喀什噶爾河流域水資源開發利用研究

劉 軍

(新疆水利水電勘測設計研究院有限責任公司，新疆 烏魯木齊 830000)

0 引言

水資源對于區域經濟社會發展的重要性不言而喻，自改革開放以來我國在流域水資源開發利用及保護治理等方面做出巨大努力，使得各大流域水資源開發利用程度明顯提高，水環境及水安全狀況明顯改善[1-2]。但隨著經濟社會的高速發展，部分流域原來的開發治理方式已不能滿足該流域經濟社會發展新形勢的水利要求，又陸續出現了諸如水資源配置能力弱、水環境污染及流域生態脆弱等問題[3-4]。

近年來，國內眾多學者對于流域水資源開發利用與生態環境相適應方面做了諸多研究。如劉素娟[5]、任保平[6]等、金鳳君[7]立足于黃河流域開發利用現狀針對黃河流域水資源開發、水生態保護及高質量發展等做出探討，提出應以生態保護為前提從多個維度出發推動黃河流域高質量發展。李華煜[8]、李鵬飛[9]為解決渾河及瑪納斯和水資源供需矛盾，提出可通過構建流域水資源調度模型及大力推廣節水等方法，在實現區域內節水的前提下有效緩解當地水資源短缺問題。高峰[10]、鄭婷婷[11]等、祝紫玲[12]針對引漢濟渭水源區、沿黃地區及華陽湖水生態系統現狀及治理等提出相應的解決方法。也有學者總結國內外流域治理經驗針對我國流域特點從多角度提出相應的建議，對于流域水資源綜合利用提供了理論基礎[13-14]。

隨著喀什、克州經濟社會的快速發展，喀什噶爾河流域的水資源形勢及流域面臨的水問題和解決水問題的基礎都發生了明顯的變化[15]。雖然近期流域也開展了部分專項研究，在一定程度上指導了流域面臨的突出專項問題[16]，但并沒有從宏觀、戰略和全局的角度去發現和解決問題，也未體現出水的引領和約束作用，沒有充分體現國土空間規劃的新要求、新理念。因此，本文首先在充分了解喀什噶爾河流域開發治理現狀的基礎上，進一步分析了流域開發治理中存在的問題并提出相應的對策，以期為流域水資源規劃及實現流域水資源永續使用提供理論基礎。

1 流域概況

流域水系眾多，地表、地下水資源較為豐富。流域地形整體西高東低，受地形影響流域氣候差異較大，總體來說，氣溫年和日變化均較大。

2 流域開發治理現狀

2.1 水利工程建設現狀

流域內現已建有40座水庫，山區、平原水庫興利總庫容分別為5.36億、2.66億m3。流域各河流河道上現有的主要引水渠首及引水閘共有50座，現狀引水能力1118m3/s。流域現狀灌區干渠總長2538km，防滲率70.0%；支渠總長5540km，防滲率為45.1%。共有機井11451眼。

2.2 水資源開發利用現狀

2.2.1現狀供水量及水資源開發利用程度

流域2014—2018年總供水量在58.9億～65.8億m3之間。2018年供水量為62.50億m3，其中地表、地下及其他水源供水分別為44.21、18.25、0.04億m3；供水量按河流水系劃分，水量按河流水系劃分，克孜、吐曼、蓋孜、庫山、依格孜牙、布谷孜及恰克馬克河分別供水26.35、2.02、18.69、10.1、1.39、2.34、1.55億m3。其中生活、工業、農業、牲畜及漁業用水量分別為1.31、0.5、59.82、0.27、0.61億m3。根據供水水量計算，流域現狀地表、地下水開發利用率[19]分別為79.7%、141.5%，水資源總量開發利用率平均為113.2%。現狀流域水資源開發利用程度較高，但由于近些年流域來水偏豐，一定程度上掩蓋了水資源開發利用超過承載能力的現象。

2.2.2現狀用水效率

流域現狀2018年農業畝均用水量為766m3，相比于全疆平均農業畝均用水量543m3、南疆平均659m3較高；且2018年喀什噶爾河流域節水灌溉面積128.3萬畝，節灌率為16.4%，與全疆平均節灌率57.0%相比，流域節灌率較低，反映出農業用水水平低。流域完成國內生產總值(GDP)及工業增加值分別為554、62億元，流域現狀萬元GDP用水量為1129m3，萬元工業增加值用水量為72m3，與全疆萬元GDP用水量449.8m3，萬元工業增加值用水量33.6m3相比，差距較大，從全疆層面分析，可以發現喀什噶爾河流域經濟發展較為落后。

2.3 防洪現狀

喀什噶爾河是洪澇災害多發性河流，洪災發生頻率高，洪澇災害頻繁且范圍較大[20]。流域現狀修建的具有防洪任務的水庫主要有卡拉貝利水利樞紐、開普太希水庫、布侖口水庫、阿湖水庫、沙汗水庫等。現狀喀什噶爾河流域范圍內修建堤防、護岸工程共計100處，其中永久性堤防、護岸59處，長度301.4km；修建臨時性堤防、護岸41處，長度262.1km。但受多因素限制當地對防洪設施建設投入不足，河道基本上未得到系統有效治理，且現有防洪工程標準低。

2.4 城鄉供水現狀

流域內農村飲水安全工程自2005年開始建設以來，現已建成城區供水工程14座，供水能力可達24.5萬m3/d，覆蓋供水人口約96.2萬人，流域內農村供水工程供水能力和供水保證率都有了很大的提高[18]。但近年來隨著農村人口不斷向城區集中，城區現狀供水能力不足問題逐漸突顯，流域內阿克陶縣、伽師縣、岳普湖縣及42團(草湖鎮)等，目前仍以地下水作為唯一供水水源，供水分散，水質較差，今后流域需進一步擴大供水規模和范圍，將其他各縣團納入統一供水，提高喀什噶爾河流域水資源集約利用水平。

2.5 灌區水土開發現狀

2018年流域灌溉面積約780.4萬畝，其中種植業占總灌溉面積的66.1%，人工林約占31.1%，人工草場約占2.8%，且高效節灌率為16.4%。此外，流域現狀還有復播面積162.4萬畝，復播指數(復播面積與耕地面積的比值)為0.315，復播指數幾乎也是全疆最高區域之一。但由于流域內農業灌溉水平偏低，導致農業灌溉用水需求過大，致使流域呈現水資源過度開發利用狀況。

2.6 水電開發現狀

流域水能資源較為豐富，根據新疆第四次水力資源復查成果，全流域水能理論蘊藏量為2051MW。流域內年徑流大于5億m3的克孜河、蓋孜河和庫山河理論蘊藏量占全流域蘊藏量的91.5%。流域現狀已建、在建水電站共計36座，電站裝機775MW，已開發水電站裝機容量占流域理論蘊藏量的36.8%，流域尚存在一定的水電開發利用潛力。

3 流域開發治理存在的問題

3.1 水資源的綱性引領和剛性約束作用不足

在流域新老水問題交織、水安全面臨的新形勢下，水資源的綱性引領和剛性約束作用明顯不足。首先是節水的引領和約束不足，流域內農業、工業及綜合用水水平，較全疆平均、南疆多數流域仍存在較大差距。其次是涉水管控空間的引領和約束不足，流域現狀并沒有明確提出水利空間相關的管控要求，缺乏對其他行業不合理開發建設活動的約束，流域內各項水利工程的建設立項也缺乏涉水生態空間管控的規劃依據。水價尤其是農業水價的引領和指揮棒作用沒有發揮，流域農業水價改革進展緩慢，水價整體偏離成本嚴重，間接導致一些大中型水利樞紐工程、渠首工程、田間工程、農村安全飲水工程無法充分發揮作用，嚴重影響了流域用水、節水效果。

3.2 水資源開發利用量超出控制指標要求，經濟發展和生態文明建設存在爭水矛盾

2018年流域地表水供水量44.2億m3(含泉水)，超出2030年“三條紅線”中地表水開發利用紅線指標7.0億m3；現狀流域地下水供水量18.3億m3，超出控制指標13.7億m3。目前，流域所涉及的有關區域的水資源實際用量已嚴重超出區域用水總量控制指標，擠占了生態水量。由于近期水資源處于豐水期，生態環境惡化的趨勢并不十分明顯，但如果不改變現狀的開發格局與用水規模，流域生態環境脆弱性將會逐步增加。經濟社會用水量的增多將進一步壓減流域生態用水，從而使得生態環境進一步惡化的風險日趨加大。在水資源利用上，一方面經濟社會發展對水資源提出更高要求，另一方面水資源開發利用量已嚴重超出紅線指標，如何在經濟發展和生態文明建設的進程中，實現“三條紅線”中的用水總量控制與經濟社會健康發展是擺在喀什噶爾河流域面前的嚴峻課題。

3.3 流域生態環境脆弱，生態環境保護形勢嚴峻

近年來，隨著流域用水量逐年增加，各河流地表來水出山口后幾乎都被引入灌區，各河流下游河道基本無水通過?？俗魏釉诓脊滓韵轮聊┒税⑼咛峥h斷流河道長約416km，現已基本失去河道功能。蓋孜河在疏勒縣三道橋渠首以下枯水期河道斷流，僅汛期有多余水量下泄河道。庫山河、恰克馬克河、依格孜牙河下游河段也都存在不同程度的斷流現象。

且流域內地下水位普遍在下降，如喀什市及周邊區域的地下水位普遍下降了3～5m左右；疏勒縣近年來地下水位下降速率為0.758m/a。另據流域遙感解譯成果，流域內天然綠洲面積及濕地面積都呈萎縮態勢，也印證了流域地下水位在不斷下降。流域屬水質型缺水地區，地下水水質存在的問題主要是硫酸鹽超標、總硬度超標、礦化度超標。近年來，流域內地下水呈掠奪式開發，地下水水質咸化進一步加劇，如克孜河流域的淺層地下水化學組分硫酸鹽和礦化度含量以慢速上升型為主，中深層地下水化學組分氯離子含量、總硬度、硫酸鹽和礦化度以中速上升型-快速上升型為主，多年升降幅度一般小于10%。

由于流域水土資源的過度開發利用，各河流的河道生態基流水量及河谷林草、濕地天然植被生態水量被嚴重擠占，沿河兩岸天然林帶寬度逐年收縮，遠離河道的幼林枯死，草場退化，植被覆蓋度逐年下降，有些地方甚至草甸植被完全消失；尾閭柯坪縣哈拉坤國家級重點公益林保護區長期嚴重干旱缺水，長勢堪憂，已呈衰退趨勢，目前僅靠周邊葉爾羌河豐水期來水進行少量澆灌。

另外，隨著人工綠洲面積的增加，改變了原始自然地貌和景觀，自然植被被取代，生物多樣性降低，且不合理的灌溉方式直接導致了流域沖積平原農耕灌區鹽堿化與灌區外圍荒漠化的惡性循環。流域下游的疏附縣、伽師縣、英吉沙縣和岳普湖縣的極重度沙化面積都在30%以上。

3.4 農業用水增長快、占比大、效率低

現狀2018年流域農業用水總量60.7億m3(含牲畜、漁業)，占用水總量的97.1%，而生活、工業等其他行業用水占比僅為2.9%。第一產業增加值119.8億元，農業單方水增加值僅1.97元。而全國平均農業單方水增加值為18.54元，甘肅為11.9元，內蒙古11.7元，流域單方水產出僅為全國平均水平的10.6%，遠遠低于全國平均水平，也遠低于同為干旱區域的甘肅和內蒙，進一步反映出流域農業生產水平落后，農業水利用效率低。另根據調查統計，全流域高效節水灌溉面積為128.3萬畝，高效節灌率僅為16.4%，遠低于全疆平均節灌率59.3%。流域現狀農業綜合毛灌溉定額為766m3/畝，遠遠高于全疆農業定額543m3/畝、南疆農業定額659m3/畝，農業用水效率低下，節水潛力較大。

3.5 水資源配置能力不強，有待建立可持續的水資源綜合利用體系

流域內大多數河流屬于降水和冰雪融水補給型河流，徑流年內變幅較大。最大的河流克孜河連續最大4個月(6—9月)徑流量占到全年徑流量的66%左右，而3—5月農業春灌高峰期徑流量僅占全年徑流量的16%左右；第二大河蓋孜河6—9月徑流占全年徑流的71%，3—5月徑流僅占全年徑流的15%左右；庫山河、依格孜牙河、恰克馬克河徑流年內變幅情況也如此。流域灌溉面積規模較大，農業用水占比高，尤其是3—5月，春灌用水占農業總用水的30%～40%。流域來水過程及農業需水過程不匹配，造成春旱缺水嚴重，現狀流域雖建有卡拉貝利水利樞紐、布侖口水庫、阿湖水庫等控制性調蓄工程，在一定程度上緩解了流域農業春旱缺水程度，但農業春旱缺水并未得到完全解決，下游灌區仍需通過平原水庫調蓄、過量開采地下水等措施來解決灌溉缺水問題。且庫山河、依格孜牙河及克孜河、蓋孜河支流的灌區，由于缺乏有效的調蓄工程，工程性缺水現象比較嚴重。而未來隨著城鎮化、工業化進程的發展，生活、工業用水需求將有較大幅度的增加，屆時流域水資源供需矛盾將會更為突出。亟需流域進一步增強水資源調控和配置能力，建立合理的、可持續的水資源利用體系。

3.6 防洪設施仍較薄弱，防洪工程體系不完善

流域目前已建成了多座大中小型水庫和563.5km堤防，流域各支流初步形成了堤庫結合的防洪工程體系，但部分河段仍存在依靠下游河道泄洪、堤防防洪。且流域雖然已建較多堤防，但都是分散治理，且標準低下，抗洪能力有限，永久性堤防工程僅301km左右，防洪工程體系尚不完善。另流域目前尚未建立與《中華人民共和國防洪法》相配套的法規體系，流域性的水文遙測站網、洪水預報預警系統及防洪決策支持系統亦未形成，防洪管理不適應防洪建設的要求，重點城市的超標準洪水防御措施有待完善。

3.7 流域水利管理體系尚需完善

流域現狀存在多部門管水，既有自治區派駐機構，又存在地方流域管理部門，河流呈分割管理，導致流域水事關系復雜，水資源管理存在諸多問題，形成了行政隸屬不同的各級水管機構，水資源統管和用水管理協調難度較大，需進一步強化流域水資源管理體系，把有限的水資源管好、用好，為流域水資源的可持續利用提供保證和支持。

4 結語

通過對喀什噶爾河流域開發治理現狀研究發現流域存在的問題比較突出，展現出如水資源開發過量及配置能力不強、流域生態環境脆弱、農業用水占比大、防洪設施仍較薄弱、流域管理體系尚需完善等問題。

在水資源綜合利用總體布局中，一是應加快建設山區控制性調蓄工程，做好各水源之間、各區域之間、各部門之間的調配；二是應全面推行各行業節水，尤其是農業節水，加強非常規水資源的利用；三是應推進城鄉供水體系建設；四是應合理適機開發水能資源。

在防洪減災總體布局中，應根據喀什噶爾河流域洪澇災害特點，在有效防止洪水泛濫的同時，維護下游的生態環境，并加強非工程防洪體系的建設。

在流域綜合管理總體布局中，應在構建流域生態安全格局的前提下，按照人水和諧的管理思路，逐步建立起有序、高效的流域綜合管理體系。