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（新疆塔里木河流域干流管理局,新疆 庫(kù)爾勒 841000）

河流所具有的供水、航運(yùn)、水力發(fā)電等資源利用功能以及泄洪、地下水補(bǔ)給、生物多樣性、植被供水、河流稀釋等生態(tài)環(huán)境功能均通過(guò)河道表現(xiàn)出來(lái),河流所具有的資源利用功能長(zhǎng)期以來(lái)受到關(guān)注并不加限制的利用,而其生態(tài)環(huán)境功能卻始終處于被忽略狀態(tài),導(dǎo)致河道持續(xù)斷流、植被衰退、土壤沙化,生態(tài)環(huán)境不斷惡化。為此,必須加強(qiáng)對(duì)河流生態(tài)環(huán)境功能的重視,以利于維持河流健康。

1 塔里木河流域水文特性概述

塔里木河流域是我國(guó)最長(zhǎng)的內(nèi)陸河,其自身不產(chǎn)流,河道水量主要來(lái)自其上游阿克蘇河、葉爾羌河、和田河三大源流下泄,長(zhǎng)期以來(lái),塔河流域表現(xiàn)出較為穩(wěn)定的水文特性：（1）年際來(lái)水穩(wěn)定。塔里木河屬于典型的平原補(bǔ)給型內(nèi)陸河流,且補(bǔ)給水源固定,其三大源流中的阿克蘇河為主要的補(bǔ)給水源,塔河流域每年來(lái)自阿克蘇河的水量補(bǔ)給量在塔河總水量中占比在70%以上。塔河年徑流變差系數(shù)取0.21,年徑流最大值和最小值之比為2.3,表明塔河上游年際來(lái)水穩(wěn)定,且來(lái)水量在年際間分配均勻。（2）年內(nèi)分配不均勻。塔里木河在每年的7 月～9 月便進(jìn)入洪水期,且具有洪量大、洪峰高等特征,且洪水災(zāi)害較為頻繁。洪水期內(nèi)的河道來(lái)水量在全年河道總來(lái)水量中占比在70%,并與河道年來(lái)水量之間呈顯著相關(guān)性特征[1]。（3）河道水量持續(xù)遞減。塔里木河流域水量具有明顯的耗散型特征,因無(wú)區(qū)間入流的緣故,其上中下游水量依次遞減。上中下游年來(lái)水量均值分別為45.89 億m3、27.48 億m3、6.23 億m3,但20 世紀(jì)70 年代初期,河道下游來(lái)水量驟減至2.47 億m3。1972 年,大西海子水庫(kù)以下長(zhǎng)度約501 km 的河道徹底斷流,下游植被也因缺水而大批量衰亡。

2 塔里木河流域生態(tài)綜合治理水量變化

2.1 下游河道水文情勢(shì)

結(jié)合筆者實(shí)地調(diào)研并借鑒相關(guān)研究成果發(fā)現(xiàn),塔河下游河道自2001 年實(shí)施生態(tài)輸水及綜合治理戰(zhàn)略后水文情勢(shì)表現(xiàn)出明顯變化,下游河道來(lái)水量的穩(wěn)定增加為生態(tài)環(huán)境恢復(fù)及改善提供了基礎(chǔ)條件。

（1）從河道斷流向有計(jì)劃輸水轉(zhuǎn)變。塔河在生態(tài)輸水前下游河道大西海子水庫(kù)至臺(tái)特瑪湖段長(zhǎng)達(dá)360 km 處于長(zhǎng)期斷流狀態(tài),河道兩側(cè)的塔克拉瑪干沙漠和庫(kù)木塔格沙漠呈合攏趨勢(shì),兩岸植被大規(guī)?？萁咚劳?尾閭湖臺(tái)特瑪湖也在1972 年干涸。從2000 年開(kāi)始至今,先后向塔河下游實(shí)施21 次生態(tài)輸水,其中前9 次為應(yīng)急輸水,主要以河道滲漏為主,水流以緩慢速度推進(jìn)（見(jiàn)圖1）；在15 m3/s～25 m3/s 的同流量級(jí)下,輸水進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)過(guò)程中輸水量逐漸增大,水流速度和進(jìn)程也逐漸加快。其中,第1 次應(yīng)急輸水過(guò)程中輸水距離僅為106 km,第3 次輸水距離達(dá)到363 km,并到達(dá)臺(tái)特瑪湖,第5 次輸水過(guò)程中水頭到達(dá)臺(tái)特瑪湖僅花費(fèi)了20 d 時(shí)間。至今為止的21 次生態(tài)輸水總輸水量達(dá)到22.55 億m3；流域管理部門(mén)在持續(xù)推進(jìn)流域下游河道生態(tài)輸水的同時(shí),還啟動(dòng)了向塔河全流域胡楊林區(qū)域的生態(tài)補(bǔ)水工作。

圖1 塔河下游生態(tài)輸水下泄水量比較

（2）雙河道輸水基本實(shí)現(xiàn)。從第3 次應(yīng)急輸水開(kāi)始,大西海子水庫(kù)的下泄水量就已經(jīng)能夠到達(dá)臺(tái)特瑪湖；從第5 次應(yīng)急輸水開(kāi)始,基本實(shí)現(xiàn)了其文闊爾河與老塔河向下游雙河道輸水。在至今為止所進(jìn)行的塔河下游生態(tài)輸水中,水流18 次到達(dá)臺(tái)特瑪湖,結(jié)束了塔河流域下游河道數(shù)十年的斷流歷史。

（3）下游地下水位呈升高趨勢(shì)。應(yīng)急輸水前,塔河下游地下水平均埋深在9 m～12 m,通過(guò)對(duì)應(yīng)急輸水及此后生態(tài)輸水過(guò)程中下游河道地下水埋深的觀(guān)測(cè)發(fā)現(xiàn),在第8 次輸水后流域下游地下水平均埋深升高至4.21 m,且隨著輸水計(jì)劃的持續(xù)推進(jìn),下游地下水位升幅呈增大趨勢(shì)：從首次應(yīng)急輸水開(kāi)始到目前為止的第21 次生態(tài)輸水,流域下游地下水位升幅 分 別 為13%、24.8%、32.9%、40.7%、40.2%、44.3%、45.8%、50.7%、46.6%、52.1%、52.9%、58.7%、60.2%、64.3%、65.8%、60.7%、60.9%、74.3%、75.8%、70.7%、71.4%。該結(jié)果充分表明,地表輸水所引起的地下水埋深變化趨勢(shì)十分明顯。

2.2 河道來(lái)水量

相關(guān)調(diào)查資料表明,在塔河下游生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施前,塔河上游葉爾羌河、阿克蘇河和和田河三源流向塔河輸入的年徑流量逐年遞減0.31 億m3。為具體分析塔河生態(tài)輸水期間上游源流向塔河輸入水量的變動(dòng)情況,本文以塔河生態(tài)輸水戰(zhàn)略開(kāi)始實(shí)施年度即2001 年為界,將研究時(shí)段劃分為1997 年～2001 年和2002 年～2020 年兩段,以進(jìn)行塔河上游三源流向塔河輸入水量（即塔河河道來(lái)水量）變動(dòng)趨勢(shì)的對(duì)比分析,具體見(jiàn)表1。

通過(guò)對(duì)表1 的分析可以看出,若塔里木河沒(méi)有實(shí)施下游河道生態(tài)輸水戰(zhàn)略,僅依靠其上游三源流向塔河每年輸入年徑流量進(jìn)行補(bǔ)給,按照其向塔河輸入的年徑流量逐年遞減0.31 億m3的趨勢(shì)進(jìn)行推演,2002 年～2020 年塔河來(lái)水量?jī)H為42.67 億m3,比現(xiàn)狀46.19 億m3少3.52 億m3。上表數(shù)據(jù)還說(shuō)明,在塔河下游河道生態(tài)輸水治理戰(zhàn)略實(shí)施前5 年和實(shí)施期間,上游三源流向塔河輸入水量均值合計(jì)為225.89 億m3和224.04 億m3,基本處于穩(wěn)定狀態(tài),這也說(shuō)明,過(guò)去上游三源流向塔河輸水量逐年遞減的趨勢(shì)在塔河下游生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施后,源流節(jié)水工程建成運(yùn)行及流域水量統(tǒng)一調(diào)出管理持續(xù)加強(qiáng)情況下得到初步遏制。

然而,值得注意的是,這種上游三源流向塔河輸水量逐年遞減趨勢(shì)得到初步遏制的現(xiàn)象是在源流區(qū)持續(xù)處于豐水期且水文條件好轉(zhuǎn)的情況下才出現(xiàn)的,源流下泄塔河的水量未因源流來(lái)水量增大而顯著增加[2]。根據(jù)自治區(qū)政府所提出的塔河流域“四源一干”的水量分配方案,上游源流實(shí)際下泄塔河水量與規(guī)劃量仍存在一定差距,其中,阿克蘇河、葉爾羌河及和田河2002 年～2020 年下泄塔河水量年平均值分別為36.98 億m3、1.13 億m3和11.92 億m3,分別相當(dāng)于相應(yīng)設(shè)計(jì)頻率來(lái)水量分配方案所設(shè)計(jì)下泄水量的72.9%、19.8%和86.1%。

2.3 上中游向下游輸水量

塔河下游河道生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施前,造成流域下游河道生態(tài)萎縮、惡化的主要原因在于源流來(lái)水量的減少以及塔河上中游無(wú)序漫溢蒸發(fā)損耗、無(wú)序墾荒而使耗水量增大。生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施后,在下游河道陸續(xù)修建輸水堤、閘堰、攔河樞紐等水工建筑物,并加強(qiáng)對(duì)下游河道的疏浚治理,水量監(jiān)控管理更加嚴(yán)格,塔河干流輸配水調(diào)控能力不斷增強(qiáng),下游來(lái)水量增大趨勢(shì)十分顯著。根據(jù)調(diào)查資料,以恰拉站為起始斷面的塔河下游在生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施前10 年來(lái)水量均值為2.35 億m3,生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施后2002 年～2020 年間塔河下游河道來(lái)水量均值達(dá)到5.31 億m3,為生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施前的2.26 倍。

塔河下游河道控制性攔蓄水水工建筑物的修建及流域水資源監(jiān)控管理制度的不斷完善使河道輸水效率進(jìn)一步提高,水流到達(dá)尾閭的時(shí)間大大縮短,中下游洪峰及洪量均顯著增加。生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施前,塔河流域上游阿拉爾站來(lái)水輸送至下游恰拉站所需時(shí)間為19 d～25 d,而生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施后的2002 年及第21 次生態(tài)輸水后的2021 年初,所需時(shí)間縮短為10 d～13 d 和5 d～8 d。從傳遞水量來(lái)看,生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施前,上游阿拉爾站最大洪峰流量2410 m3/s 輸送至恰拉站僅剩余31.0 m3/s；而生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施后的2002 年及第21 次生態(tài)輸水后的2021 年初上游阿拉爾站最大洪峰流量分別為1630 m3/s 和1600 m3/s, 輸送至恰拉站后剩余流量分別為96 m3/s 和189 m3/s。流域下游恰拉站斷面洪水過(guò)程變動(dòng)表現(xiàn)最為突出,生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施后的2002 年及第21 次生態(tài)輸水后的2020 年末其日流量均值超出50 m3/s 的時(shí)間分別達(dá)到38 d 和254 d,最大日流量均值分別達(dá)到98 m3/s 和211 m3/s。

2.4 各河段耗水量

在1997 年～2001 年和2002 年～2020 年兩個(gè)研究時(shí)段,以各河段實(shí)際耗水量占上游來(lái)水量的比即耗水率為主要指標(biāo),進(jìn)行塔河上、中、下游河道耗水量情況變動(dòng)的分析,具體結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 生態(tài)輸水前后塔河河道各河段耗水量

由表2 可知,塔河上游河道段耗水率從生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施前的44.93%提升至生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施后的46.67%,增大了1.74%；而中游河道耗水率從生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施前的90.11%降低至生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施后的84.69%,降低了5.42%；下游河道耗水率從實(shí)施前的84.13%降低至實(shí)施后的81.75%,降低了2.38%。以上變化說(shuō)明,生態(tài)輸水戰(zhàn)略推進(jìn)過(guò)程中,塔河中下游河道耗水情況改善明顯,中游河段耗水量降低幅度最大。

根據(jù)綜合分析可知,塔河下游河道生態(tài)輸水戰(zhàn)略實(shí)施過(guò)程中,上中游總耗水量的控制基本符合水量分配方案的要求,且中游耗水量略小,上游耗水量略大,中游河道耗水量呈現(xiàn)出明顯的減少趨勢(shì)。塔河流域胡楊林完整河段位于流域中游,而這種中游河道耗水量減少的趨勢(shì)十分不利于胡楊林生長(zhǎng)[3]。待流域河道治理工程全部建成運(yùn)行后,可以借助生態(tài)閘在流域各河段調(diào)度水量,并嚴(yán)格按照“水量分配方案”進(jìn)行水量調(diào)配。

3 結(jié)論

綜上所述,塔里木河下游河道生態(tài)輸水及生態(tài)綜合治理實(shí)施后,河道水量呈現(xiàn)出明顯變化,且上中下游表現(xiàn)出不同的水量變化特征：（1）下游水文情勢(shì)變動(dòng)最為明顯。在上中游河道控制性水利工程建成運(yùn)行的影響下,下游河道來(lái)水量和洪峰均呈增大趨勢(shì)；下游河道也因此從斷流局面轉(zhuǎn)變?yōu)殚g歇性受水,地下水受到地表水沿程耗散轉(zhuǎn)化補(bǔ)給后水位升高明顯。（2）上游耗水量增大,但中游耗水量表現(xiàn)出截然相反的變動(dòng)趨勢(shì),十分不利于流域中游河段天然胡楊林的生長(zhǎng)；為此必須加強(qiáng)工程措施的應(yīng)用及水量調(diào)度管理,嚴(yán)格按照流域水量分配方案的規(guī)定進(jìn)行水量調(diào)度配置。（3）隨著生態(tài)輸水及生態(tài)綜合治理戰(zhàn)略的持續(xù)推進(jìn),塔河流域河道來(lái)水量減少趨勢(shì)已得到初步遏制,然而在其源流來(lái)水量較豐的情況下,下泄水量并無(wú)明顯增加,為此,必須進(jìn)一步加強(qiáng)流域水資源統(tǒng)籌調(diào)度管理,嚴(yán)格用水限額,保證塔河流域水量指標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。