克里雅河下游湿地生态环境保护与工程调控对策

赵 妮，李 江，刘 江

(新疆水利水电规划设计管理局，新疆 乌鲁木齐 830000)

昆仑之北，克里雅河缓缓向塔克拉玛干沙漠腹地流去，形成一条面积约350km2的绿色走廊，就是达里雅布依湿地。胡杨是干旱大陆性气候条件下的树种，也分布于南北疆各河流沿岸，尤其是塔河沿线，也是形成克里雅河下游湿地的主要植被，流域内天然胡杨林南北长约80km，东西宽7～15km，湿地内还有红柳、芦苇、骆驼刺、白刺等植被，在克里雅河的尾部发育成了达里雅布依绿洲，达里雅布依被称为“塔克拉玛干的肚脐”，是克里雅河尽头孕育的的最后一片绿洲，河湾、洼地与河滩地众多，有参天的胡杨林，还有红柳、芦苇、骆驼刺等植被，绿洲天然荒漠林总面积为105.1万亩，绿洲内时有塔里木兔、沙鼠等野生动物出没。此处也是和田地区风沙较为严重且生态环境极为脆弱的地区。

深入沙漠腹地的克里雅河，在洪水季节河床摆动强烈，河水漫流，大量补给了两岸的地下水，给植被的生长和存活创造了优越的条件，在公安渠首以下的泉水也流向下游，正是这种互补型的调节供水才维系了下游荒漠林的生机。这片绿洲也是达里雅布依人生活的地方，直到20世纪50年代，这个神秘的地方才被当地政府发现。达里雅布依是国内外探险家的首选之地，也是旅游胜地。其中尤以于田县为中心，是人类活动的主要场所，下游是以牧业为主的天然绿洲，人类活动较少。该处湿地对我区研究生态环境，尤其是研究沙漠移动速率及荒漠退化具有很大意义[1]。

1 流域概况

1.1 自然地理

克里雅河发源于昆仑山北麓海拔6920m的琼木孜塔格峰，位于塔里木盆地南缘的于田县境内，自南向北贯穿全县，是于田县的第一大河，也是塔河九大水系之一。河流全长438km，纵坡0.34%，南北长约466km，东西宽30～120km，呈牛腿状。由12条支流汇合而成，流域总面积3.95万km2，其中山区面积占31%，平原区约14%，沙漠面积54%，其中较大的土米亚河、皮什盖河、阿羌河和苏克塔亚河4条小河均位于于田县境内。克里雅河流域水资源总量约为10.42亿m3，是于田县境内的主要水源，也是新疆地区生态系统较为脆弱的地区之一[2]。

1.2 水文气象

克里雅河流域属于温带大陆性干旱半干旱区气候，流域背靠塔克拉玛干沙漠，受到沙漠瀚海的影响，进入克里雅河流域的多是干热暖流。由于受到流域地形、地貌的影响，气候南北变化趋势大，南部山区冷凉属半湿润气候区，中部平原属暖温干旱气候，北部属于暖温极端干旱沙漠气候区。流域内多年平均气温约9.53℃，极端最高温达到43.0℃，极端最低气温-26.3 ℃[3]。

流域上游有现代冰川发育，流域内冰川共计约398条，总面积176.57km2，冰储量78.65亿m3，其中克里雅河冰川124条，面积38km2，冰储量为12.89亿m3，年平均消融量为0.28亿m3，占河流径流量的12.1%，冰川消融也是克里雅河主要的径流补给。努努买买提兰干水文站为克里雅河的主要控制站，根据收集到的水文资料统计结果，多年平均流量为23.05m3/s，多年平均径流量为7.27亿m3，地下水天然补给量 0.310×108m3[4]。克里雅河流域地表水资源量、地表水资源可用量及地表水可供水量见表1—3。

表1 克里雅河流域地表水资源量 单位：108m3

表2 克里雅河流域地表水资源可用量 单位：108m3

表3 克里雅河流域地表水资源可供水量 单位：108m3

2 湿地主要生态环境问题

随着不同学者的研究，达里布雅依湿地的生态环境问题从宏观的角度来看主要是受自然和人为因素较大，自然因素主要由于水文气候的变化，而生态环境的主要原因还是人为因素。

2.1 土壤盐渍化严重

土地次生盐渍化不断加剧是制约流域农业发展的一大障碍，也是内陆干旱区平原绿州的重要环境问题[5]。由于灌区内灌溉定额长期居高不下，灌区灌溉水利用系数低，排水渠系不健全，导致大量的农田灌溉水渗入地下，抬高了地下水位，使土壤层盐分含量增大，加剧了土壤盐渍化，对绿洲可持续发展造成了一定威胁。有效控制地下水埋深是防止土壤发生积盐的主要措施，要选择适合本区域作物水资源状况的灌溉措施，以防止抬升地下水位，然而灌区内的地势、气候条件、人类农业活动以及土壤的性质都对地下水的埋深和土壤盐分有很大的影响[6]。图1为程仲雷[7]在研究克里雅河流域绿洲土壤不同深度盐渍化的变化。

图1 土壤在不同深度盐渍化的变化

2.2 绿洲内部沙化逐步加重植被衰退

克里雅河早年间未修建山区拦河控制性枢纽，无法对频繁发生、成因多样的洪水予以消峰调控，致使河道内洪水泛滥成灾，给绿洲灌区也造成了巨大的损失，连年的洪灾抗灾，造成大面积的毁林、植被破坏，致使大量砍伐农区边缘荒漠林，虽然制止了洪水但同时又激活了局部风沙。于田县本就属于内陆干旱区，气候干燥，生态系统非常脆弱，沙漠化始终威胁着绿洲的生存，受风沙的影响天然绿洲逐渐衰减，有些地带沙漠借助风力向绿洲迁移，土壤沙漠化面积不断扩大，土壤沙漠化面积由1949年的227.7km2增至642.2km2，因沙漠化而弃耕的农田已达11万亩，形势严峻。

根据人口数据统计近几十年来随着人口的增加，流域的灌溉面积不断扩大，过度开荒、引水导致下泄水量的的大幅减少，过度放牧、樵采等人为因素导致林木衰退严重，天然荒漠林本就对抑制沙漠的不断扩大有着重要的作用，但因缺水、流动沙漠的掩埋以及人为砍伐等原因加剧了植被的衰败，沿河两岸的荒漠林面积锐减，进一步加剧了生态的恶化。人口增长与沙漠化变化图如图2所示。

图2 人口增长与沙漠化变化图

2.3 地下水位下降水质超标

由于灌区灌溉面积的增加大量利用地表水，补给的地下水量相对减少，地表水不仅要蒸发渗漏还要被天然植被消耗，从而加大了对地下水的开采，然而随着地下水的超采，地下水位逐年下降，导致矿化度不断提高，水质从0.95g/L升高到3.2～3.3g/L[8]，农民引水困难，且水质中含碱量及含氟量超标，严重危害人体健康。于田县是地处“三区三州”的深度贫困村，经济基础薄弱，是脱贫攻坚的主战场，近年来实施防病改水为打赢脱贫攻坚战奠定了基础，对农村饮水有一定改善。

2.4 湖泊相继干涸

历史上克里雅河下游散布着大小不等的渍水湖、终端湖和泉集湖，主要是由上游洪水或区域性水文地质条件形成的泉水补给。朱震达教授[9]1959年也曾到大河沿一带进行考察，发现了湖泊，但若干年后湖泊已经不复存在，大部分呈干涸状态，且湖底风蚀、沙丘活化或沙埋湖床。卡拉墩古城附近曾有玉广库勒、克其克库勒、托库勒巴什等大小湖泊和泉流。如今，均已相继干涸[10]。

2.5 管理机制不健全

在未实行最严格水资源之前，克里雅河流域一直未明确水资源使用权限界定及水资源统一管理，导致用水处于无序状态，引起了“公地悲剧”的发生，从而引起河流下游断流、地下水位下降、土地沙漠化加剧、胡杨林大片衰亡等现象。为了挽救克里雅河濒临毁灭的绿色走廊与湿地，政府通过在河流上修建山区水库实施科学的水资源配置，以改善流域的生态环境恶化态势。

3 生态环境保护原则及目标

3.1 生态保护原则

生态环境是人类懒以生存的基本条件，也是一项基本国策，党和国家历来重视生态环境保护，习近平总书记更是提出了“山水林田湖草沙”的新理念，流域的生态环境保护更是要以满足本流域国民经济可持续发展用水，以改善流域生态环境为主，解决春旱缺水、缺电及防洪问题。生态环境保护必须坚持人水和谐、建设生态文明可持续发展的原则，尊重自然和保护自然，还生态于自然[11]。克里雅河流域生态保护的原则更是以保护和改善克里雅河下游荒漠河岸林草自然体系的结构和功能，维护其生态系统稳定性、完整性出发，保护河流特有的水生态环境条件，保证河道流量满足水生生态的保护要求，以促进流域经济可持续发展，改善区内环境质量，提高人民生活质量。

3.2 生态环境保护目标

湿地生态恢复工程调控的总体目标就是利用有效的工程技术，逐渐恢复湿地生态系统的功能和结构，最后达到湿地生态系统的自我持续状态，使湿地恢复自然生态。

3.2.1环境保护目标

根据《中国新疆水环境功能区划》及流域功能区划，水工程的建设可有效地改善下游植被的生存环境，并要巩固自然生态系统的稳定性和完整性，确保下泄水量不少于水利工程建设前，且要保证流域的水功能上游125km现状Ⅰ类水质和下游340km现状Ⅱ类水质不变。

要尽快恢复和扩大林草植被，增加地表植被覆盖率，以涵养水源和固结泥沙，减少风蚀、水蚀引起的水土流失，坚决遏制盲目的毁林毁草。对沙漠化土地进行改良，恢复土地的生产力，依托庭院经济、乡村振兴等大力改善农民生产生活，加快公路、河流沿线以绿化为主的“绿色通道”建设，实现生态林到2030年达到23万亩，草地面积达到17万亩的目标，使流域生态环境改良。

3.2.2人工绿洲适宜规模

凌红波[12]等学者根据克里雅河1957—2009年的径流资料，利用Z指数法，结合遥感影像数据，计算得到克里雅河流域人工绿洲的适宜规模。通过研究可以看出，以维持流域下游天然绿洲稳定所需水量为基础的前提下，流域人工绿洲适宜规模随着流域丰水期、平水期及枯水期的可利用水资源而变化，而在较高保证率的前提下，人工绿洲的规模也最稳定，可达到 978～1736 km2。

3.2.3灌区发展目标

根据《新疆于田县克里雅河流域综合规划修编》，克里雅河流域灌区通过节水改造、适度开发利用地下水等增节水措施用于灌区的发展和生态环境建设。发展灌区人工林草，恢复和保护灌区现有的自然林草植被，保护灌区内部及周边的现有植被。流域在满足流域灌区综合用水的前提下，保证下游胡杨林区生态用水量合理配置水资源，以达到生态保护的要求。

4 工程调控措施

开发利用水资源的根本目的是利用流域自身的优势，实施对环境的调节和控制，增加流域内的社会经济，以满足人民对美好生活的需要。对于湿地生态环境保护的工程调控的目的，就是利用科学的手段，使湿地逐步恢复自身功能，修复生态环境。

4.1 修建山区水库，优化水资源配置

为进一步合理开发、优化配置和有效保护水资源，加快流域综合治理能力，有效地提高水资源的利用效率，坚持工程措施和非工程措施相结合，强化流域水资源统一管理。克里雅河年径流分布不均，5—9月的水量占到了全年的80%，为有效合理地利用水资源，缓解春旱、防洪等问题，2013年于田县在克里雅河上修建吉音水库，该水库是克里雅河上的第一座控制性龙头水库，是一座灌溉、防洪和发电综合利用的水利工程。克里雅河灌溉保证率不高，吉音水利枢纽建设工程可以有效地控制和调配克里雅河水资源，与平原水利设施联合运用，可改善克里雅河下游现有灌区的灌溉条件，解决灌区春旱、秋灌缺水问题，解决灌区内70.73万亩灌溉面积的用水。吉音水库的修建可将克里雅河下游的防洪标准提高到20年一遇，有效解决了当地能源和电力不足的问题，吉音水利枢纽的建设可以有效提高流域的和谐等级，且流域水工程与水资源配置合理，关系和谐[13]。

4.2 有效加快灌区工程建设力度

克里雅河流域内现有平原水库8座，总设计库容为3100万m3，现实际库容为1772万m3，平原水库大部分修建于20世纪60—70年代，投入运行均在40年以上，且灌区内平原水库多为早期“三边”及民工投劳工程，施工质量较差，随着长期的运行，大部分平原水库已经老化失修，淤积严重，根据调查，建于1977年的东方红水库，设计库容为1600万m3，现实际库容不到600万m3，淤积深度达到8m以上，虽已进行过除险加固，但已经无法承担起调蓄水量的作用。应尽快加快对灌区内其他平原水库的除险加固工作。平原水库老旧失修，功能逐渐丧失，且蒸发渗漏严重，吉音水库的建设可替代部分平原水库的功能。

由于灌区内渠系水利用系数较低，加之地下水超采导致的次生盐渍化严重，应尽快对灌区内的渠系工程进行现代化改造，有效提高渠系水利用系数，更有效地节约利用水资源。

4.3 适度开发利用地下水，有效保护绿洲生态

2005年流域内的地下水可开采量为1.78亿m3，2015年地下水可开采量为1.66亿m3[14]。地下水可开采量随着时间的推移将随着地下水补给量的减少而逐渐减少，自实行最严格水资源管理以来，将农业用水量和地下水用水量两项之指标均纳入考核，故要按照绿洲生态的分布合理布局井位，有效开采地下水。结合流域内泉水溢出，禁止在流域下游湿地及荒漠林过渡带开采地下水，以防止对绿洲生态的再次破坏。

4.4 构建合理的经济结构，协同有序管理人类活动

于田县绿洲主要地处南疆边缘，种植主要以粮食为主。应根据流域自身特点，发掘内涵力，在满足基本粮食供应的基础上，结合种草种树，保护下游湿地的胡杨林。近年来随着援疆工作的深入推进，内地省市不断加大援疆力度，充分利用外出打工、技能学习等多渠道实现脱贫，构建合理的经济结构。利用政策吸引牧民从事农牧业生产或异地搬迁，有效减轻保护区的人口和载畜量，鼓励建立饲草料基地以减轻草场负担。有关部门出台政策有序管理约束人类活动，禁止砍伐、放牧，有效恢复生态环境[15]。

4.5 建立健全管理机制

河湖长制的建立为水资源的管理注入了新的活力，自实行河湖长制以来，全面开展了“清四乱”等专项行动，坚持高位推动，系统治理，进一步强化山水林田湖草沙系统治理，有效推进河湖生态修复与保护，不断提升河湖湿地的生态功能的恢复与改善。近几年来塔河流域生态恢复持续向好，“四源一干”共向胡杨林补水约24亿m3，实施了第20次向塔河下游生态输水4.02亿m3[16]，对塔河下游的生态起到了积极的作用。对流域实行统一的水资源管理机制，改变现有的落后管理机制，在建立健全流域机制的基础上，加大向下游生态输水的力度，实现流域水资源可持续利用，对促进流域经济发展、保护生态环境有着积极的意义[17]。

5 结论及建议

(1)克里雅河水资源的时空分布导致了用水矛盾的突出，人类活动的范围扩大必然引起绿洲内部引水量的增加。然而人类是水土资源开发利用的先导者，如何利用生态调度科学合理地开发利用水资源，是当前克里雅河流域亟需解决的现实问题。

(2)克里雅河水体总体处于健康状态，制约湿地健康的因素主要是自然因素如植被覆盖率低。整体来看，流域水体健康状况较好，但局部河段水体受到不同程度污染。克里雅河水质已轻度污染，管理不善是克里雅河水质下降的主要原因。此外，随着流域沿线地区各类乡村企业工业的发展，也对河流水质产生了一定的影响。随着脱贫攻坚、乡村振兴的持续推进，政府各部门也应加大对水质问题的关注，也需要对水质进行科学的评价，并采取有效措施改善水质。

(3)水资源安全处于越来越重要的地位，1990—2010年克里雅河流域人工湿地呈增加趋势，生态需水量逐渐增加，克里雅河流域水资源总量充足，资源承载都达到较高承载。克里雅河流域在过去几十年降水呈增加趋势，未来克里雅河流域年降水量总体上继续保持上升趋势。据计算，克里雅河流域生态基流需水量为1.90亿m3/a，河流输沙排盐需水量为0.53亿m3/a，全流域生态需水总量约为6.93亿m3/a，约占全流域近期可利用水资源总量的50.5%，水资源供需矛盾十分突出。因此，迫切需要确定克里雅河流域生态调度过程中水源地、沿线地区和受水区生态用水量范围、补水方式及保障和管理措施。

(4)由于流域未进行整体防洪，部分河段防洪标准较低，建议应结合叶尔羌河整体防洪模式尽快开展流域整体防洪。于田县经济发展水平较低，自然条件恶劣，若要进一步改善流域下游湿地的生态环境和保护达里雅布依湿地，必须从水利工程调控措施和水资源合理配置等方面同时入手，控制好人类活动，坚持保护与建设并重的原则[18]，改善人水关系和谐发展，有效提高流域生态环境保护。本研究可为内陆干旱区湿地生态环境保护提供借鉴。