董克鵬

(新疆和田水文水資源勘測(cè)局，新疆 和田 848000)

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新疆策勒縣地表水資源現(xiàn)狀及可利用量探析

董克鵬

(新疆和田水文水資源勘測(cè)局，新疆 和田 848000)

新疆南部和田地區(qū)策勒縣境內(nèi)各河流的徑流全部來自山區(qū)降雨、積雪融水等，年內(nèi)分配很不均勻，年內(nèi)變化大，采用流域和行政分區(qū)結(jié)合方案，對(duì)地表水資源配置及平衡進(jìn)行分析研究，并對(duì)地表水資源可利用量進(jìn)行計(jì)算分析，結(jié)果表明：本區(qū)域地表水資源總量較豐富，天然水質(zhì)良好，根據(jù)現(xiàn)狀情況計(jì)算出策勒縣多年平均地表水資源可利用量為5.746×108m3。該研究成果對(duì)該縣水資源開發(fā)利用及管理具有積極作用，對(duì)科學(xué)利用水資源具有現(xiàn)實(shí)意義。

策勒縣；地表水資源；可利用量

研究策勒縣及其鄉(xiāng)鎮(zhèn)的水資源總量、可利用量、水質(zhì)狀況等時(shí)空變化情況，目的是滿足區(qū)域在各行各業(yè)發(fā)展中對(duì)水資源需求的規(guī)劃要求。

本次研究按照《水資源調(diào)查規(guī)范》(征求意見稿)GB/T XXXX-2011[1]的要求進(jìn)行，研究采用最新的技術(shù)，運(yùn)用地理信息分析處理軟件技術(shù)直接在25萬分之一電子地圖上作業(yè)，提高了分水嶺界定及降水深及徑流深量算的精度；應(yīng)用專業(yè)軟件編制各類表格、圖件，提高了成果質(zhì)量；研究?jī)?nèi)容較以往成果得到進(jìn)一步的充實(shí)和細(xì)化，水質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容由以往的2項(xiàng)增加為6項(xiàng)；涵括了所有相關(guān)水資源四級(jí)區(qū)和行政分區(qū)到鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)；研究成果更具有實(shí)用性。

1 概況

1.1 地理位置

研究區(qū)位于新疆南部的和田地區(qū)策勒縣全境，國(guó)土總面積31 591.6 km2，縣人民政府位于315國(guó)道線旁。

1.2 地形地貌、土壤、植被

本區(qū)地形總態(tài)勢(shì)是南高北低，西高東低，海拔高程1 050～7 282 m。南部為昆侖山，主要山峰海拔高程均在4 000 m以上。帕米爾高原、喀喇昆侖山和昆侖山有許多海拔在6 000 m以上的高峰。人類活動(dòng)區(qū)域大部分在海拔1 300～1 500 m的沖洪積平原地帶綠洲區(qū)內(nèi)，山區(qū)和北部平原區(qū)界線分明。區(qū)域南部是峰巒疊嶂的昆侖山，北部是沖積平原及在此基礎(chǔ)上發(fā)育的風(fēng)成地貌。主要地形有連綿的綠洲、山地、草場(chǎng)、礫石戈壁、沙漠、河漫灘等。

農(nóng)灌區(qū)主要位于策勒河、奴爾河流域，土壤主要為灌淤土，其次為棕漠土、潮土。其共同特征是：質(zhì)地輕、結(jié)構(gòu)差、耕性好，有機(jī)質(zhì)含量低，缺磷少氮、養(yǎng)分貧乏。

高山冰雪帶為冰沼土；干旱寒冷地區(qū)是高山荒漠土；亞高山帶濕潤(rùn)山地為草甸土[4]，干旱山地是草甸草原土；中山帶為山地栗鈣土；在中低山帶主要是栗鈣土；在半荒漠低山丘陵、山間盆地是灰鈣土；在洪積扇為原始荒漠土。在河漫灘、低階地是草甸土；在沖積扇緣平原地下水位較高處常有荒漠鹽土分布。由于干旱少雨，又有大量難于利用的戈壁、沙漠和干旱荒山，因此森林資源非常貧乏。

1.3 水文地質(zhì)

由于地殼運(yùn)動(dòng)的作用，褶皺帶成為山區(qū)，沉降帶組成盆地。在山區(qū)的沉陷部分亦組成小型山間盆地或谷地。因分析區(qū)位于歐亞大陸腹地，地形封閉，遠(yuǎn)離海洋，水汽難以進(jìn)入，降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，溫差大，風(fēng)力強(qiáng)，致使盆地平原區(qū)成為典型的大陸性干旱和半干旱的環(huán)境區(qū)，在氣候、水文、地質(zhì)構(gòu)造及地貌條件制約下，其地下水形成、埋藏、分布和運(yùn)動(dòng)規(guī)律亦具其獨(dú)特的特征。

1.4 河流水系、湖泊、冰川

分析區(qū)內(nèi)主要的河流為策勒河、努爾河，玉龍喀什河等11條河流，見表2，它們均發(fā)源于南部中高山區(qū)，補(bǔ)給源為中高山區(qū)冰雪融水和淺山區(qū)降水，徑流方向由山區(qū)到平原，最后消失于塔克拉瑪干沙漠之中；按照新疆河區(qū)劃分，本縣境內(nèi)的河流分屬于克里雅諸小河區(qū)及和田河流域區(qū)。

根據(jù)中國(guó)科學(xué)院蘭州冰川凍土研究所編制，1992年在科學(xué)出版社出版的《中國(guó)冰川目錄》昆侖山區(qū)(和田河內(nèi)流區(qū))的資料，策勒縣有1 542條冰川，面積為3 528 km2，冰川儲(chǔ)量432 km3。

2 水資源現(xiàn)狀

2.1 降水

本區(qū)含濕氣流受阻于天山、帕米爾高原、昆侖山及喀喇昆侖山，致使低山及平原區(qū)降水稀少，但中、高山區(qū)可形成較大降水，多年降水量見表1所示。水汽來源可歸納三條路徑。

(1)西部入境水汽：因本區(qū)位于北半球中緯度盛行西風(fēng)環(huán)流區(qū)內(nèi),雖然本區(qū)距離大西洋遙遠(yuǎn)，但該區(qū)上空對(duì)流層上部的西風(fēng)氣流終年暢通，該氣流促成的降水面積大，過程及量值平穩(wěn)，且自西向東逐漸減少；

(2)東部入境水汽：來自北冰洋干冷氣流和西北氣流；

(3)南部入境水汽：源于阿拉伯海、孟加拉灣的水汽、也是我國(guó)大陸主要水汽來源。這兩個(gè)海域地處熱帶季風(fēng)區(qū)域，水汽挾帶能力較強(qiáng),在一定條件下，翻越昆侖山到達(dá)本區(qū)上空，造成局部地區(qū)降水天氣[2]，這種氣流造成的降水，面積小，歷史短，地表匯流快，易形成突發(fā)性洪水。

表1 策勒縣降水量計(jì)算成果表

2.2 蒸發(fā)

本次分析收集了策勒縣及鄰近區(qū)域6處蒸發(fā)觀測(cè)站的資料，其中氣象站3處，水文站3處；選用站及參證站的資料主要為Φ20 cm蒸發(fā)皿觀測(cè)的數(shù)據(jù)，根據(jù)和田地區(qū)觀測(cè)的E601型蒸發(fā)器的資料來?yè)Q算得到各觀測(cè)站點(diǎn)的大水體蒸發(fā)量。

2.3 水質(zhì)

通過對(duì)地表水的水化學(xué)特征分析、現(xiàn)狀水質(zhì)、水體營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)、水質(zhì)變化趨勢(shì)、水功能區(qū)水質(zhì)達(dá)標(biāo)分析評(píng)價(jià)和地表水供水水源地水質(zhì)評(píng)價(jià)：區(qū)域內(nèi)河流天然水質(zhì)總體良好,受到河流補(bǔ)給源影響，河流水質(zhì)表現(xiàn)出明顯的地域特征，總的趨勢(shì)是山區(qū)優(yōu)于平原。

從各河流水化學(xué)類型分析來看，策勒河、沙依瓦克河屬于硫酸鹽、鈉組、Ⅱ型水；烏魯克薩依河、恰哈河均屬于硫酸鹽、鈣組、Ⅱ型水；努爾河、阿克塞音河、卡爾蘇河均屬于重碳酸鹽、鈣組、Ⅱ型水；玉龍喀什河屬于重碳酸鹽、鈣組、Ⅰ型水，其年內(nèi)變化趨勢(shì)為汛期最低，汛后次之，冬季最高,各河流及水庫(kù)pH的值在8.0～8.5之間，屬于弱堿性水，變化幅度較小，較穩(wěn)定[2]。

2.4 水資源量

研究選用了區(qū)內(nèi)外4個(gè)基本水文站和3個(gè)專用水文站的徑流資料，實(shí)測(cè)系列最長(zhǎng)的是玉龍喀什河同古孜洛水文站，策勒站，分別有55、53年連續(xù)完整的資料，系列最短的是三個(gè)專用站各有1年資料。按照地表水資源量計(jì)算要求：區(qū)域地表水資源及河川徑流量計(jì)算采取“實(shí)測(cè)優(yōu)先原則”，(1)有水文站的河流按1956-2010同步系列推求測(cè)站以上控制區(qū)多年平均河川徑流量；(2)沒有水文站控制的河流，包括季節(jié)性河流和山洪溝等產(chǎn)水區(qū)以及設(shè)站河流未控制產(chǎn)水區(qū)，只要山區(qū)有集水面積的均用徑流量等值線圖量算出年徑流量，見表2所示。

2.5 水資源時(shí)空分布

研究區(qū)內(nèi)各河流的徑流全部來自于山區(qū)的降雨、季節(jié)性積雪融水、永久積雪融水，各主要河流徑流的年內(nèi)分配很不均勻，年內(nèi)變化大，其分配不但與降雨有關(guān)，而且還與熱量同步，全年徑流主要集中在高溫季節(jié)的5～8月。經(jīng)實(shí)測(cè)資料分析計(jì)算，策勒河、努爾河夏季徑流量分別占年徑流量的84.5%～83.6%左右，四季來水量不均勻，對(duì)各流域內(nèi)工、農(nóng)、牧業(yè)生產(chǎn)非常不利。

將策勒水文站1956～2010年55 a實(shí)測(cè)年徑流資料做模比系數(shù)差積曲線分析，從圖1中可看出，年徑流系列自1956～1961年歷時(shí)6 a，經(jīng)歷了一個(gè)短的平水年；1962～1966年歷時(shí)5 a，經(jīng)歷了明顯的枯水年；1967～1975年歷時(shí)9 a，為平水年；1976～1997年歷時(shí)22 a為一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間的枯水年；1998～2010年歷時(shí)13年為顯著的豐水年，豐枯水交替出現(xiàn)。

表2 四級(jí)區(qū)多年平均地表水資源量及河川徑流量

圖1 策勒站年徑流量模比系數(shù)差積曲線圖

3 地表水資源可利用量

3.1 不可以被利用地表水量(WSN)

3.1.1 湖泊、濕地所必須的水量(WSL)

湖泊、濕地所必須的水量是指用于補(bǔ)償既定規(guī)模、濕地多年平均天然蒸發(fā)、滲漏的水量。計(jì)算式為：WSL=WE-WP+WI式中：WSL為湖泊、濕地所必須的水量；WE為湖泊、濕地水面蒸發(fā)量；WP為湖泊、濕地直接降水補(bǔ)給水量；WI為湖泊、濕地滲漏耗水量。

境內(nèi)有0.625 0×108m3的水量流入于田縣的阿什庫(kù)勒湖及烏魯克庫(kù)勒湖，該湖區(qū)為封閉內(nèi)陸區(qū)，為維護(hù)其生態(tài)平衡，這部分水量是不宜開發(fā)利用的。

3.1.2 出區(qū)水量(WSX)

(1)玉龍喀什河上游部分位于策勒縣的集水面積為6 480.3 km2，多年平均年徑流量為12.13×108m3，這部分水量產(chǎn)生于高寒山區(qū)，為洛浦縣、和田市及和田縣的傳統(tǒng)用水。

(2)克里雅河位于策勒縣高寒山區(qū)的集水面積為193.6 km2，多年平均年徑流量為0.129 7×108m3，這部分水量產(chǎn)生于高寒山區(qū)；為于田縣的傳統(tǒng)用水。

3.1.3 河道內(nèi)需保持的最小水量(WSR)

為合理開發(fā)、利用、保護(hù)水資源，切實(shí)提高水資源的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的綜合效益，進(jìn)一步加強(qiáng)流域水資源統(tǒng)一調(diào)度和管理，確保策勒縣近期綜合治理目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)限額用水量及生態(tài)用水量雙項(xiàng)指標(biāo)控制，各河流用于維持河道基本功能的需水量按照15%的河川徑流量進(jìn)行計(jì)算，不可以被利用水量(WSN)為0.425 8×108m3。

不可以被利用水量計(jì)算式為：WSN= WSL+WSX+WSR=13.31×108m3。

3.2 不可能被利用地表水量

該水量是指受種種技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性因素限制，無法被利用的量。主要考慮在可預(yù)見期內(nèi)受技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性因素影響難以開發(fā)利用的水量?？h境內(nèi)不可能被利用地表水量為：流域徑流深等值線5 mm以內(nèi)，雖然可以產(chǎn)生徑流，但是，并不能歸槽的那部分水量，基本上都消耗于蒸發(fā)、下滲。該量為0.146 4×108m3。

3.3 地表水可利用量

該量是指在可預(yù)見的時(shí)期內(nèi)，在統(tǒng)籌考慮河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境和其他用水量的基礎(chǔ)上，河川徑流量中通過經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的措施，可供河道外生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水，即：一次性最大水量(不包括回歸水的重復(fù)利用量)。

計(jì)算公式：WSU=WS-WSN-WDF

式中：WSU為地表水可利用量；WS為天然河川徑流量；WSN為不可以被利用量；WDF為不可能被利用量。

WSU=19.64-13.31-0.146 4=6.184×108m3，目前由于全部取得該水量存在諸多困難，根據(jù)現(xiàn)狀情況分析計(jì)算出5.746×108m3即為策勒縣多年平均地表水資源可利用量。

4 結(jié)語

研究成果說明，本區(qū)域地表水資源總量較豐富，天然水質(zhì)總體良好；出區(qū)水量占全區(qū)地表水資源總量的64.3%,該水量對(duì)于干旱區(qū)是十分寶貴的資源。占研究區(qū)59%的沙漠與平原的產(chǎn)水量為零，進(jìn)入綠洲區(qū)的河流水量高度集中在夏季,河道中除了大量的棄水,還增加了夏洪的威脅；春水小于秋水加劇了春旱,對(duì)春季農(nóng)業(yè)用水十分不利；因此,為了使水資源能適應(yīng)區(qū)域國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要,在近期和遠(yuǎn)景規(guī)劃中,應(yīng)建設(shè)山區(qū)水庫(kù), 以此緩解綠洲區(qū)的用水矛盾和夏季洪水威脅。本研究成果對(duì)該策勒縣水資源開發(fā)利用及其管理已經(jīng)起到了積極的作用，對(duì)科學(xué)利用水資源具有現(xiàn)實(shí)意義。

[1]水資源調(diào)查規(guī)范.(征求意見稿)GB/T XXXX-2011.

[2]策勒縣地表水資源評(píng)價(jià).2012.

[3]王世江.中國(guó)新疆河湖全書.水利水電出版社.2010，11：1.

[4]陳曦.中國(guó)干旱區(qū)自然地理.科學(xué)出版社.2010，6：1.

2016-11-30

董克鵬(1963-)，男，新疆和田人，高級(jí)工程師，主要從事水資源分析工作。

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