塔里木河综合治理对流域地表水的影响
2016-01-06黄小宁
何 静, 黄小宁
(1.新疆水利水土保持技术推广中心, 乌鲁木齐 830000;
2.新疆塔里木河流域管理局, 新疆 库尔勒 841000)
塔里木河综合治理对流域地表水的影响
何静1, 黄小宁2
(1.新疆水利水土保持技术推广中心, 乌鲁木齐830000;
2.新疆塔里木河流域管理局, 新疆 库尔勒841000)
【摘要】为改善塔里木河生态环境,塔里木河流域综合治理工程被列入国家“十五”期间重点建设工程,地表水资源状况变化成为工程评价的重要内容。本文基于大量相关文献及监测数据,对塔里木河水文站以及台特玛湖径流特征进行分析,并对塔里木河综合治理对流域地表水的影响进行综合治理效益评价。研究表明,在生态治理工程实施后,塔里木河阿拉尔、恰拉、台特玛湖等水文站水量有所增加,来水比也都有不同程度变化,说明综合治理对流域地表水产生了积极的影响。
【关键词】塔里木河; 流域; 水文站; 径流量; 来水比
从20世纪50年代起,塔里木河干流逐渐缩小。期间,20世纪50年代初罗布泊干涸了,1974年台特玛湖也彻底干涸,1993年大西海子水库历史上也第一次完全干涸。塔里木河生态环境遭到严重破坏,芦苇、胡杨相继死亡,往昔频频出现的黄羊、野猪和狐狸绝迹。生态环境的恶化导致沙漠化的扩展和塔里木河下游地表水急剧减少,为改善塔里木河生态环境[2],众多学者纷纷从不同角度分析塔里木河水资源变化及消长过程[3~6]。2001年3月15日,第九届全国人大四次会议通过了一项重大决议,将塔里木河流域的综合治理工程列入国家“十五”期间重点建设工程。本文对塔里木河治理期间地表水变化的研究,希望能对塔里木河综合治理起到评价和指导作用。
1研究地概况
塔里木河流域面积大,在地域上包括塔里木盆地周边向心聚流的九大水系和塔里木河干流、塔克拉玛干沙漠及东部荒漠三大区[7],为中国第一大内流河,流域国内总面积100.3×104km2。其中,“四源一干”流域面积为23.62×104km2。塔里木河总长2437km,其中干流长度1321km。塔里木河干流上游有阿拉尔站,中游有英巴扎站,下游有恰拉站,以及大西海子下游的台特玛湖。塔里木河流域多年平均降水量1153×108m3(折合降水深114.4mm),地表水资源量349.0×108m3。
2研究方法
本文根据阿拉尔、英巴扎、恰拉三个水文站以及台特玛湖径流量监测调查数据,对塔里木河各水文站的水量监测数据进行整合,并对各水文站以及下游台特马湖治理前后来水量、来水保证率等方面的变化进行对比分析。径流量和来水比作为地表水特征的评价指标[8],能很好地反映综合治理的效益,从而有利于对塔里木河综合治理后地表水的变化及其效益进行分析。
3主要水文站径流特征变化分析
3.1水文站径流特征分析
3.1.1径流量变化分析
通过对数据的处理整合,对多年各水站年代平均流量的变化以及治理前后十年间的平均径流量进行了对比分析。可知,在综合治理期间,阿拉尔水文站1990~1999年期间年平均径流量为42.5亿m3,2000~2010年期间年平均径流量为42.4亿m3,两者水量相差无几(见图1),而2009年径流量为13.6亿m3,为历史最低水平,约为历史第二低年份(1993年)的一半[9-10],影响了治理期间年均径流量。如果不计算该年份径流量,其他各年径流量平均值为45.2亿m3,是20世纪90年代的1.07倍,从这个角度看,综合治理不仅遏制了阿拉尔站径流量的下降趋势(见图2),还提高了其径流量。
英巴扎站径流量从1957~1959年的35.9亿m3降至2000~2005年的22.24亿m3,下降了38%。治理后的多年平均径流量与1990~1999年相比,也下降了4%,从总体上来看,综合治理虽然没有提高英巴扎站径流量,但减缓径流量减少的趋势成效显著。
恰拉2001~2010年治理期间年平均径流量为3.7亿m3,1990~1999年期间平均径流量为2.8亿m3(见图1),前者比后者大1.32倍,可以看出综合治理不仅遏制了恰拉站径流量递减的趋势(见图2),而且治理导致卡拉站径流量显著提高。
图1 水站各年代平均径流量变化
图2 综合治理前后各水站多年平均流量
可见,塔里木河综合治理,对各水站径流量的提高起到了积极的影响。
3.1.2来水比
选取河流上游和下游两个水站分析来水比的变化。1990~2000年期间来水比平均值为7.10,整体呈逐渐减少趋势。与治理前相比,治理期间已经改变了来水比逐渐减少的趋势(见下表),并且2000~2010年期间恰拉站与阿拉尔站径流量之比平均值为8.53,比治理前高出1.2倍,可见河段输水效率已经有所提高,其来水保证率已大幅提高,说明综合治理对流域地表水来水保证率方面产生了积极的影响。
不同年份恰拉站径流量占阿拉尔径流量的百分比统计表
3.2台特玛湖径流特征分析
自2000年5月14日塔里木河第一次输水至2012年底,已进行了13次输水。前12次输水34.79亿m3,本部分研究分析这12次输水对于台特玛湖径流特征的影响。
图3 历次输水水头到达大西海子水库以下距离
2000~2011年共11年间从大西海子水库向下游输水12次,其中7次水头到达台特玛湖,这7次输水过程(见图3),对台特玛湖水量产生了直接影响,说明综合治理对台特玛湖径流效益并非是少数年份的偶然事件,而是多年持续产生的效果。而综合治理前倒推至1972年的近30年中,大西海子水库以下为断流状态,也表明综合治理对于台特玛湖水量有显著影响。同时,从塔里木河治理目标可见,并不要求每次或者每年输水水头都到达台特玛湖,因此塔里木河综合治理已经大体达到预期的目标。
4塔里木综合治理对区域用水的影响
塔里木河综合治理不仅会对河道径流产生影响,也必然对区域用水产生影响。反之,评价塔里木河综合治理效益,仅从河道径流来衡量是不全面的,必须考虑区域用水因素。
在塔里木河综合治理期间,区域用水量呈小幅度上升趋势。其中2003年3源流来水量为222.7亿m3,流域用水量为177.12亿m3,而2009年3源流来水量创53年以来最低水平,该年用水量为186.07亿m3,并且是从2006年之后连续6年用水量高于185亿m3,创历史最高水平。用水量的增加会导致各大水文站径流量的减少,所以治理后地表流域改善状况要好于各水文站实际监测分析结果。
5结论
a.在生态治理工程实施后,塔里木河泾流量减少趋势总体得到遏制,而且阿拉尔、卡拉水文站水量有所增加,分别比治理前提高1.07和1.32倍,英巴扎站虽然治理期间水量降幅为4%,但相比于英巴扎站1957~2005年水量降幅38%已有很大改善,12次生态输水中7次水头达到台特玛湖,对台特玛湖水量产生了直接影响。可见塔里木河综合治理总体提高了地表水的径流量,整个流域水量情况整体得到改善。
b.从来水比方面看,综合治理改变了上游和下游两个水站来水比逐年减小的趋势,并且治理后比治理前来水比高出1.25倍,可见河段输水效率已经有所提高,其来水保证率已大幅提高,说明综合治理对流域地表水来水保证率方面产生了积极的影响。
c.塔里木河综合治理期间,用水量呈上升趋势,用水量的增加也导致各大水文站径流量的减少,表明治理后地表流域改善状况要好于各水文站实际监测分析结果。从干旱区节约和高效利用水资源、加快实现塔里木河下游受损生态系统的恢复与重建角度考虑,合理调配水资源,优化输水方案值得进一步探讨和研究。
参考文献
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中图分类号:TV212.5+2
文献标志码:A
文章编号:1005-4774(2015)02-0051-03
Influence of Tarim River Comprehensive Management on River
Basin Surface Water
HE Jing1, HUANG Xiao-ning2
(1.XinjiangWaterConservancyWaterConservationTechnologyPromotionCenter,Urumqi830000,China;
2.XinjiangTarimRiverBasinAuthority,Korla841000,China)
Abstract:Tarim River basin comprehensive management project is listed into national key construction projects during the ‘Fifteenth Five Year Plan’ period in order to improve ecological environment of Tarim River. Changes in surface water resources have become important contents of project evaluation. In the paper, Tarim River Hydrological Station and Taitemahu runoff features are analyzed based on a number of related documents and monitoring data analysis. Comprehensive management benefit evaluation is conducted on the influence of Tarim River comprehensive management on river basin surface water. Studies have shown that water in Tarim River Alar, Chara, Taitemahu and other hydrological stations is increased after implementation of ecological management project. Incoming water is also changed at varying degrees, and it is proved that comprehensive management produces positive influence on river basin surface water.
Keywords:Tarim River; basin; hydrological station; runoff; incoming water ratio