新疆金溝河流域水資源開發利用現狀與對策研究

唐 軍

（新疆水利廳金溝河流域管理處 新疆沙灣 832000)

1 引言

新疆河川徑流主要來自山區降雨和積雪融水，其洪水類型主要為暴雨融雪混合型，具有洪水形成速度快、強度大、歷時短、破壞性強、造成損失大的特點。而另一方面，隨著國家西部大開發戰略的逐步推進，工、農業用水量進一步增加，使得原本處于困境的水資源開發利用雪上加霜。金溝河流域毗鄰古爾班通沙漠，洪水威脅和水資源短缺問題比其他地區更為突出，所以在該區進行水資源可持續利用及可持續發展研究具有現實迫切性。

2 流域概況

金溝河流域位于新疆自治區塔城地區沙灣縣境內，準噶爾盆地南緣，東界寧家河，西臨巴音溝河，南界天山分水嶺，北到西岸大渠。地理坐標位置：東經 85°03′～85°44，，北緯 43°30′～ 44°50′之間，總面積 2626平方公里。該河發源于天山山脈依連哈比爾尕山北麓，是金溝河的一級支流。金溝河流域多年平均徑流量3.24億立方米，年際年內變化較大，6～8月徑流量占全年徑流量的68.5%。由于該區水資源緊缺、調蓄工程少、管理水平低、技術手段落后,并且由于作物需水耦合性差（五、六、七3個月正值夏作物需水量大，秋作物急需灌溉，恰是水庫枯水期)，這些因素對農業生產極為不利，嚴重制約了該區的發展。

3 流域水資源開發利用現狀分析

目前，近 50年的水土資源大規模開發利用，導致金溝河流域水資源供需矛盾日趨尖銳，生態環境壓力加劇。由于流域生態系統呈封閉狀態，生態平衡較脆弱，人口和經濟的迅速發展使金溝河流域的生態環境經歷著巨大的變化。1949年的金溝河流域居民不逾百戶，生態環境基本不受人為影響，呈現出典型的荒漠生態系統景觀，但對于當地居民而言，環境惡劣，生產力低下、水資源可利用程度較低。基于我國當時的社會背景，金溝河流域進行了大規模的水土開發。五十年后，流域內已建成比較完整的引水、蓄水、配水灌溉體系及防洪、發電設施，灌區面積從1949年的1.17萬hm2擴展到2000年的23.33萬hm2，流域內承載人口達90多萬，并作為全疆的糧、棉、油基地為國家安全與穩定發揮著重要作用。從這方面來講，水土開發過程對生態環境的改良有著積極的意義，流域生態環境的變化為人類提供了更廣闊的生存空間。

但是水資源利用水平、水資源和生態環境的保護程度都受制于流域經濟發展及人們的認識水平。在當時的社會政治、經濟、科技水平等條件的限制下，水土資源開發不可避免地出現一些弊端。同時，人們過于注重經濟的增長，而忽略了水資源與良好生態環境相互促進的動態關系。不合理的水土資源利用方式導致一系列生態環境破壞問題，具體表現在以下幾個方面。

3.1 綠洲－荒漠過渡帶萎縮，荒漠生態系統退化

金溝河流域近 50年來人口急劇增長，灌溉面積迅速擴大，引水比大到96%，人工綠洲的拓展引起天然綠洲面積萎縮和尾閭湖泊的干涸。金溝河下游以胡楊、白榆、沙棗為主組成的荒漠河岸林，芨芨草、苦豆子、佛子茅為主組成的草甸，蘆葦為主組成的沼澤，梭梭、琵琶柴、紅柳、假木賊、豬毛菜等構成的荒漠群落大部分被開墾。天然綠洲內的梭梭林面積也減少了 31%，并向沙漠腹地后退了40～50km，使這一帶原本穩定的荒漠生態系統嚴重退化，植被覆蓋度由原來的30%降至2%～3%，其波及范圍可達綠洲外界10～40km，甚至達60km，其中緊鄰綠洲的3～6km界外區為嚴重破壞區。沙漠南緣流沙每年以0.5～2.5m的速度向綠洲擴展，特別是位于147團和148團之間存在一個沙漠帶，流動沙丘有的高達2～3m，其上分布著稀疏的沙生植被，蓋度相當低，很難抵御沙丘的移動，使這一帶成為沙漠化的源頭，對兩邊的綠洲構成巨大的威脅。

與天然綠洲相比，人工綠洲是在原始荒漠環境基礎上進行的改造，系統的穩定性、抗逆性遠不及天然生態系統，大面積的人工綠洲無法代替天然綠洲所具有的生態服務功能。天然綠洲作為沙漠與人工綠洲的過渡帶，能增強綠洲生態系統的穩定性，對人工綠洲起著重要的保護作用。金溝河流域天然綠洲面積的萎縮，系統生態格局的改變，直接導致系統生體態服務功能的退化，流域的可持續發展受到威脅。

3.2 草場迅速退化

從金溝河流域山地到下游荒漠，分布著高寒草甸草場、山地草甸草場、山地草甸草原草場、高寒草原草場、山地草原草場、山地荒漠草原草場、草原化荒漠草場及平原荒漠草場等八種草場類型，其中以平原荒漠草場所占比例最大。大規模的農業開發和畜牧業的迅速發展導致金溝河流域草場嚴重退化。

受氣候影響，夏草場載畜能力較大，而春秋季嚴重不足。大面積的春秋草場被開墾為農田，近50年來，總計已有40%～45%的平原草場被開墾，開墾的草場有些因缺水而棄耕，演變為質量低劣的叉毛蓬等類草場。在草場面積減少的同時，畜牧業蓬勃發展。據統計，1950年金溝河流域牲畜存欄數僅為10.73萬頭， 1976年為83.85萬頭， 2000年增至158.75萬頭，牲畜存欄數呈逐年上升趨勢，致使草場超載嚴重。

過度的開墾和放牧使天然草場逐漸退化，植物個體小型化、矮化、種類組成簡單、地面覆蓋物大大減少，為沙塵暴的發生創造了條件。而被破壞的草場恢復更新慢，植物平均高度降低，優良牧草與有害毒草的比例大大減小，嚴重影響了流域內的生態環境。

3.3 土壤質量降低，污染加劇

由于金溝河流域洪積沖積扇扇緣帶、干三角洲、沖積平原及河流尾閭湖地勢比較平坦，地下水水運動比較緩慢，在強烈的蒸發作用下，大量的鹽分很容易被帶到地表。其次，流域內土壤類型以灌耕灰漠土、鹽化灰漠土、潮土、草甸土為主，土質含鹽量很高，所以積鹽過程強烈 。除上述自然因素影響外，農業受資金和技術的限制，灌溉方式粗放、灌排設施失修以至于排水不暢，是另外一個重要因素。據統計，金溝河東岸的金溝河縣鹽漬化土壤占耕地面積的47.2%，西岸的沙灣縣占該縣總面積的66.8%。

金溝河流域與古爾班通古特沙漠毗鄰，靠近沙漠的石河子墾區是金溝河流域沙漠化最嚴重的地區。目前,墾區土地沙漠化面積200hm2,共有2000hm2的耕地受到沙化的侵蝕。造成沙化的主要原因除自然因素外，就是人類開發利用不合理所致，具體主要表現在：亂砍亂伐、盲目開荒、過度放牧、河水斷流等方面。沙化的土地吞沒農田、掩埋渠道、道路，使農業生產遭受巨大經濟損失。

由于墾區農業的粗放經營，長期存在重化肥、輕有機肥；秸稈不還田；農田較少輪作等問題，致使土壤肥力下降。如石河子墾區土地有機質含量下降 0.5%左右，60%的土壤有機質含量＜1%，耕地板結 60%左右。 墾區肥力也呈現多鉀、缺磷、少氮，普遍缺鋅的現象。

流域內一直以種植棉花為主，所以長期使用地膜、農藥、污水灌等生產措施以保障農業生產。但是地膜回收率僅有 42.7%左右，每公頃殘膜約為30kg，造成土地白色污染。農藥殘留對農作物、益蟲的危害，富營養化的污水灌加重了土壤鹽堿化的程度，這些都說明土地生態系統污染逐年加劇。

4 綜合治水方略

通過現狀分析，上述問題歸根結底是大規模的水土資源開發導致流域水土資源的平衡被打破。要解決目前制約流域水資源可持續利用的關鍵是控制總用水量，而目前農業用水占總用水量的比例過大，針對目前該流域存在的問題，筆者認為關鍵在于消減農業用水，具體措施有以下幾個方面：

4.1 調整流域產業結構

據金鉤河流域管理處的統計資料顯示，2009年流域各行業的用水比重如下：農業用水量占總用水量的97.3%, 工業、生活均只占到總用水量的1%左右。而農業對流域GDP的貢獻率約為80% 左右，工業用1%的水量對GDP的貢獻率超過15%。這一統計結果為研究者解決流域水資源供需矛盾提供了思路。

按照金溝河流域經濟發展規劃，按照規劃產業結構比例，如果假定流域可供水量維持現有水平，即1.24億m3，需水量在2015年將達到2.06億m3，缺水0.82億m3,而到2020年需水量將達2.78億m3，缺水1.53億m3。如果要實現流域經濟總量目標，且水資源能夠滿足經濟發展的需求，即需要對2015年和2020年的三產產業結構23：46：31、16：56：28分別重新進行調整。調整后的方案見表1。

表1 金溝河流域規劃經濟目標下的產業結構調整配水方案

4.2 退耕

由于目前流域農業節水可挖掘潛力已經接近在一些水資源過渡開發的地區，需要考慮水資源的承載力，在適度保持一定農業種植規模的同時，應該考慮退耕。如瑪河流域水資源承載力已接近飽和，處于不可承載狀態。考慮調水、修建水庫等因素，未來一段時期內流域水資源承載力整體上朝良性趨勢發展，但要實現經濟協調可持續發展，瑪河三個灌區現有4.53萬hm2種植面積應該調整為3萬hm2。

4.3 加強節水

（1)工業節水。從流域現狀年水資源工業利用效益來看，整體仍然水平較低，分布在565元/ m3左右。現狀年統計的各師工業總產值總額為1.08億元，如果各師利用效益都達到1565元/ m3，則當前流域工業用水量可以支撐1.72億元的工業產值。流域的工業單方水產值都低于兵團平均水平，在工業用水成本方面有很大的提升空間。

（2)農業節水。從兵團現狀年水資源農業利用效益來看，整體仍然處于較低水平，分布在0.44～1.95元/ m3之間，平均值為1.39元/ m3。現狀年統計的各師農業總產值總額為1.62億元，如果各師利用效益都達到農六師目前水平，即達到1.95元/ m3，則當前兵團農業用水量可以支撐 2.34億元的農業產值。流域的農業單方水產值都低于兵團平均水平，在農業用水成本方面還有很大的提升空間。

（3)提高灌溉水利用系數。灌溉水利用系數在大灌區為 0.47左右，部分小灌區達到 0.75～0.8之間，比前幾年的水平有了較大提高，但仍有很大空間。

4.4 跨流域調水方案

把握機遇、積極主動地參加全疆調水工程，如“引喀供水”工程，“引額濟烏”。從中為兵團經濟和資源性嚴重缺水地區分到一定的水資源量。興建引額供水瑪河流域配套工程，可向金溝河流域下游調水1億m3。

5 結語

新疆缺水是個不爭的事實。水資源的開發利用必然引起的一系列生態環境變化。就近 50年的水資源大規模開發利用來看，水資源對環境的影響負面作用更顯著。但是使生態系統回到原始的自然平衡中也是不切實際的。所以新疆乃至我國整個北方地區要實現社會經濟的可持續發展，合理、高效的用好水資源才是唯一的出路。“有水是綠洲，無水是沙漠，水多盆漬化”。在水資源開發中，不能片而追求經濟效益，而應以生態環境的可持續性為優先的原則，農業用水應該嚴格限制在合理的水平，適當增加工業用水、生活用水在總水量中的比例也是大勢所趨。所以，堅持“以水定地，以水定人口，以水定發展規模”的原則，摸清內陸河的水循環規律，才能真正實現水資源的可持續高效利用。

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