喀什地區水資源壓力評估研究

穆淑榮

(新疆喀什水文勘測局，新疆 喀什 844000)

喀什地區位于新疆的西南部，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，需要對區域水資源進行優化合理配置以及科學調度。而為對喀什地區水資源合理配置和科學調度提高依據，需要對區域不同行政分區的水資源變化特點，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，從而制定不同區域水資源優化配置的方案。在這些成果中，均基于區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水資源特點的壓力指數，該指數更符合區域水資源變化的特點。喀什地區水資源壓力指數還未進行研究，為此本文從喀什地區水資源量、供用水的變化，對其不同行政分區的水資源壓力指數進行定量評估，從而為喀什地區水資源可持續利用以及社會經濟的穩定發展提供重要的依據。

1 水資源壓力指數構建方法

基于農業、生活、工業、水生態、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為農業用水資源量(m3)、Wi為工業用水資源量(m3)、WC為城鎮用水水資源量(m3)、W1為生活用水水資源量(m3)、We為生態用水資源量(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的水生態壓力指數進行計算：

(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。

2 結果與討論

2.1 喀什各行政分區降水量

結合各行政分區內氣象站點的降水量實測數據，對喀什地區各行政分區的降水量變化進行分析，結結果如表1所示。

表1 喀什是各行政分區降水量分析結果

從分析結果可看出，喀什地區南部縣區的降水量高于其中小游的各縣區降水量，在各行政分區種葉城縣、莎車縣以及巴楚縣的降水量遞增明顯，相比于其他縣區，以上三個縣區降水量的年遞增幅度均在2%以上，在各行政分區種塔什庫爾干降水量最大，降水量最小的縣區為喀什市區，其多年平均降水量僅為0.074 5億 m3，在空間上，喀什地區降水量多年均值總體從高山區到平原區逐步遞減變化。

2.2 喀什各行政分區水資源量

結合各行政分區統計的水資源量，對喀什地區各行政分區的地表水資源量和地下水資源量進行統計分析，結果如表2和表3所示。

表2 喀什地區各行政分區地表水資源量分析結果

表3 喀什地區各行政分區多年地下水資源量分析結果

喀什地區水資源量分布十分不均勻，山區為主要的產水區域，喀什市、疏勒縣、澤普縣、麥蓋提縣、岳普湖縣為平原區基本不產水。塔什庫爾干縣為喀什地區地表水資源量最為充沛的區域，其次為葉城縣，這兩個縣區總的地表徑流深可以達到喀什地區總徑流深的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域。從喀什地區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。

2.3 喀什各行政分區供水和用水量分析

結合喀什地區各行政分區供水和用水量統計數據，對喀什地區各行政分區的供水量和用水量進行分析，結果如表4和表5所示。

表4 喀什地區各行政分區供水量分析結果

表5 喀什地區是各行政分區用水量分析結果

從喀什地區各行政分區的供水量和用水量統計分析可看出，喀什地區總供水量均值為79.741億 m3，由于喀什地區產水量相對較少，但由于喀什地區內大中型水庫的調節作用，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的產水量。從各行政分區的供水量可看出，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用水量比重最高的類別，占比80%以上，工業用水的比重相對較低。喀什地區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中最低。

2.4 水資源壓力指數綜合分析結果

在喀什地區各行政分區水資源分析的基礎上，對喀什地區水資源壓力指數進行計算，計算結果如表6所示。

表6 喀什地區各行政分區水資源壓力指數分析結果

從喀什地區各行政分區的水資源壓力指數可看出，供用水量相對較為平衡的區域其水資源壓力指數一般較小，而用水量較高的區域其水資源壓力指數一般較大。在喀什地區各行政分區中，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，屬于水資源高壓區域，因進行水資源合理的優化配置，加大中水和外調水的利用率。從喀什地區各行政分區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向平原逐步遞減變化趨勢，這主要和區域水資源分布特點具有一致性。

3 結語

(1)各行政分區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用水量比重最高，占比80%以上，工業用水的比重相對較低。喀什地區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域其水資源壓力指數一般較小，而用水量較高的區域其水資源壓力指數一般較大。在喀什地區各行政分區中，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。