文 婷
(新疆喀什噶爾河流域管理局,新疆 喀什 844000)
喀什噶爾河為一級河流,屬塔里木河流域,主源流克孜河發(fā)源于吉爾吉斯斯坦共和國境內(nèi)的特拉普齊亞峰,在我國境內(nèi)的疏附縣、疏勒縣、伽師縣三縣交界處為克孜河兩汊流匯合處,始稱喀什噶爾河。喀什噶爾河自源頭至葉爾羌河匯合全長1019 km,吉爾吉斯斯坦境內(nèi)78 km,我國境內(nèi)河長941 km,國內(nèi)部分流域總面積64177 km2,現(xiàn)狀主要匯水支流有喀拉鐵熱克河、卓尤勒干蘇河、瑪爾坎蘇河、康蘇河、阿依噶爾特河、卡浪溝呂克河。喀什噶爾河在中國境內(nèi)先后流經(jīng)克州的烏恰縣、喀什地區(qū)的疏附縣、喀什市、疏勒縣、伽師縣、巴楚縣、第三師的圖木舒市、伽師總場、阿克蘇地區(qū)的柯坪縣、阿瓦提縣和第一師三團(tuán)??κ哺翣柡蝇F(xiàn)有河長525 km,其中河流出山口以上238 km,平原區(qū)現(xiàn)有河長287 km,現(xiàn)狀年塔西壩閘以下416 km河道常年斷流,僅有少數(shù)年份發(fā)生特大洪水時能流至巴楚縣境內(nèi),現(xiàn)狀河已成為上游灌區(qū)的排堿水通道,已不再與塔里木河有地表水水力聯(lián)系。
表1 不同時段喀什噶爾河流域水保措施規(guī)模、面積與占比 單位:km2
喀什噶爾河流域各時段水土保持工程措施和植物措施規(guī)模期水土保持面積見表1。由表可知,1980 年~1989 年各項水保措施規(guī)模與面積增長最大,而且喬木和灌木種植面積增加幅度最為顯著,藤木種植面積明顯減小,這種水保措施配比的改變?yōu)榱饔蛩帘3执胧┬б娴奶嵘峁┝吮WC。在不同時期所實施的水土保持措施中,種植草坪、種植槽漿砌石砌筑面積占比最大,土地整治、喬木和灌木種植占比次之,藤木種植面積最小,這一趨勢在1990 年及以后時期持續(xù)保持但配比略有不同。
根據(jù)相關(guān)研究成果及流域?qū)嶋H水文資料,喀什噶爾河流域水土保持規(guī)模的增大引起水保措施配置的隨之改變,但水保措施攔沙量并未同步增大,而是在某個區(qū)間范圍波動[1](見圖1)。具體分析喀什噶爾河流域水土保持措施面積所產(chǎn)生的減沙量,1980 年流域下游阿納庫勒水庫淤地壩有效庫容的減沙量規(guī)模最大,此后,隨著土地整治、漿砌石砌筑和土壤改良、植樹種草面積的增大,阿納庫勒水庫淤地壩攔沙庫容逐漸縮小,淤地壩減沙作用逐漸弱化。
圖1 喀什噶爾河流域水土保持面積與減沙量的關(guān)系
根據(jù)新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)水利局發(fā)布的《新疆水土保持對水資源和泥沙影響評價方法》以及不同類型區(qū)域水保措施減沙指標(biāo)進(jìn)行喀什噶爾河流域不同時期水保措施減沙量計算,計算結(jié)果見表2。
表2 喀什噶爾河流域不同時期水保措施減沙量
由表2可知,喀什噶爾河流域不同時期水土保持措施的配置對輸沙量存在很大程度影響。其中,由于1980年~1989年時期土地整治、漿砌石砌筑、土壤改良、種植喬木、種植灌木、種植藤木、種植草坪等措施實施規(guī)模均有大幅度提升,而且與其他措施相比,土地整治、土地改良、種植草坪措施占比顯著提升,所以,水保減沙量占比(40.49%)最大。
進(jìn)一步分析可知,輸沙量規(guī)模除了直接受水保措施配置情況影響外,還與降水量相關(guān)[2],根據(jù)喀什噶爾河流域不同時期降水量、徑流量及其與輸沙量的關(guān)系,在年平均降水量較小且水土保持措施面積增大的情況下,減沙量增加,輸沙量降低,而隨著年平均降水量的增大,即使水保措施面積增加,減沙量反而減少,流域輸沙量增加,這一過程可以得到表3 數(shù)據(jù)的佐證。
表3 喀什噶爾河流域卡拉貝利水文站不同時期降水量、徑流量及其與輸沙量
由表3統(tǒng)計結(jié)果可以看出,1980年~1989年喀什噶爾河流域由于水土保持措施面積大幅度增加,所以輸沙量減少,但是1990年~1999年流域輸沙量反而增加,水保措施減沙效果減弱,這在一定程度上說明喀什噶爾河流域1980年 ~1989 年水保措施配比較為合理,但是到1990 年~1999 年配比開始失調(diào)。
根據(jù)對喀什噶爾河流域卡拉貝利水文站不同時期泥沙粒徑組成進(jìn)行分析,1960年~1969年卡拉貝利水文站粒徑在0.025 mm和0.05 mm以上的泥沙年平均輸沙量分別為14288萬t和9765.3萬t,而70 年代之后,隨著流域水保措施面積的不斷增加以及各項水保措施配比的不斷調(diào)整優(yōu)化,粒徑在0.025 mm和0.05 mm以上的泥沙年平均輸沙量逐漸下降,1980 年 ~1989 年分別降低為 5414.5 萬 t和 3185.5 萬 t,但1990 年以后逐漸回升。由此可見,不同時期水保措施配置及減沙效果還與泥沙組成存在一定關(guān)系,且隨著水保措施實施面積的增加和配比的調(diào)整優(yōu)化,總體呈現(xiàn)出泥沙細(xì)化趨勢。
因蓄清排渾運用方式[3]的不同,不同水土保持措施所具有的蓄水效應(yīng)也存在差別,根據(jù)統(tǒng)計資料,1980 年喀什噶爾河流域水保措施加強(qiáng)前淤地壩蓄水效益在各項水保措施中最優(yōu),但隨著1980 年以后各項水保措施規(guī)模與面積的增大,土地整治、漿砌石砌筑、土壤改良、種植草坪的蓄水效益顯著增加,而總蓄水效益卻呈下降趨勢??梢姡瑸槌浞职l(fā)揮水土保持措施的蓄水效益,必須重新安排水保措施配置比例,并對淤地壩進(jìn)行攔蓄擴(kuò)容和加高加固處理。噶爾河流域水保措施不同時期水保措施蓄水量見表4。
通過對喀什噶爾河流域不同時期水保措施蓄水減少效益變動趨勢的分析可以看出,隨著水保措施數(shù)量的增加,各項水保措施配置比例也隨之調(diào)整,但其所產(chǎn)生的蓄水?dāng)r沙效益不一定增加。流域1980年~1989年各項水保措施數(shù)量明顯增大,配置比例也做出了調(diào)整,所以減沙效益十分明顯,從1970年~1979年的11.69%增加到1980年~1989年的40.49%;蓄水效益也從1970年~1979年的14.63%增加到1980年~1989年的26.19%。但是在此后的1990年~1999年和2000年~2009年,蓄水量增長緩慢,攔沙量不增反降,充分表明,流域水保措施配合比例應(yīng)以1980年~1989年為基礎(chǔ)進(jìn)行調(diào)整,參考這一時期的成功做法,應(yīng)將土地整治、漿砌石砌筑、土壤改良、種植喬木、種植灌木、種植藤木、種植草坪的比例控制在0.17∶0.18∶0.08∶0.17∶0.16∶0.01∶0.23左右,以充分發(fā)揮水保措施組合的最大蓄水?dāng)r沙效益。
其他條件不變的情況下,隨時間的推移,喀什噶爾河流域不同時期工程措施和林草措施蓄水?dāng)r沙作用將越來越大,但淤地壩的蓄水?dāng)r沙作用反而隨時間推移而減小,因為新建淤地壩只要庫容足夠,其攔沙效果十分明顯,但隨著庫容的淤積,如不及時進(jìn)行擴(kuò)容加固改造,其蓄水?dāng)r沙效果將大大降低。
表4 喀什噶爾河流域不同時期水保措施蓄水量
根據(jù)本文對喀什噶爾河流域不同時期水土保持措施蓄水減沙效益的分析結(jié)果,為加強(qiáng)流域水土保持措施實施力度和執(zhí)行效果,必須加強(qiáng)對各項水保措施配置比例的調(diào)整與優(yōu)化分析,通過不同工程措施和植物措施的配合運用,實現(xiàn)最佳的水土保持治理效果。此外,為充分發(fā)揮淤地壩庫容的蓄水?dāng)r沙效應(yīng),必須盡快進(jìn)行阿納庫勒水庫淤地壩清淤擴(kuò)容加高加固改造,并通過淤地壩與其余水保措施的配合,發(fā)揮最大的減沙效益。