穆淑榮
(新疆喀什水文勘測局,新疆 喀什 844000)
喀什地區(qū)位于新疆的西南部,處于塔克拉瑪干大沙漠的西部邊緣[1]。喀什地區(qū)距離海洋較遠,氣候屬于典型的溫帶大陸特征,干燥且降水量較少,水資源時空分布十分不均勻且存在水資源嚴重短缺的問題[2]。隨著喀什地區(qū)社會經濟、人民生活水平以及人口快速增長的新形勢下,需要對區(qū)域水資源進行優(yōu)化合理配置以及科學調度。而為對喀什地區(qū)水資源合理配置和科學調度提高依據,需要對區(qū)域不同行政分區(qū)的水資源變化特點,尤其是供用水量的變化進行定量分析[3]。當前,水資源壓力指數被一些研究提出并在許多區(qū)域對其壓力指數進行分析[4-10],通過對水資源壓力指數的分析,從而制定不同區(qū)域水資源優(yōu)化配置的方案。在這些成果中,均基于區(qū)域水資源變化以及供需水情況進行水資源壓力指數的構建,從而建立適合于本地區(qū)水資源特點的壓力指數,該指數更符合區(qū)域水資源變化的特點??κ驳貐^(qū)水資源壓力指數還未進行研究,為此本文從喀什地區(qū)水資源量、供用水的變化,對其不同行政分區(qū)的水資源壓力指數進行定量評估,從而為喀什地區(qū)水資源可持續(xù)利用以及社會經濟的穩(wěn)定發(fā)展提供重要的依據。
基于農業(yè)、生活、工業(yè)、水生態(tài)、水資源承載能力建立沈陽市水資源綜合壓力評估指數,該指數計算方程為:
WEF=γw(Wa+Wi+Wc+W1+We)/Pw
(1)
其中:WEF為各指標水足跡值(hm2);Wa為農業(yè)用水資源量(m3)、Wi為工業(yè)用水資源量(m3)、WC為城鎮(zhèn)用水水資源量(m3)、W1為生活用水水資源量(m3)、We為生態(tài)用水資源量(m3);γw水資源綜合壓力指數;Pw為各資源生產能力值。首先需要對各水資源分區(qū)的水壓力指數進行計算:
WEC=0.4γwφwW/Pw
(2)
式中:WEC為最大水資源承載能力對應的水資源總量(m3);φW為水壓力系數;W為水資源總量(m3)。此外還需對各水資源分區(qū)的水生態(tài)壓力指數進行計算:
(3)
水資源綜合壓力評估指數采用Moran指數進行指標聚集表征:
(4)
其中:
(5)
(6)
(7)
式中:Ii為水資源綜合壓力指數計算值。
結合各行政分區(qū)內氣象站點的降水量實測數據,對喀什地區(qū)各行政分區(qū)的降水量變化進行分析,結結果如表1所示。
表1 喀什是各行政分區(qū)降水量分析結果
從分析結果可看出,喀什地區(qū)南部縣區(qū)的降水量高于其中小游的各縣區(qū)降水量,在各行政分區(qū)種葉城縣、莎車縣以及巴楚縣的降水量遞增明顯,相比于其他縣區(qū),以上三個縣區(qū)降水量的年遞增幅度均在2%以上,在各行政分區(qū)種塔什庫爾干降水量最大,降水量最小的縣區(qū)為喀什市區(qū),其多年平均降水量僅為0.074 5億 m3,在空間上,喀什地區(qū)降水量多年均值總體從高山區(qū)到平原區(qū)逐步遞減變化。
結合各行政分區(qū)統(tǒng)計的水資源量,對喀什地區(qū)各行政分區(qū)的地表水資源量和地下水資源量進行統(tǒng)計分析,結果如表2和表3所示。
表2 喀什地區(qū)各行政分區(qū)地表水資源量分析結果
表3 喀什地區(qū)各行政分區(qū)多年地下水資源量分析結果
喀什地區(qū)水資源量分布十分不均勻,山區(qū)為主要的產水區(qū)域,喀什市、疏勒縣、澤普縣、麥蓋提縣、岳普湖縣為平原區(qū)基本不產水。塔什庫爾干縣為喀什地區(qū)地表水資源量最為充沛的區(qū)域,其次為葉城縣,這兩個縣區(qū)總的地表徑流深可以達到喀什地區(qū)總徑流深的2.3~3.5倍左右。伽師縣地表水資源量最低,其多年地表徑流深占總徑流深的比例在0.02%左右,屬于水資源短缺的區(qū)域。從喀什地區(qū)地下水資源量可看出,其多年均值為58.213億 m3,其補給主要為轉化補給,各行政分區(qū)轉化補給量的多年均值為53.262億 m3,占地下水資源總量的比例超過90%。在各行政分區(qū)中莎車縣地下水資源總量最大,喀什市地下水資源量最低。
結合喀什地區(qū)各行政分區(qū)供水和用水量統(tǒng)計數據,對喀什地區(qū)各行政分區(qū)的供水量和用水量進行分析,結果如表4和表5所示。
表4 喀什地區(qū)各行政分區(qū)供水量分析結果
表5 喀什地區(qū)是各行政分區(qū)用水量分析結果
從喀什地區(qū)各行政分區(qū)的供水量和用水量統(tǒng)計分析可看出,喀什地區(qū)總供水量均值為79.741億 m3,由于喀什地區(qū)產水量相對較少,但由于喀什地區(qū)內大中型水庫的調節(jié)作用,可供水量還相對較為充足,可用水量主要來源于喀什噶爾河上游的克州地區(qū)的產水量。從各行政分區(qū)的供水量可看出,莎車縣的供水量最大,多年均值可以達到15.665億 m3,這主要是因為莎車縣具有較為充沛的地下水資源量,英吉莎縣供水量在各行政分區(qū)中最低,年平均值為3.933億 m3。從用水量可看出,農田灌溉主要為喀什地區(qū)用水量比重最高的類別,占比80%以上,工業(yè)用水的比重相對較低??κ驳貐^(qū)用水量中地表水資源量占比為94.8%,而由于嚴格控制地下水開采,其地下水資源的用水量較低。在各行政分區(qū)中,莎車縣由于農田灌溉用水量較大,使得其用水量最高,喀什市是由于農田灌溉水量較少,因此喀什市用水量子在各行政分區(qū)中最低。
在喀什地區(qū)各行政分區(qū)水資源分析的基礎上,對喀什地區(qū)水資源壓力指數進行計算,計算結果如表6所示。
表6 喀什地區(qū)各行政分區(qū)水資源壓力指數分析結果
從喀什地區(qū)各行政分區(qū)的水資源壓力指數可看出,供用水量相對較為平衡的區(qū)域其水資源壓力指數一般較小,而用水量較高的區(qū)域其水資源壓力指數一般較大。在喀什地區(qū)各行政分區(qū)中,塔什庫爾干縣壓力指數最小,伽師縣壓力指數最大,這主要是因為塔什庫爾干縣水資源量較為充沛,使得其供用水量相對較為平衡,而伽師縣由于水資源量較少,且用水量較高,使得其供水很難滿足用水需求,因此其具有較高的水資源壓力指數,其1965-2017年以來,水資源壓力指數在0.39~0.92之間變化,尤其是進入2011年以后,由于區(qū)域產水量較少,而降水有所減少,使得其水資源壓力指數高于0.9,屬于水資源高壓區(qū)域,因進行水資源合理的優(yōu)化配置,加大中水和外調水的利用率。從喀什地區(qū)各行政分區(qū)水資源壓力指數的年代際變化可看出,水資源壓力指數逐年遞增,且進入2010年以后,增幅明顯,這主要是受到喀什地區(qū)社會經濟、人民生活水平以及人口快速增長的形勢下,水資源供需矛盾加大,使得其壓力指數增加。在空間上總體呈現山區(qū)向平原逐步遞減變化趨勢,這主要和區(qū)域水資源分布特點具有一致性。
(1)各行政分區(qū)轉化補給量的多年均值為53.262億 m3,占地下水資源總量的比例超過90%。在各行政分區(qū)中莎車縣地下水資源總量最大,喀什市地下水資源量最低。
(2)農田灌溉在喀什地區(qū)用水量比重最高,占比80%以上,工業(yè)用水的比重相對較低??κ驳貐^(qū)用水量中地表水資源量占比為94.8%,而由于嚴格控制地下水開采,其地下水資源的用水量較低。
(3)供用水量相對較為平衡的區(qū)域其水資源壓力指數一般較小,而用水量較高的區(qū)域其水資源壓力指數一般較大。在喀什地區(qū)各行政分區(qū)中,塔什庫爾干縣壓力指數最小,伽師縣壓力指數最大,這主要是因為塔什庫爾干縣水資源量較為充沛,使得其供用水量相對較為平衡,而伽師縣由于水資源量較少,且用水量較高,使得其供水很難滿足用水需求,因此其具有較高的水資源壓力指數。