陳 思，李 江，謝 蕾

(新疆水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)管理局，新疆 烏魯木齊 831100)

1 瑪納斯湖概況

瑪納斯湖位于新疆維吾爾自治區(qū)瑪納斯河流域瑪納斯河平原曲流帶北部[1]，準(zhǔn)噶爾盆地西北部和布克賽爾蒙古族自治縣境內(nèi)，西部為準(zhǔn)噶爾山地，東部及南部均與古爾班通古特沙漠接壤[2]，不包括瑪納斯河下游的大拐、小拐等葦湖沼澤，呈東北-西南向，曾是瑪納斯河、金溝河等河流的尾閭湖，是硫酸鹽偏氯型湖水[3]?，敿{斯湖周圍地勢(shì)平坦，湖體受上游河道內(nèi)徑流補(bǔ)給情況變化而變化。湖區(qū)地處古爾班通古特沙漠西北邊緣，海拔高程260m左右，周邊多為戈壁沙漠，降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，氣候干燥，屬典型內(nèi)陸干旱氣候，除北岸沙丘有梭梭、檉柳等荒漠植被外，多呈荒涼景色。

2 瑪納斯湖變遷及其影響因素分析

2.1 瑪納斯湖的變遷

2.1.1匯入水源的變化

瑪納斯湖在歷史上因位置不同，有老湖和新湖之別。老湖是指1916年以前位于克拉瑪依市以東白堿灘一帶的艾蘭諾爾湖，據(jù)資料記載，老湖有三源，東源為羅克倫河(今三屯河)和呼圖壁河匯合后自湖東南匯入；西源為瑪納斯河及烏蘭烏蘇河(今金溝河)匯合后自湖南邊匯入；北源為木丹莫霍爾岱河(今木胡爾塔依河-達(dá)爾布特河河系)自湖西北匯入，形成相對(duì)廣大的湖泊水面。從19世紀(jì)末開始，在自然因素作用下，上游羅克倫河與呼圖壁河分流，致使河流下游斷流，河水不再匯入老湖；季節(jié)性河流木胡塔依河-達(dá)爾布特河水系也幾無(wú)水流匯入老湖；現(xiàn)狀只有瑪納斯河地表徑流是尾閭瑪納斯湖的主要補(bǔ)給水源。

2.1.2湖面面積的變化

根據(jù)相關(guān)航測(cè)地形圖及MSS影像資料顯示，結(jié)合前人研究成果分析，瑪納斯湖面積變化較為劇烈，逐漸演變?yōu)殚g歇性湖泊，主要分為4個(gè)階段。瑪納斯湖近年湖面面積柱狀圖如圖1所示。

圖1 瑪納斯湖湖面面積柱狀圖

第一階段是指20世紀(jì)60年代前，該階段瑪納斯湖生態(tài)狀況良好，水域面積最大時(shí)約640km2，根據(jù)歷史資料記載，20世紀(jì)50年代瑪納斯湖長(zhǎng)60～70km，寬15～20km，面積約550km2，湖水平均深度約為6m[4]，湖面高程257m左右，容積40億m3左右[5]。

第二階段是指20世紀(jì)60年代至1998年，此階段湖泊面積變化幅度較大，主要表現(xiàn)形勢(shì)為迅速萎縮直到干涸。在20世紀(jì)60年代初期瑪納斯湖就已經(jīng)開始迅速萎縮，通過(guò)影像資料顯示，1972年9月時(shí)瑪納斯湖湖心還能看見面積大小9km2左右的少量水體，但從1976年開始瑪納斯湖區(qū)就不再有水量分布，直至1998年瑪納斯湖都處于完全干涸狀態(tài)，干涸時(shí)間長(zhǎng)達(dá)20余年。

第三階段是指1999—2009年，此階段湖泊面積表現(xiàn)為迅速擴(kuò)大后逐漸縮減。根據(jù)實(shí)測(cè)資料，1999年瑪納斯湖最大湖水面積約475.55km2，接近于20世紀(jì)50年代的湖水面積，此時(shí)湖水平均深度約為8m，湖面高程約255m，這是由于1999年9月瑪納斯河上游發(fā)生特大超標(biāo)洪水，導(dǎo)致上游水庫(kù)潰壩，大量洪水流入湖區(qū)，使湖區(qū)水域面積得以恢復(fù)。隨后瑪納斯湖水面面積又開始逐漸萎縮。

第四階段是指2010年至今，此階段湖泊面積呈小幅度波動(dòng)性變化。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，由于河流來(lái)水量偏豐及兵團(tuán)石河子墾區(qū)節(jié)水，使得瑪納斯湖逐步重現(xiàn)生機(jī)，湖泊面積呈現(xiàn)波動(dòng)變化，近年來(lái)趨于穩(wěn)定。

2.1.3動(dòng)植物資源的變化

20世紀(jì)60—70年代，湖區(qū)水面面積較大時(shí)，湖區(qū)周圍鳥類及水禽有黑鸛、天鵝、白鶴、柳鶯、毛腳沙雞、野鴨等，其它動(dòng)物有鵝喉羚、沙鼠、黃羊等，湖泊水體中魚類數(shù)量很少，底棲生物是大部分鳥類的食物，同時(shí)湖區(qū)周邊還生活著大量的野生胡楊林和蘆葦叢，隨著上游灌區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，瑪納斯河地表徑流大部分被灌區(qū)利用，致使瑪納斯河斷流，瑪納斯湖逐漸萎縮至干涸，湖區(qū)內(nèi)鯉、鯽等魚類由于湖水干涸而死亡，同時(shí)湖泊周邊的野生胡楊林和沼生植物因缺水而逐漸枯死，湖區(qū)及周邊植物的死亡導(dǎo)致野生動(dòng)物失去了棲息場(chǎng)所，逐漸遷徙[6]。

2.2 瑪納斯湖變遷影響因素分析

2.2.1自然因素

根據(jù)國(guó)內(nèi)外干旱區(qū)氣候研究表明，近年來(lái)干旱區(qū)氣候正在由暖干轉(zhuǎn)向暖濕[7]，瑪納斯河流域作為典型的大陸性干旱氣候區(qū)，也歷經(jīng)了這種氣候轉(zhuǎn)型，在溫度持續(xù)升高的同時(shí)，降雨量、蒸發(fā)量增大，冰川消融加快，致使瑪納斯河河川徑流量增加[8]。據(jù)資料顯示，20世紀(jì)末期以來(lái)，瑪納斯河流域內(nèi)極端氣候事件發(fā)生頻率增大，當(dāng)瑪納斯河出現(xiàn)特大洪水時(shí)則有水流入瑪納斯湖區(qū)。對(duì)比自然氣候變化與瑪納斯湖變化可知，若僅考慮自然因素，瑪納斯湖的變化情況與氣候的變化相關(guān)性較小，但與極端氣候引起的夏季超標(biāo)準(zhǔn)洪水相關(guān)性較大[9]。

2.2.2人文因素

20世紀(jì)50—60年代，瑪納斯河流域內(nèi)總耕地面積不超過(guò)200萬(wàn)畝，人口約12.5萬(wàn)人(1964年)，隨著石河子墾區(qū)的不斷擴(kuò)大，瑪納斯河兩岸土地被開墾為耕地，灌溉農(nóng)業(yè)大力推行，2005年流域內(nèi)人口達(dá)到83.46萬(wàn)，耕地面積達(dá)到886.1萬(wàn)畝；2014年底流域內(nèi)總?cè)丝趧t達(dá)到了103.43萬(wàn)。隨著流域內(nèi)人口和耕地的增加，加之上游大量水利工程的建成投產(chǎn)，河道內(nèi)水資源絕大部分被人工利用，瑪納斯河下游基本斷流，瑪納斯湖逐漸萎縮甚至干涸。近年來(lái)，湖泊生態(tài)問(wèn)題逐漸被重視，夾河子水庫(kù)開始有計(jì)劃地向下游湖泊注水，使得湖區(qū)生態(tài)環(huán)境得以恢復(fù)[10]，由此可見，人文因素是瑪納斯湖變遷的主要影響因素，人類活動(dòng)強(qiáng)烈干預(yù)了瑪納斯湖的時(shí)空變化。上游水利工程對(duì)瑪納斯湖的補(bǔ)給情況如圖2所示。

圖2 上游補(bǔ)給瑪納斯湖水利工程節(jié)點(diǎn)示意圖

3 瑪納斯湖存在問(wèn)題及保護(hù)目標(biāo)

3.1 存在問(wèn)題

3.1.1生態(tài)環(huán)境問(wèn)題

瑪納斯湖是尾閭湖，隨著瑪納斯流域內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，流域內(nèi)人口的增大，農(nóng)業(yè)的大力發(fā)展，瑪納斯河河道內(nèi)大部分水資源被引入灌區(qū)，用于生產(chǎn)生活?？蓞R入瑪納斯湖的水量減少，特別是夾河子水庫(kù)建成投產(chǎn)后，攔蓄了瑪納斯河河道內(nèi)的徑流，導(dǎo)致下游河道斷流，湖區(qū)蘆葦沼澤消失，濕地萎縮，湖區(qū)逐漸變成干涸的鹽湖，湖床細(xì)顆粒物質(zhì)裸露在外逐步沙化，為沙塵暴的源頭地，對(duì)流域內(nèi)及周邊流域的區(qū)域都會(huì)造成一定程度的影響。除此之外，濕地面積減少，加之地下水位下降，湖區(qū)周圍原生的胡楊林與蘆葦由于缺水衰亡，沼澤草甸變?yōu)榛哪?。由于湖區(qū)內(nèi)一定程度的荒漠化，原本生活在湖區(qū)的動(dòng)植物隨著瑪納斯湖的干涸逐漸絕跡，植被死亡致使固定或半固定沙丘活化，風(fēng)沙對(duì)流域內(nèi)綠洲的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生威脅。

3.1.2管理問(wèn)題

通過(guò)對(duì)瑪納斯湖水域空間、水資源保護(hù)和水污染防治、水環(huán)境與水生態(tài)等多個(gè)方面的現(xiàn)狀資料進(jìn)行梳理，分析出瑪納斯湖的現(xiàn)狀管理主要存在以下問(wèn)題：一是相關(guān)歷史監(jiān)測(cè)資料太少，許多基礎(chǔ)工作都沒(méi)有開展；二是缺乏兵地統(tǒng)一的流域規(guī)劃，上游瑪納斯河作為一條跨兵地的河流，流域內(nèi)雖然有較完整的引、蓄、調(diào)、泄等水利工程，但分屬各自管理，未實(shí)現(xiàn)流域內(nèi)統(tǒng)一管控；三是基于生態(tài)文明視角的瑪納斯湖最低生態(tài)水位的研究較少，統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)文明的合理湖區(qū)面積尚未確定，且在瑪納斯河章程原有的分水比例中未考慮生態(tài)用水，使湖泊水域保護(hù)缺少確定的考核指標(biāo)。

3.2 保護(hù)目標(biāo)的確定

通過(guò)分析歷年資料可知，將湖面面積恢復(fù)到20世紀(jì)50—60年代的500km2時(shí)，湖區(qū)生態(tài)環(huán)境會(huì)得到極好的修復(fù)，但鑒于目前實(shí)際情況，流域內(nèi)的人口和耕地面積已經(jīng)是20世紀(jì)50—60年代的十幾倍，預(yù)留大量生態(tài)水量用以將湖面恢復(fù)到500km2不符合實(shí)際情況，因此將其定位最高保護(hù)目標(biāo)。

根據(jù)瑪納斯湖地形資料分析可知，當(dāng)湖面面積達(dá)到100km2時(shí)，湖底高程起伏不超過(guò)1.5m，且恰好能將湖底的鹽殼區(qū)域全部覆蓋，可防止湖區(qū)地表細(xì)顆粒物質(zhì)成為沙塵暴主要組成物，因此將其定位最低保護(hù)目標(biāo)。

通過(guò)對(duì)前人研究成果的分析，從水資源科學(xué)合理配置和可持續(xù)利用的角度，統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水與生態(tài)用水，結(jié)合近年相關(guān)政策關(guān)于水源補(bǔ)給的可能性，初步擬定合理的保護(hù)目標(biāo)為湖面面積100～200km2。

4 瑪納斯湖保護(hù)對(duì)策與措施研究

4.1 生態(tài)保護(hù)方面

4.1.1制定河流湖泊生態(tài)用水管理調(diào)度方案

通過(guò)對(duì)河道及其周邊動(dòng)植物種類與數(shù)量的調(diào)查，計(jì)算其自身的需水量和生存環(huán)境需水量，根據(jù)瑪納斯河來(lái)水量的豐枯變化，綜合考慮生產(chǎn)、生活和生態(tài)環(huán)境用水，選擇合理的生態(tài)流量，研究生態(tài)需水過(guò)程，結(jié)合上游水庫(kù)調(diào)度方案，制定河流湖泊生態(tài)用水管理調(diào)度方案，通過(guò)預(yù)留生態(tài)水量，改善河流斷流湖泊干涸及其產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，協(xié)調(diào)生產(chǎn)生活用水與生態(tài)用水。

4.1.2充分利用景觀的生態(tài)功能，連通生態(tài)廊道

將瑪納斯湖恢復(fù)原狀對(duì)解決下游周邊地區(qū)的生產(chǎn)生活用水具有重要意義。但恢復(fù)瑪納斯湖原狀需要大量水資源，對(duì)瑪納斯河流域內(nèi)的生產(chǎn)生活造成不小的影響。可以充分利用流域內(nèi)水景觀工程的生態(tài)功能，在水景觀工程中，利用渠道連通瑪納斯河與周邊其他河流，對(duì)渠道周圍的生態(tài)環(huán)境供給大量的水分，在改善周邊植被生長(zhǎng)環(huán)境的同時(shí)，可在瑪納斯湖區(qū)建立旅游業(yè)，這樣既能改善生態(tài)環(huán)境，增加生物多樣性，又能提高當(dāng)?shù)厝嗣竦纳钏?；既能保證流域內(nèi)綠洲的可持續(xù)發(fā)展，又能保障湖區(qū)及周邊生態(tài)環(huán)境。

4.1.3人工干預(yù)湖區(qū)內(nèi)植被結(jié)構(gòu)

通過(guò)分析瑪納斯湖植被變化情況可知，瑪納斯湖的干涸改變了湖區(qū)周圍的原始植被結(jié)構(gòu)，由于水量減少且礦化度增大，沼生植被逐漸死亡的同時(shí)鹽生植被開始生長(zhǎng)?？梢越Y(jié)合現(xiàn)狀湖區(qū)的生態(tài)形勢(shì)，在潛水溢出帶以北鹽堿化程度較高、地下水位較高的地帶，人工種植適應(yīng)現(xiàn)狀礦化度的耐鹽植被作為牲畜的冬季牧場(chǎng)，即可以改善湖區(qū)內(nèi)鹽分長(zhǎng)期堆積問(wèn)題，又可以利用植被根系固定活化及半固定狀態(tài)的沙丘。

4.1.4劃定生態(tài)保護(hù)區(qū)，制定相關(guān)規(guī)章制度

為保障瑪納斯湖濕地生態(tài)補(bǔ)水，應(yīng)當(dāng)把生態(tài)功能區(qū)劃及保護(hù)建設(shè)作為一項(xiàng)主要的制度加緊建立并不斷完善。一是細(xì)化、量化各功能區(qū)“生態(tài)紅線”和生態(tài)環(huán)境敏感目標(biāo)；二是保障生態(tài)水權(quán)，制定生態(tài)補(bǔ)償制度；三是制定瑪納斯湖濕地用水條例或規(guī)章制度，保障其生態(tài)補(bǔ)水量。

4.2 水資源高效利用方面

4.2.1流域內(nèi)水資源統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)高效用水

瑪納斯河是行政區(qū)劃分復(fù)雜、地州和兵團(tuán)共管的一條河流，流域內(nèi)行政區(qū)多，有巴州、塔城地區(qū)、昌吉州、兵團(tuán)農(nóng)八師、兵團(tuán)農(nóng)六師和克拉瑪依市等，多個(gè)行政區(qū)都引用瑪納斯河水生產(chǎn)、生活，因此水資源管理機(jī)構(gòu)多且隸屬關(guān)系復(fù)雜。這樣致使河流上形成多個(gè)利益集團(tuán)，上下游分管，左右岸分治，各自為政，造成條塊分割，河流水資源供求矛盾突出[11]。地表水無(wú)序開發(fā)，地下水隨意開采，瑪河下游主河道斷流，流域分區(qū)域多年來(lái)地下水位急劇下降，地表地下水動(dòng)態(tài)互補(bǔ)平衡遭到嚴(yán)重破壞。因此，為合理開發(fā)利用水資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，必須強(qiáng)化水資源的統(tǒng)一管理，像塔里木河流域等管理機(jī)制較完善的流域一樣建立統(tǒng)一的流域水資源管理機(jī)構(gòu)，才能保證水資源的高效和節(jié)約利用、生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，并科學(xué)論證瑪納斯河流域內(nèi)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃以及城市重大建設(shè)項(xiàng)目的布局，在新疆和地區(qū)水資源綜合規(guī)劃的基礎(chǔ)上，合理、充分利用水資源，根據(jù)可用水量確定農(nóng)灌區(qū)面積、工業(yè)發(fā)展規(guī)模等。嚴(yán)格執(zhí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度，破解用水結(jié)構(gòu)不合理難題。

4.2.2充分利用大型水庫(kù)蓄水調(diào)節(jié)作用，有計(jì)劃合理用水

流域內(nèi)已建成以肯斯瓦特、躍進(jìn)水庫(kù)、蘑菇湖水庫(kù)等大型水利樞紐工程，這些山區(qū)和平原區(qū)的水庫(kù)對(duì)調(diào)節(jié)瑪納斯河流域的水資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展和保障天山北坡經(jīng)濟(jì)帶的能源都有重要的意義。要充分發(fā)揮這些水利樞紐工程的蓄水調(diào)節(jié)作用，有效控制和調(diào)蓄山區(qū)洪水，合理配置瑪納斯河流域的水資源，適應(yīng)將來(lái)用水結(jié)構(gòu)的變化，改善灌溉條件，提高灌溉保證率，改善周邊地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境。

4.3 河湖管理方面

4.3.1依法完成湖泊管理范圍劃定工作

依法劃定河湖管理范圍，明確河湖管理邊界線，是加強(qiáng)河湖管理的基礎(chǔ)性工作，也是中央全面推行河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制明確的任務(wù)要求?，敿{斯湖管理范圍劃定工作要根據(jù)《水利部關(guān)于加快推進(jìn)河湖管理范圍劃定工作的通知》(水河湖[2018]314號(hào))的要求開展，瑪納斯湖的管理將以此為依據(jù)進(jìn)行，設(shè)立界樁界碑、管理和保護(hù)標(biāo)志，嚴(yán)格涉湖工程及涉湖活動(dòng)的社會(huì)管理。

4.3.2嚴(yán)格管控湖區(qū)開發(fā)利用行為，完善涉湖項(xiàng)目環(huán)評(píng)工作

根據(jù)劃定的湖泊管理范圍，開展瑪納斯湖岸線淸理整治工作。以《水法》《防洪法》《河道管理?xiàng)l例》等法律法規(guī)為依據(jù)，摸清湖區(qū)內(nèi)亂占、亂采、亂堆、亂建等問(wèn)題，按照“發(fā)現(xiàn)一處、清理一處、銷號(hào)一處，常備不懈，以防為主”的原則[12]，進(jìn)一步加大工作力度，加強(qiáng)巡查檢查，抓實(shí)集中整治和鞏固提升兩個(gè)階段的工作，確?！扒逅膩y”無(wú)遺漏、無(wú)空白、無(wú)盲區(qū)。同時(shí)對(duì)于已建涉湖項(xiàng)目，沒(méi)有作過(guò)環(huán)境影響評(píng)價(jià)的，應(yīng)予以補(bǔ)充；對(duì)今后涉湖項(xiàng)目的相關(guān)規(guī)劃應(yīng)依法開展規(guī)劃環(huán)評(píng)，規(guī)范湖泊管理范圍內(nèi)的建設(shè)項(xiàng)目和活動(dòng)的審查，逐步完善涉湖項(xiàng)目的環(huán)評(píng)制度。

5 結(jié)論與建議

(1)隨著湖泊生態(tài)保護(hù)與修復(fù)工作越來(lái)越被重視，瑪納斯湖水量銳減程度及水域面積萎縮趨勢(shì)逐漸放緩，近年來(lái)趨于穩(wěn)定?，敿{斯湖作為尾閭湖，其生態(tài)情況與上游河流密不可分，河湖一體、一脈相承， 對(duì)瑪納斯湖的管理保護(hù)絕不應(yīng)是湖泊所在地一家的任務(wù)，而是整個(gè)瑪納斯河流域的重要任務(wù)，湖泊和河流應(yīng)共抓共治，上下齊管。

(2)應(yīng)盡快開展關(guān)于瑪納斯湖合理保護(hù)目標(biāo)的研究，分析論證合理的湖面面積、礦化度及其對(duì)應(yīng)的生態(tài)需水量，為瑪納斯湖的生態(tài)保護(hù)與修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。