū),沖積平原和平原沙漠幾個(gè)地貌單元組成。沖積平原地勢(shì)南高北低,由西向東南傾斜,海拔高度為800~1 300 m,高差約500 m。平原區(qū)地形基本平坦,局部地形起伏較大,并由固定和半固定的沙包和沙土丘分布在車爾臣河的中下游。由于在強(qiáng)大的東北風(fēng)影響下形成巨大的復(fù)合型沙丘帶。沖積洪積傾斜平原的上部礫石帶,在東北風(fēng)和西風(fēng)作用以及地表影響下也發(fā)展了巨大的沙丘。且末縣東部及西部的扇緣地帶均程度不同地發(fā)育有沙丘地貌,呈現(xiàn)北沙漠包圍狀態(tài)[5]。
且末縣境內(nèi)主要河流有車爾臣河、塔什薩依河、喀啦米蘭河、莫勒切河、米特河、江尕薩依河、博斯塘薩依河7條較大的河流,還有季節(jié)性的洪溝,如尤努斯薩依、克其克江尕薩依、庫拉木拉克、阿克牙、吾達(dá)其、于山干、阿羌、吾依拉克薩依、阿帕薩依等十幾條較大的洪溝??偰陱搅髁考s15.15億m3,其中車爾臣河水量最多,根據(jù)水文分析報(bào)告車爾臣河(巴什克其克電站斷面)年徑流量為6.98億m3,占全縣總徑流量的40%,是且末縣目前農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)利用的主要河流。且末縣東部的塔什薩依河每年夏季洪水期水量較大,可流入若羌縣與且末縣交界處的綠洲平原地帶,現(xiàn)已被開發(fā)利用[6]。
(1)車爾臣河。車爾臣河發(fā)源于昆侖山北坡的木孜塔格峰,山區(qū)段長(zhǎng)約353 km,山區(qū)集水面積24 692 km2,雪線5 000 m以上終年積雪,形成了車爾臣河的天然固體水庫。該河70%左右的水量靠海拔5 000 m以上的現(xiàn)代冰川的冰雪融水直接補(bǔ)給。山區(qū)平均河底坡1.5%,蘊(yùn)藏著豐富的水力資源。
車爾臣河全長(zhǎng)約813 km,根據(jù)巴音郭楞水文水資源勘測(cè)局所做的《新疆且末車爾臣河水文分析計(jì)算》,且末水文站合成年徑流量為5.139億m3,山口以下約30 km的巴什克其克電站年徑流量為6.98億m3。徑流主要靠山地降水和高山融雪的補(bǔ)給,由于高山冰川的調(diào)節(jié)作用,年徑流量比較穩(wěn)定,但季節(jié)變化很大,這是因?yàn)闅鉁刈兓?。水量隨著氣溫的變化而變化,氣溫升高水量增加,氣溫降低水量減少。一般春夏季豐水期水量占全年徑流量的74%左右,枯水期徑流量的26%左右[7]。
車爾臣河洪水就成因和發(fā)生時(shí)間而言可分為春季末期或夏季初期的季節(jié)性積雪融水型洪水、夏季暴雨型洪水和降雨、融雪混合型洪水3種類型。融水型洪水多發(fā)生在3月底至4月初,是由中、低山區(qū)積雪隨著氣溫的逐漸升高加速消融而形成的洪水。此類洪水在車爾臣河,年年時(shí)有發(fā)生,但所形成洪水的洪峰流量相對(duì)較小,一般不易形成洪災(zāi),暴雨型洪水多出現(xiàn)在5-8月,是因?yàn)檐嚑柍己恿饔蛏嫌纬噬刃托螤睿诮邓畢R流,所以易在降水較為集中地區(qū)形成這類洪水。此類洪水峰高量大,易對(duì)人類構(gòu)成危害;融雪、降雨混合型洪水,此類洪水在車爾臣河上偶有發(fā)生,但機(jī)率極小,且主要發(fā)生在4月底。
按照《水文報(bào)告》,根據(jù)車爾臣河且末水文站的統(tǒng)計(jì)資料和車爾臣河第一分水樞紐處短期觀測(cè)資料,可以相關(guān)分析第一樞紐處的多年月平均輸沙率和多年月平均含沙量。根據(jù)第一分水樞紐處河流泥沙資料可以看出,5-8月輸沙量占全年輸沙量的87.0%,連續(xù)最大5個(gè)月(4-8月)輸沙量占全年輸沙量的96.2%。5-8月含沙量占全年含沙量的74.1%,連續(xù)最大5個(gè)月(4-8)月含沙量占全年含沙量的87.4%,說明此斷面年內(nèi)平均含沙量變化大[8]。
(2)塔什薩依河。塔什薩依河流域位于塔里木盆地南緣,阿爾金山山脈西端的北坡,是若羌縣與且末縣之間的一條界河。該河中下游的大部分沖洪積平原區(qū)在若羌縣界內(nèi),流域總面積為4 200 km2。蕘勒薩依、庫蘭勒格溝、尤努斯薩依3條季節(jié)性小河的多年平均徑流量分別為770萬 m3/a,520萬 m3/a,750萬m3/a,總量為2 040萬m3,3條小河在洪水季節(jié)出山區(qū)后不遠(yuǎn)就均滲漏消失。
塔什薩依河是流向塔里木盆地的一條內(nèi)陸河,發(fā)源于昆侖山支脈阿爾金山的肅拉穆塔格雪山,流域內(nèi)最高峰海拔6 100 m,平均海拔3 255 m,由5條較大的冰川補(bǔ)給型支流匯集而成,雪線5 000 m以上積雪面積為58 km2,平均積雪厚度10 m,常年積雪量為5億m3,是巴州南部以冰川、積雪和降水為主要補(bǔ)給來源的山溪性河流。河流出山口以上集水面積1 446 km2,河長(zhǎng)78 km,主河道河床平均坡降6.5%。河床在山口處強(qiáng)烈下切,發(fā)育了深切峽山,下切深度30 m左右,山出口后流經(jīng)12 km后河床逐漸擴(kuò)散,下切漸緩,水流散漫,支流眾多,河床最寬處可達(dá)5 km,滲漏極其嚴(yán)重,流至蘇烏其以北就逐漸消失在沙漠中,只有汛期水流才能跨過新315國道,到達(dá)亞喀托克拉克以北地區(qū)。
塔什薩依河是一條常年流水的河流,地表徑流以冰川、積雪融水和夏季降水補(bǔ)給為主,年徑流量比較穩(wěn)定。塔什薩依河冬季水量小,夏季水量較大,1-12月逐月水量年內(nèi)分配不均勻,其中12月至次年2月水量占年水量的3.5%,3-5月水量占年水量的15.0%,6-8月占年水量的73.6%,9-11月水量占年水量的9.0%。年內(nèi)5-9月水量占年水量的比重達(dá)88.7%。
塔什薩依河洪水可明顯分為3種不同的洪水特征。第一種為融雪型洪水,多出現(xiàn)在4-5月。該類洪水特征為洪峰緩慢上升,峰值不大,一般為10~20 m3/s,整個(gè)洪峰歷時(shí)8 h左右,通常表現(xiàn)為流量有周期性的日變化。第二種為雨加雪混合型洪水,多出現(xiàn)在5-6月的春、夏季節(jié)。該類洪水起漲較快,漲率大,歷時(shí)較長(zhǎng),一般可達(dá)24 h以上,并形成連續(xù)多日,每日一個(gè)洪峰的情況。第三種為暴雨型洪水,一般在6-8月發(fā)生。該類洪水流量漲率大,洪水來勢(shì)兇猛,水位陡漲陡落,峰高歷時(shí)短,災(zāi)害性大。
且末縣車爾臣河流域山區(qū)年降水量100~300 mm,多集中在夏季6-8月。較豐沛的降水形成山區(qū)十分發(fā)育的水文網(wǎng)。河流在徑流過程中不斷匯集山區(qū)的地表水與地下水,徑流量越來越大,到山口處達(dá)到最大值為7.84億m3,而后流向平原區(qū)。平原區(qū)年降水量極少,一般在18.6 mm左右,對(duì)地下水的補(bǔ)給無實(shí)際意義,地下水的補(bǔ)給來源是各類地表水體的入滲,不同水文地質(zhì)條件地下水補(bǔ)給有所差異,受前山地帶河道補(bǔ)給作用,地下水富水區(qū)主要分布在山前沖積扇礫石帶和沖積傾斜平原上,中部以及沿河的灌區(qū)內(nèi)部。地下水總的徑流方向與地表水延伸方向基本一致,由南向北流動(dòng),頂部徑流循環(huán)交替比較強(qiáng)烈,水力坡度1.6‰~3.0‰。局部受地下水系和含水層巖性影響,地下水運(yùn)移速度和交替循環(huán)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱,局部受地表水系形成小片沼澤地或鹽堿地,成為地下水垂直排泄的場(chǎng)所。
(1)車爾臣河流域。全縣灌區(qū)內(nèi)松散沉積物厚度在南北方向上為350~150 m,含水層主要為卵礫石地層,中間分布有厚度15~50 m的粉細(xì)沙地層,含水層厚度由南向北逐漸減少,中部的粉細(xì)沙地層逐漸增厚[9]。整個(gè)項(xiàng)目區(qū)屬單一結(jié)構(gòu)的孔隙含水層系統(tǒng)。特別是貫穿于車爾臣河沿河兩岸2~8 km的區(qū)域,潛水含水層受積洪、沖積作用沉積規(guī)律的控制,沿河流中心沉積顆粒由大到小,順河道方向,河道對(duì)含水層的富水性具有明顯的控制作用,近河地區(qū)富水性較好,地下水埋深1~3 m;遠(yuǎn)離河兩岸較遠(yuǎn)的荒漠地帶,地下水埋深大于3.0 m;在河道洼地等局部地帶,潛水埋深小于1 m[10]。
(2)塔什薩依河流域。位于塔里木盆地的南緣,阿爾金山山脈西端北麓的塔什薩依河山前平原區(qū)。由于新構(gòu)造差異性斷塊活動(dòng),使盆地基底斷塊相對(duì)陷落,而阿爾金山斷塊不斷隆升,山區(qū)的風(fēng)化剝蝕碎屑物質(zhì),主要經(jīng)水流作用,源源不斷地運(yùn)往山前平原區(qū)及盆地,建造成厚度幾百米的第四紀(jì)松散堆積層。
(1)地下水的補(bǔ)給條件。地下水的補(bǔ)給主要來源于南部山前傾斜戈壁礫石帶平原的河道滲漏和河床潛流,通過南部斷面?zhèn)认蛄魅氡緟^(qū)外,其他由區(qū)內(nèi)渠系引水入滲,農(nóng)田田間灌溉入滲補(bǔ)給形成。
(2)地下水的徑流條件。受車爾臣河兩岸沙丘地貌分布的控制,地下水總體流向與河流走向及地形坡向基本一致,僅在局部地帶受地表水體和河道洼地,排堿渠排水的影響,徑流方向稍有變化,水力坡度下游逐漸變小。
(3)地下水的排泄條件。地下水的排泄有潛水蒸發(fā)蒸騰,河道、渠、溝排泄及側(cè)向排出方式。
潛水蒸發(fā)蒸騰排泄。且末縣氣候干燥,干燥度為33°,蒸發(fā)強(qiáng)度大,車爾臣河流年平均蒸發(fā)量2 498 mm,加之均衡區(qū)地下水埋深小,地下水無效蒸發(fā)強(qiáng)烈,作物對(duì)地下水的蒸騰作用也強(qiáng)烈,地下水的蒸發(fā)蒸騰成為主要的排泄方式[11]。
排水渠、溝排泄。區(qū)內(nèi)主要有巴格艾日克、英吾斯塘、阿克提坎墩、闊什薩特瑪提讓等5條主排干渠,另有其它配套排水渠多條,部分低洼渠段有匯集地下水、起排水作用。在河道等低洼地帶,地下水溢出地表形成沼澤,濕地,通過水面蒸發(fā)排泄。
綜上所述,地下水補(bǔ)給、徑流、排泄的基本特征可歸納為以下幾點(diǎn):①區(qū)內(nèi)地下水主要由上游山前傾斜戈壁礫石帶的平原河道入滲地表水,轉(zhuǎn)化側(cè)向補(bǔ)給而成,其次是均衡區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉入滲補(bǔ)給。地下水由此孕育了車爾臣河兩岸的草場(chǎng)、胡楊林、濕地等廣大綠洲。②在均衡區(qū)上部,車爾臣河與地下水的關(guān)系是以河水補(bǔ)給地下水為主;均衡區(qū)灌區(qū)中下部,車爾臣河與地下水的關(guān)系是以地下水補(bǔ)給河水為主。③地下水的總體流向與河流走向一致,徑流強(qiáng)度由上游至下游遞減。④均衡區(qū)的地下水主要分布在沿車爾臣河兩岸灌區(qū)內(nèi),近河地區(qū)地下水埋深較淺為1~3 m,遠(yuǎn)離河岸的荒漠地區(qū)埋深較大,為大于3 m。⑤地下水的排泄以面狀蒸發(fā)、蒸騰為主,其次是側(cè)向補(bǔ)入河道及側(cè)向流出。
區(qū)內(nèi)地下水補(bǔ)、徑、排條件符合沖積平原下游細(xì)土帶的一般規(guī)律,即以垂向轉(zhuǎn)化為主要補(bǔ)給,以垂直蒸發(fā)為排泄方式。
瓊庫勒鄉(xiāng)、阿熱勒鄉(xiāng)一線以南、山前洪積,沖積傾斜平原區(qū),含水層結(jié)構(gòu)單一、透水性能、貯水條件均好,但地下水位埋深較大。
均衡區(qū)中下部沿車爾臣河兩岸的地塊,屬?zèng)_積平原的近河地帶,地下水埋深小,一般是1~3 m開采方便,含水層巖性以砂礫石、中細(xì)砂為主,還有部分卵礪石。含水層的透水性能良好,徑流通暢,含水層的貯水性也良好,單位涌水量達(dá)3~5 L/(s·m)。同時(shí)本區(qū)是且末縣灌溉農(nóng)業(yè)的主體,渠系縱橫,灌溉用水量大,地下水的補(bǔ)給充沛。因此,本區(qū)地下水的開采條件良好。處于農(nóng)區(qū)邊緣地帶遠(yuǎn)離車爾臣河兩岸方向的地塊,耕地比較零散,渠系較少,灌溉用水量少,地下水的補(bǔ)給相對(duì)較少,含水層的透水性能和貯水條件也比較差,單位涌水量多小于2 L/(s·m),該區(qū)地下水的開采條件相對(duì)較差。
且末縣車爾臣河流域地下水開發(fā)利用歷史較晚,為了解決本縣的春旱缺水問題,農(nóng)業(yè)灌溉機(jī)井自1990年開始建設(shè),對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到了一定的作用,但至今發(fā)展規(guī)模不大[12]。
在人、畜、工業(yè)用水方面,60-70年代就有零星打井取地下水,但為數(shù)不多,多集中在城鎮(zhèn)。到80年代中后期,才逐漸大量建設(shè)人畜飲水機(jī)和手壓機(jī),使城鎮(zhèn)和村民的生活用水基本上都使用了地下水。
且末車爾臣河平原區(qū)地下水資源蘊(yùn)藏量較為豐富,且水質(zhì)尚好。但地下水開發(fā)利用程度很低,目前共有20眼機(jī)井和手壓機(jī),年提水量約472.66萬m3,均用于人畜用水,工業(yè)用水,已打的5眼農(nóng)用機(jī)井由于沒有配套,一直未投入使用,農(nóng)業(yè)灌溉用地下水幾乎為零,因此地下水的利用率很低,且末地區(qū)應(yīng)加快開發(fā)利用地下水來緩解地表水分配不均所造成的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)用水緊張的矛盾。
塔什薩依河為若羌縣與且末縣的界河,塔什薩依河流域灌區(qū)從1996年建設(shè)至今,塔什薩依流域若羌片區(qū)地下水年開采量約569萬m3。塔什薩依河流域且末片區(qū)地下水開采均為人畜飲水手壓井,目前還沒有工業(yè),塔什薩依河流域且末片區(qū)地下水年開采量約7.34萬 m3。
農(nóng)業(yè)灌溉用水主要為地表水源,地下水的開發(fā)力度較小,灌區(qū)地下水動(dòng)態(tài)為滲入—蒸發(fā)型[13]。春季3月后受灌溉作用,灌區(qū)地下水獲得補(bǔ)給而抬高,秋季后水位下降,受河道及耕地范圍、種植作物種類和潛水埋深的影響,不同地段的潛水動(dòng)態(tài)變化有一定的差異,但具有相似的動(dòng)態(tài)變化特征,只是變化幅度不同,灌區(qū)地下水變幅為0.5~2 m,多年地下水埋深變化不大,水位變化較為穩(wěn)定。
根據(jù)水利部頒布執(zhí)行的水資源評(píng)價(jià)導(dǎo)則中總則的技術(shù)要求,在本次地下水資源開發(fā)利用規(guī)劃中的開采分區(qū)時(shí),應(yīng)充分考慮地下水開發(fā)利用導(dǎo)則的具體要求,特提出以下的分區(qū)。
考慮到開采分區(qū)主要目的是為農(nóng)業(yè)灌溉服務(wù),地下水埋深較大,抽水成本相對(duì)較高,地下水埋深大于15 m分布在灌區(qū)的上游,因此劃定此區(qū)。該區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉用水,主要依靠地表水資源,可稱作地表水灌區(qū)。該區(qū)地下水留給當(dāng)?shù)厝诵箫嬘眉肮I(yè)發(fā)展之用。
沿車爾臣河兩岸1~2 km的綠洲灌區(qū)部分,也是灌區(qū)地下水補(bǔ)給的核心地帶,地下水埋深1.0~10 m,礦化度較低,多低于2 g/L,該區(qū)也是農(nóng)業(yè)的重點(diǎn)發(fā)展區(qū)。
該區(qū)位于綠洲邊際,其外圍即為野生生態(tài)區(qū),該區(qū)地下水埋深約1~3 m,該區(qū)的地下水及地表水的余水主要補(bǔ)給外圍的禁止開采區(qū),故該區(qū)的地下水位不允許有較大的降低,以免影響其外圍的野生生態(tài)耗水。該區(qū)開發(fā)利用地下水,只允許在年內(nèi)的枯水季節(jié)開采,并在年內(nèi)豐水期用增加灌溉定額或其它方式加以回補(bǔ),使該區(qū)的地下水埋深控制在2.5~3 m的范圍內(nèi)。本質(zhì)上是該區(qū)的地下水含水層看成一個(gè)年內(nèi)可調(diào)蓄的地下水庫,需水時(shí)開采,年內(nèi)豐水期補(bǔ)給,故定名為地下水的調(diào)蓄開采區(qū)。該區(qū)往往有一定數(shù)量的鹽漬化土地,缺水主要在春季,而在春季地下水被降低后,對(duì)鹽漬化的土地達(dá)到一定的改良作用,從水資源的調(diào)配角度來看,該區(qū)應(yīng)屬地表水為主、地下水為輔的灌區(qū)。在調(diào)配地表水資源時(shí),應(yīng)對(duì)該區(qū)有一定的照顧。
該區(qū)位于適宜開采區(qū)的外側(cè),在該區(qū)的地表主要覆蓋物為野生的蘆葦、耐旱野生植物、胡楊等,野生動(dòng)物主要依靠灌區(qū)的一些排水、洪期引入灌區(qū)的余水及地下水而生存。為了保護(hù)綠洲環(huán)境,該區(qū)的地下水是絕對(duì)不允許開采的,故定名為禁止開采區(qū),或稱之為野生生態(tài)保護(hù)區(qū)。該區(qū)是綠洲最外圍的一道防線,是綠洲的保護(hù)帶,不僅不能開采地下水,而且在年內(nèi)的豐水期,應(yīng)計(jì)劃調(diào)配一定的地表水資源,種植防護(hù)林及防風(fēng)固沙草地。由于主風(fēng)向的原因,且末縣東部的沙漠對(duì)綠洲的威脅較大,應(yīng)保護(hù)和恢復(fù)天然植被不被破壞,在禁采區(qū)除了禁止開采地下水外,還要安排一定的地表水資源,支持這里的防風(fēng)、固沙林草建設(shè),以保證綠洲的長(zhǎng)治久安,保證綠洲的可持續(xù)存在和發(fā)展。
現(xiàn)狀年(2005年)的水均衡分析,是從多年平均的角度去分析和認(rèn)識(shí)的。且末縣平原區(qū)屬極度干旱地區(qū),年降水量?jī)H有21.8 mm,且一年內(nèi)又分為多次降水,每次降水后不久又蒸發(fā)回到大氣中。故在進(jìn)行水均衡分析時(shí),可將其忽略掉,對(duì)地下水而言,且末縣近幾年才開采地下水,且開采地下水的量尚不大,總體上仍為水文-灌溉-蒸發(fā)型,則且末縣車爾臣河流域項(xiàng)目均衡區(qū)的水均衡方程為:
式中:Q進(jìn)——從地表水進(jìn)入本區(qū)的地表水量和從地下水側(cè)向滲入的地下水量;Q出——從地表面流出本區(qū)的地表水量和地下側(cè)向滲出的地下水量;Q蒸——在本區(qū)內(nèi)消耗于大氣中的蒸發(fā)蒸騰水量;Q地收——本區(qū)地下水的收入項(xiàng)綜合;Q地支——本區(qū)地下水的支出項(xiàng)總和。
據(jù)水文資料,車爾臣河出山口平均徑流量為7.84億m3。在出山口以下33.1 km處車爾臣河巴什克其克電站多年平均徑流量(1956-2002年)為6.98億m3,而在出山口下82 km車爾臣河且末斷面(水文站1956-2002年)多年平均年徑流量則減少到5.139億m3,表現(xiàn)出新疆河流的典型特點(diǎn)。即出山口以上為徑流形成區(qū),山口以下為徑流散失區(qū),河水經(jīng)山前礪石帶大量滲入地下轉(zhuǎn)化為地下水,以且末水文站為均衡斷面,河道損失量為2.701億m3,由此計(jì)算出車爾臣河上游河道1 km的平均輸水損失率為4.2‰。在車爾臣河流域還有其它季節(jié)性洪溝河流,主要有庫拉木拉河、于山干河和阿克亞河,三河多年進(jìn)入均衡區(qū)內(nèi)的平均徑流量為950萬m3,在夏季水量較大時(shí)常沖毀公路,有時(shí)可直接流入革命大渠內(nèi),對(duì)大渠造成威脅。進(jìn)入本區(qū)的地表水徑流量為5.234億m3。
(1)均衡區(qū)排水渠排水及渠道退水。經(jīng)且末縣水利局落實(shí),現(xiàn)狀年且末縣均衡區(qū)各鄉(xiāng)排水渠年總排水量為14 500億m3,主要分布在均衡區(qū)中下游,沒有利用,由于均衡區(qū)農(nóng)田多分布在車爾臣河的近兩岸,排渠水量大部排向相對(duì)較低的車爾臣河河道,據(jù)統(tǒng)計(jì)有75%的水量即10 875億m3水匯入車爾臣河河道。其他水量在匯流過程中被蒸發(fā)蒸騰消耗,實(shí)際被天然草地利用,其量為3 625萬m3。渠道年退水量3 500萬m3,全部排向車爾臣河。
(2)均衡區(qū)開采利用地下水。均衡區(qū)人畜及城鎮(zhèn)用水,主要用井水,根據(jù)調(diào)查估算開采地下水水量如下:①人口用水。每人每天按80 L耗水計(jì)算,均衡區(qū)現(xiàn)狀年總?cè)丝跒?7 025人,年用水量為:57025×0.08×365=166.51萬 m3。②牲畜用水。且末縣現(xiàn)狀年(2005年)牲畜存欄頭數(shù)為34.07萬頭,用水定額為10 L/(頭·d)。畜年耗水量為:34.07×0.01×365=124.36萬m3。③工業(yè)城鎮(zhèn)用水。根據(jù)且末縣計(jì)委提供資料,每萬元產(chǎn)值耗水約200 m3,現(xiàn)狀年工業(yè)總產(chǎn)值為6 059萬元,估算的年耗水量為:6059×300=181.79萬m3;人畜、城鎮(zhèn)工業(yè)用水總計(jì)約為166.47+124.36+181.79=472.66萬 m3;以上人畜、城鎮(zhèn)工業(yè)用水各按30%計(jì)算蒸發(fā)、滲漏補(bǔ)給量,即為142.55萬m3。根據(jù)本次調(diào)查,農(nóng)業(yè)地下水開采量總計(jì)為零,所以均衡區(qū)現(xiàn)狀年開采地下水總量為472.66萬 m3。
根據(jù)自治區(qū)南疆地區(qū)地下水開發(fā)利用工作會(huì)議精神,巴州且末縣制定的將來國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃的需水要求及實(shí)際情況,遵循地下水采補(bǔ)平衡,持續(xù)良性開發(fā)的原則,對(duì)且末縣地下水資源進(jìn)行科學(xué)合理的開發(fā)利用規(guī)劃,合理開發(fā)地下水補(bǔ)充灌溉或發(fā)展高新節(jié)水灌溉,緩解且末縣農(nóng)業(yè)灌溉季節(jié)性缺水矛盾,提高灌溉保證率及農(nóng)作物單產(chǎn);并通過開采地下水發(fā)展高新節(jié)水灌溉,置換出地表水增加糧食作物的種植面積或復(fù)播面積,增加糧食產(chǎn)量,保證全縣的糧食安全[14]。為了解決地下水開采前后動(dòng)態(tài)變化及其應(yīng)采取的措施,并使規(guī)劃落到實(shí)處,應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作。
(1)防止地下水過量開采的對(duì)策??刂频叵滤拈_采量,以此來控制地下水位的持續(xù)下降和漏斗的不斷擴(kuò)展。預(yù)防因地下水位下降引發(fā)的地面沉降、地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生;減少水源井的開采量,擴(kuò)大水源的開采,以保障城區(qū)的供水量;合理調(diào)配地下水和地表水的用量。
(2)防治地下水污染的對(duì)策。禁止使用滲坑、滲井排放生活污水和工業(yè)廢水;禁止隨意排放生活垃圾及工業(yè)廢物,對(duì)現(xiàn)已存在的垃圾堆進(jìn)行徹底清除。盡快建立垃圾處理廠,實(shí)現(xiàn)對(duì)垃圾的集中、無害化處理;禁止在無防滲層條件下掩埋有害固體廢物;對(duì)旱廁進(jìn)行改造,均應(yīng)設(shè)防滲層。禁止在水源地防護(hù)帶內(nèi)建有污染的工廠,對(duì)現(xiàn)已存在于水源地附近的工廠排污應(yīng)嚴(yán)加監(jiān)督管理;嚴(yán)格控制農(nóng)田施用化肥和農(nóng)藥量;組織有關(guān)部門專業(yè)人員,對(duì)化工廠一帶地下水污染原因進(jìn)行綜合調(diào)查,提出治理方案;合理規(guī)劃布局,徹底改變目前供水水源地與居民區(qū)、工廠相混雜的狀態(tài)。
(3)加強(qiáng)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作,做好地下水位、水質(zhì)的監(jiān)測(cè)的對(duì)策。要進(jìn)一步完善節(jié)水管理的法規(guī)體系,加大執(zhí)法力度,加強(qiáng)執(zhí)法監(jiān)督,真正做到依法管水。并根據(jù)當(dāng)前實(shí)際,對(duì)其進(jìn)一步修訂、完善和配套,同時(shí)要加強(qiáng)執(zhí)法和監(jiān)督工作,保證各項(xiàng)法律法規(guī)的有效實(shí)施。
(4)實(shí)施地表水與地下水的優(yōu)化調(diào)度,統(tǒng)一計(jì)價(jià)收取水費(fèi)的決策??梢蕴岣咚Y源利用效率進(jìn)一步理順和逐步提高城市供水價(jià)格,并積極推廣階梯式水價(jià)計(jì)費(fèi)方式,要充分利用價(jià)格這個(gè)經(jīng)濟(jì)杠桿,推動(dòng)水資源保護(hù)和節(jié)約用水工作。特別是當(dāng)前供水價(jià)格偏低的情況下,適時(shí)、合理地調(diào)整水價(jià)是促進(jìn)節(jié)約用水最有效的手段。在調(diào)整和改革水價(jià)的過程中,要盡快根據(jù)實(shí)際情況,組織制訂供水價(jià)格管理辦法的實(shí)施細(xì)則,建立符合社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)要求的水價(jià)形成機(jī)制,科學(xué)地規(guī)范水價(jià)的管理。
(5)加強(qiáng)管理人民的上崗培訓(xùn),搞好機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行、管理、維護(hù),降低能耗,提高水泵裝置效率,降低運(yùn)行成本的決策。在貫徹實(shí)施國家現(xiàn)有法律法規(guī)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步加強(qiáng)水資源管理 ,應(yīng)盡快建立和完善水務(wù)部門的工作,把水資源管理與地下水開發(fā)利用和保護(hù)以及城市供水、排水、節(jié)約用水等統(tǒng)一起來,將水的管理權(quán)統(tǒng)一在一個(gè)機(jī)構(gòu)或一個(gè)部門,實(shí)行從水源、供水、排水及污水處理、節(jié)水等水務(wù)一體化管理[15]。對(duì)于水資源的統(tǒng)一管理,首先要統(tǒng)一法律法規(guī)和方針政策,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,部門應(yīng)當(dāng)在嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)有法律、法規(guī)和方針政策的前提下,根據(jù)規(guī)定的職責(zé)分工和管理權(quán)限,各負(fù)其責(zé),積極配合,相互協(xié)調(diào)。水資源統(tǒng)一管理的重點(diǎn)是統(tǒng)一規(guī)劃和統(tǒng)一調(diào)度。對(duì)于規(guī)劃區(qū)內(nèi)地下水的開發(fā)利用與保護(hù)及供排水和節(jié)約用水工作,是在流域水資源規(guī)劃指導(dǎo)下的具體開發(fā)利用、保護(hù)活動(dòng),這些方面既有資源管理的內(nèi)容,又與資源管理有所不同,因?yàn)樗钦w不可分割的一部分,必須將其作為規(guī)劃建設(shè)的組成部分來進(jìn)行管理。
(6)加強(qiáng)用水管理,財(cái)務(wù)管理,降低單方水成本的決策。盡快研究污水回用問題,應(yīng)當(dāng)在規(guī)劃建設(shè)污水處理設(shè)施的同時(shí),將污水回用設(shè)施建設(shè)一并考慮。要統(tǒng)籌規(guī)劃,因地制宜,采取集中與分散相結(jié)合的方式,經(jīng)濟(jì)合理地確定污水回用設(shè)施的建設(shè)規(guī)模和處理工藝。要用戰(zhàn)略的眼光全面規(guī)劃和統(tǒng)籌解決水資源不足的問題。對(duì)于一些工業(yè)用水和環(huán)境衛(wèi)生及生態(tài)景觀等用水,可以利用經(jīng)處理后的污水。應(yīng)當(dāng)在水資源統(tǒng)籌規(guī)劃的基礎(chǔ)上,對(duì)遠(yuǎn)距離調(diào)水和污水處理回用進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,更經(jīng)濟(jì)合理地利用現(xiàn)有水資源。
(7)進(jìn)一步加大保護(hù)水資源和節(jié)水宣傳力度的決策。要更加廣泛地向全社會(huì)宣傳水資源緊缺形勢(shì),保護(hù)水資源的重要性和節(jié)約用水的重要意義和緊迫性,進(jìn)一步提高全民的節(jié)水意識(shí)、憂患意識(shí)。特別是隨著旅游業(yè)的迅速發(fā)展,如何保護(hù)水資源不受污染,就成了關(guān)鍵性的問題[16]。因此應(yīng)制定和采取一系列法規(guī)和措施,積極宣傳水資源保護(hù)知識(shí),使河流、公園等水景觀不受污染,創(chuàng)造良好的自然環(huán)境,真正做到人與自然的和諧發(fā)展。節(jié)約用水不僅是有關(guān)部門的責(zé)任,也是全社會(huì)的義務(wù),要?jiǎng)訂T各方面的力量,廣泛做好宣傳工作。
且末縣地下水開發(fā)建設(shè)工程的實(shí)施所帶來的綜合效益較好,工程投資適度,建議上級(jí)部門審查批準(zhǔn),早日上馬,早日受益。項(xiàng)目法人和有關(guān)部門盡快開展該工程技術(shù)施工階段的準(zhǔn)備工作,以便盡快施工建設(shè),投入運(yùn)行,盡早收益。
[1]關(guān)東海,張衛(wèi)國.新疆車爾臣河水文特征[J].西北水力發(fā)電,2004,20(4):39-41.
[2]阿布都熱合曼·哈力克,瓦哈甫·哈力克,卞正富.且末綠洲水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)耦合系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的量化分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2010,24(4):26-31.
[3]阿布都拉·麥合木提,阿地力·肉孜,阿不都克依木·阿布力孜,等.GIS支撐下的且末縣水資源及其利用的空間分異研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2008(15):318-321.
[4]王讓會(huì).且末綠洲的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].新疆環(huán)境保護(hù),1996,18(4):19-23.
[5]王讓會(huì).且末綠洲的自然災(zāi)害及減災(zāi)對(duì)策[J].干旱區(qū)研究,1997,14(4):69-72.
[6]阿布都熱合曼·哈力克,瓦哈甫·哈力克,卞正富.且末綠洲生態(tài)安全及其生態(tài)補(bǔ)償長(zhǎng)效機(jī)制研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,46(4):900-906.
[7]唐新軍,馬英杰,車爾臣河灌區(qū)節(jié)水改造對(duì)周邊及下游生態(tài)環(huán)境的影響[J].節(jié)水灌溉,2002(1):18-19.
[8]杜曉梅,瓦哈甫·哈力克,于茜,等.且末綠洲系統(tǒng)穩(wěn)定性影響因子初探[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究,2007,23(4):452-458.
[9]王讓會(huì),孫洪波,趙振勇.新疆且末綠洲土地利用變化機(jī)制與驅(qū)動(dòng)力分析[J].干旱區(qū)地理,2005,28(6):849-855.
[10]姜琦剛,高村弘毅,后藤真太郎.中國新疆且末綠洲土地利用變化及驅(qū)動(dòng)力分析[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào),2003,33(1):83-86.
[11]魏光輝,王勇,曹偉.車爾臣河流域水面蒸發(fā)折算系數(shù)分析[J].沙漠與綠洲氣象,2008,2(1):35-37.
[12]瓦哈甫·哈力克,穆艾塔爾·賽地,楊玲.綠洲規(guī)模與綠洲經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系定量研究[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究,2008,24(2):243-248.
[13]瓦哈甫·哈力克,塔西甫拉提·特依拜海,米提·依米提,等.克里雅河流域水資源利用及其生態(tài)環(huán)境響應(yīng)研究[J].農(nóng)業(yè)科學(xué)與綜合研究,2006,22(4):283-287.
[14]新疆巴州水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利水電設(shè)計(jì)研究院.新疆且末縣車爾臣河灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造總體規(guī)劃[R].2000.
[15]李文賀.水資源利用與保護(hù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.
[16]周維博,施垌林,楊路華.地下水利用[M].北京:中國水利水電出版社,2006.