疏勒河流域治理規劃實施水資源恢復效果評價

凱麗比努爾·阿卜力孜，賈紹鳳，劉文玲，嚴婷婷

(1.中國科學院地理科學與資源研究所 中國科學院陸地水循環及地表過程重點實驗室，北京100101；2.中國科學院大學中丹學院，北京101408；3.水利部發展研究中心，北京100038)

我國人均水資源占有量僅為世界水平的1/4，水資源時空分布不均勻，尤其是在西北內陸生態環境相對脆弱的干旱與半干旱地區，水資源短缺問題已成為制約當地經濟社會發展的最主要因素之一[1-3]。隨著我國經濟社會與城市化水平的迅速發展，水資源供需矛盾日益突出[4]。流域的水資源開發利用程度不斷提高，流域面臨水資源退化、濕地萎縮等生態問題日益嚴峻。為此，在水資源過度開發的流域制定并實施了相應的流域治理規劃，但規劃實施后效果究竟如何是各界關心的問題。

規劃實施評價是將規劃標準和方法模型作為評價的依據和手段，對規劃實施的結果進行分析、比較和綜合后做出的一種價值判斷[5]。直到20世紀50年代，才有學者意識到規劃實施效果評價研究的重要性，其中：Alfasi等[6]認為規劃實施評價研究還處于初級階段，缺乏充足的理論和合適的方法；Tian等[7]將規劃實施評價分為規劃實施之前的評價、規劃實踐過程評價、政策實施分析及規劃實施效果評價；Alexander等[8]推崇強調規劃效用的評價標準，認為規劃對于將來發展只起到引領作用，即使實施結果與規劃方案存在不一致，但只要實施結果體現了規劃的目的和主旨，也可認為規劃的實施獲得了成功；Faludi[9]指出戰略性規劃帶有全局性和變化性，而項目性規劃由于明確規定了詳細的控制目標，必須嚴格按照實施結果與規劃方案進行對比。在規劃實施評價類型方面：涂姍等[10]按規劃實施的流程，將其分為規劃實施之前的評價、規劃實施過程的評價、規劃實施結果的評價；鄭新奇等[11]將規劃實施評價依據時間順序分為規劃編制前評價、規劃編制過程評價、規劃方案評價、規劃實施過程評價和規劃實施效果評價。然而，對流域治理規劃的實施效果進行評估，仍然是有待研究和解決的嶄新課題。因此，本文以我國干旱區疏勒河流域為例，嘗試對實施治理規劃后的流域水資源恢復效果評價理論和方法進行研究。

1 研究區概況與治理規劃概要

1.1 自然地理概況

疏勒河流域位于河西走廊的西端，地理位置處于92°11′E～98°30′E，38°00′E～42°48′N，流域面積12.923 2萬km2[12]。疏勒河發源于祁連山脈托來南山與疏勒南山之間，主要水系有昌馬河、疏勒河干流，黨河、榆林河等支流，見圖1。早在漢唐時期疏勒河便起到了推動絲綢之路發展的作用，是絲綢之路上的重要產糧區[13]。疏勒河尾閭敦煌西湖國家級自然保護區總面積6.6×103km2，主要保護對象為濕地生態系統、荒漠生態系統和珍稀野生動植物及其生境。疏勒河流域是典型的干旱荒漠氣候，氣候主要特點是冬寒夏熱，早晚溫差較大。該流域遠離海洋，濕潤氣團難以到達因而降雨少、蒸發量大、氣候干燥，主要以雪冰融水與山區降水補給為主[14]。流域內年平均降水量為47～63 mm，年平均蒸散發量為2 897～3 042 mm。整個流域內的行政區域中肅北縣的年降水量為181 mm,是其他縣市年降水量的2～3倍。年蒸發量肅北縣最高，為2 478 mm，其他縣市為1 760～1 900 mm[1]。

圖1 疏勒河流域

1.2 社會經濟概況

疏勒河流域行政區域包括敦煌區域(敦煌市、阿克塞縣和肅北縣)以及玉門市和瓜州縣。根據2011—2018年各縣市的《統計年鑒》，2018年流域內總常住人口數量為53.33萬人，其中，城鎮常住居民數量達到31.24萬人；在當年價格水平下國內生產總值為348億元；流域內產業結構中，第一、第二、第三產業的比例為8.29∶38.70∶53.01。各個縣市中敦煌市、玉門市、瓜州縣綠洲區以灌溉農業為主[1]，肅北縣和阿克塞縣則主要以牧業和采礦業為主。

1.3 治理規劃概要

隨著經濟社會的快速發展和全球環境變化，疏勒河流域內出現耕地面積不斷增加、水資源開發利用超過承載能力、地下水位持續下降、生態水量不足、下游西湖濕地萎縮等生態問題。為了使流域內出現的生態問題得到緩解，2011年，《敦煌水資源合理利用與生態保護綜合規劃(2011—2020)》(以下簡稱《規劃》)獲國務院批準實施。目前《規劃》已實施近10年，對規劃實施后的水資源恢復效果進行科學評價，有利于總結經驗教訓，為后續規劃的制定和實施提供借鑒。

《規劃》范圍行政區劃隸屬酒泉市，分為核心區和關聯區，核心區包括黨河水系(含蘇干湖水系)的敦煌、肅北和阿克塞三縣市，關聯區包括疏勒河中下游的玉門和瓜州兩縣市。《規劃》實施主要工程、河道水系及其空間關系見圖1。按照《規劃》確定現狀基準年為2007年，近期水平年為2015年，遠期水平年為2020年。《規劃》主要項目有灌區節水改造工程(6個灌區)、月牙泉景觀工程、敦煌市地下水源地置換工程、河道恢復與歸束工程(疏勒河下游與黨河下游)、水土保持生態建設工程(所有縣駐地)與橋子濕地生態引水工程，《規劃》投資分別是16.47億、0.64億、0.96億、2.43億、0.87億、0.29億元。《規劃》主要目標見表1。

表1 《規劃》主要目標匯總

2 研究方法

作為自然界的一個重要的子系統，水資源系統是一個多因素、多層次的復雜系統[15]。水資源恢復效果評價應盡可能全面反映評價區域項目實施前后的水資源系統的恢復效果，但由于不同規劃所確立的原則、目標、重點和所采取的措施不同，并且各個規劃區的具體實際情況也存在差異，因此規劃實施評價的內容、指標和方法必然不同，需要在充分借鑒各類評價方法的基礎上，建立一套適應本項目的評價方法體系。規劃實施過程中是否能夠按照規劃方案實施，實施后結果是否達到規劃所要求的目標，都需要根據實際完成情況進行評價與分析。

提出基于一致性評價與實質性評價2個維度對流域綜合治理規劃實施后的水資源恢復效果進行評價的方法。一致性評價指規劃實施完成指標是否達到規劃預期指標的評價。一致性評價中完成度低將會降低實質性評價中的效果，如黨河、疏勒河河道恢復與歸束工程的實施情況將直接影響黨河水庫、疏勒河干流下泄生態水量輸送和地下水位恢復情況。實質性評價指規劃實施后實際效果的評價。實質性評價中，節水量、河道徑流恢復情況和地下水位恢復情況會影響流域水資源的恢復效果。本文水資源恢復效果是指節水量、河道徑流恢復情況和地下水位恢復情況，并且主要側重于河道生態流量恢復和地下水位恢復2個方面。

為了方便比較，在確定水資源恢復效果評價指標體系時參考國內外學者[16-17]相關的指標體系構建原則，包括科學性原則[18]、典型性原則[19]、綜合性原則[20]和易獲性原則等[21]。

流域水資源恢復規劃實施效果評價中一致性指標根據規劃所列的指標來選擇，針對每個工程項目及相關一致性指標建立從資金到位與投資完成情況、工程量完成情況及規劃考核指標完成情況等4個方面開展評價,實質性指標則根據當地主要水資源問題和要求來選擇并按照全流域尺度進行選取。西北地區的地表水與地下水資源有著密切的聯系,研究[22]表明,絕大部分的地下水資源是由地表水資源轉化形成的，因此在實質性評價時選取了節水量、河道徑流恢復情況、地下水位恢復情況等3個指標。最終確定的評價指標體系見表2。

表2 流域水資源恢復規劃實施效果評價指標體系

3 評價結果與分析

利用資料來源于2011—2018年各縣市的《統計年鑒》《水資源公報》以及項目法人提供的工程進度報告。這些數據涵蓋工程投資、資金到位率、工程量完成指標、有效水利用系數、水庫入庫徑流、水庫渠道引水、水庫下泄水量、地下水位等。

3.1 一致性評價結果與分析

一致性評價主要是評價每個工程項目完成情況是否達到規劃中預期要達到的目標。由于數據可獲取性有限，只對2015年近期目標進行評價。各個工程一致性評價結果見表3，截至2018年,所有項目的資金到位與工程完成率為79.97%～100%,水土保持生態建設工程玉門封育面積和營造林面積有未完成部分。

表3 工程一致性評價

截至2018年：對于考核指標而言，農業用水比重完成率為96%；對于萬元工業增加值用水量而言，敦煌區域中肅北縣完成率為100%，敦煌市與阿克塞縣完成率分別為95%、88%。黨河灌區灌溉水有效利用系數、地下水開采量、黨河水庫下泄生態水量(平水年)和雙塔水庫下泄生態水量(平水年)等指標的完成率均為100%。

一致性評價結果顯示，工程項目建設良好，大多達到了《規劃》要求。資金到位與投資完成情況按《規劃》要求撥付到位，中央投資與地方配套資金全面到位，投資完成率相對較好，完成所有相關《規劃》考核指標。但橋子濕地生態引水工程與水土保持生態建設工程在進度上有一定的落后，仍需實施單位制定管理制度，以便更好地運行相關項目。

3.2 實質性評價結果與分析

3.2.1節水量評價

灌區節水量評價。灌區節水改造工程共實現毛節水量28 276萬m3、凈節水量9 384萬m3、水資源節約量15 026萬m3，節水效果十分明顯，見表4。由于農業是疏勒河流域內最主要的產業，因此灌區的水資源節約量直接影響河道徑流恢復評價中水庫下泄水量，會使下泄水量增加。

表4 疏勒河流域灌區節水量統計

年毛節水總量評價。年毛節水總量是工業、農業、生活和生態年用水量在流域范圍內的減少量。年毛節水總量影響河道徑流量。疏勒河流域行政區域分析結果：敦煌區域年總用水量在2011—2018年呈下降趨勢，用水總量2011年為4.87億m3，2018年為3.54億m3，2011與2018年相比節約用水量1.33億m3，2018年的用水總量相對于2011年下降了約27%；瓜州縣用水量從2011年的4.57億m3下降到2018年的3.93億m3,共節約用水量0.64億m3；玉門市用水量從2011年的4.8億m3下降到2018年的4.1億m3,共節約用水量0.7億m3。見圖2。

圖2 2011年與2018年總用水量變化

3.2.2河道徑流恢復評價

水資源恢復的綜合效果是通過節水工程和綜合管理提高分行業水資源利用效率2個方面來實現的。其中分行業用水效率的提高會反映到綜合用水效率的提升和總用水量的減少，進而表現為河道徑流量的恢復。

水庫入庫水量變化。黨河水庫入庫水量2018年比2011年多10 460萬m3，增加了約26.22%，年均增加1 307.5萬m3；雙塔水庫，上游來水量2011年到2018年增長了26 770萬m3，增加約74%。水庫入庫水量的增加效果顯著。

水庫下泄河道生態水量變化。生態下泄量為水庫下泄量與農業用水量的差值，生態下泄量的增加可以通過分析水庫下泄量與農業用水的變化量來進行探討。將生態下泄量、農業用水量、水庫下泄量相對于2011年變化量進行分析，得到黨河水庫下泄水量及其分配量的變化量結果，見圖3。

圖3 黨河水庫下泄水量及其分配量的變化量統計(相對于2011年)

由圖4可知，農業用水的變化呈現下降趨勢但變化量相對水庫下泄量與生態下泄量較小，最大變化率為-8%，因此生態下泄變化量的增加主要由水庫下泄變化量的增加所致，此外還有農業用水減少的部分貢獻。雙塔水庫生態下泄水量2018年為2011年生態下泄水量的16倍，增幅達到1 500%。

圖4 雙塔水庫下泄水量及其分配量的變化量統計(相對于2011年)

3.2.3流域地下水位恢復評價

2011—2018年敦煌盆地地下水位總體呈現上升趨勢，地下水位上升的最大幅度出現在2012年到2013年，達到52%，但未達到采補平衡:敦煌市區地下水位年平均上升約1.3 cm；黨河灌區中部地下水位每年平均上升約60.3 cm；灌區北部地下水位處于上升趨勢，從2011年到2018年地下水位上升約88.5 cm；西湖國家級自然保護區地下水位緩慢上升，2011年與2018年相比地下水位上升約123 cm。

對地下水位恢復情況而言，敦煌盆地地下水呈上升趨勢但上升趨勢有所緩解，其原因一方面是地下水位開采的減少，另一方面是灌區節水改造工程大大增加了灌區節水力度。敦煌盆地中地下水的主要補給來源有河溝水、渠系水和田間入滲水。敦煌盆地為農業區，河水入滲的影響小，人為灌溉及地下水開采是地下水位變化的直接原因。灌區外為細土荒區，河流入滲、人為灌溉及開采的影響較小，潛在的損失主要以蒸發的形式呈現，也是引起地下水位變化的主要原因。如相比于2011年，黨河灌區2018年由于灌溉利用效率的提高，凈節水量達到4 058萬m3，在很大程度上減少了地下水的消耗。西湖地下水位下降可能是由于地下水虧缺較大，雖然有黨河、疏勒河河道恢復與歸束工程對其地下水的補給作用，但仍然無法達到地下水的平衡。東湖和北湖等國家級自然保護區，主要是由于黨河、疏勒河河道恢復與歸束工程的實施，保證了黨河水庫、疏勒河干流下泄生態水量輸送，地下水位逐漸恢復。

實質性評價結果顯示，各個地區的節水量與河道徑流量都顯著增加，流域地下水位呈上升趨勢，改善了《規劃》中核心區和關聯區的生態與旅游狀況，提高了當地農作物的產量，改善了西湖濕地生態系統現狀。

4 結 論

一致性評價結果表明指標完成率幾乎為100%，但水土保持生態建設工程實施進度滯后。

實質性評價結果顯示水資源恢復情況達到了改善西湖濕地生態現狀、恢復提升月牙泉水位等的實際效果。

通過對疏勒河流域實例分析來看，基于一致性評價與實質性評價2個維度評價流域綜合治理規劃后的水資源恢復效果更符合實際。