疏勒河流域治理规划实施水资源恢复效果评价

凯丽比努尔·阿卜力孜，贾绍凤，刘文玲，严婷婷

(1.中国科学院地理科学与资源研究所 中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室，北京100101；2.中国科学院大学中丹学院，北京101408；3.水利部发展研究中心，北京100038)

我国人均水资源占有量仅为世界水平的1/4，水资源时空分布不均匀，尤其是在西北内陆生态环境相对脆弱的干旱与半干旱地区，水资源短缺问题已成为制约当地经济社会发展的最主要因素之一[1-3]。随着我国经济社会与城市化水平的迅速发展，水资源供需矛盾日益突出[4]。流域的水资源开发利用程度不断提高，流域面临水资源退化、湿地萎缩等生态问题日益严峻。为此，在水资源过度开发的流域制定并实施了相应的流域治理规划，但规划实施后效果究竟如何是各界关心的问题。

规划实施评价是将规划标准和方法模型作为评价的依据和手段，对规划实施的结果进行分析、比较和综合后做出的一种价值判断[5]。直到20世纪50年代，才有学者意识到规划实施效果评价研究的重要性，其中：Alfasi等[6]认为规划实施评价研究还处于初级阶段，缺乏充足的理论和合适的方法；Tian等[7]将规划实施评价分为规划实施之前的评价、规划实践过程评价、政策实施分析及规划实施效果评价；Alexander等[8]推崇强调规划效用的评价标准，认为规划对于将来发展只起到引领作用，即使实施结果与规划方案存在不一致，但只要实施结果体现了规划的目的和主旨，也可认为规划的实施获得了成功；Faludi[9]指出战略性规划带有全局性和变化性，而项目性规划由于明确规定了详细的控制目标，必须严格按照实施结果与规划方案进行对比。在规划实施评价类型方面：涂姗等[10]按规划实施的流程，将其分为规划实施之前的评价、规划实施过程的评价、规划实施结果的评价；郑新奇等[11]将规划实施评价依据时间顺序分为规划编制前评价、规划编制过程评价、规划方案评价、规划实施过程评价和规划实施效果评价。然而，对流域治理规划的实施效果进行评估，仍然是有待研究和解决的崭新课题。因此，本文以我国干旱区疏勒河流域为例，尝试对实施治理规划后的流域水资源恢复效果评价理论和方法进行研究。

1 研究区概况与治理规划概要

1.1 自然地理概况

疏勒河流域位于河西走廊的西端，地理位置处于92°11′E～98°30′E，38°00′E～42°48′N，流域面积12.923 2万km2[12]。疏勒河发源于祁连山脉托来南山与疏勒南山之间，主要水系有昌马河、疏勒河干流，党河、榆林河等支流，见图1。早在汉唐时期疏勒河便起到了推动丝绸之路发展的作用，是丝绸之路上的重要产粮区[13]。疏勒河尾闾敦煌西湖国家级自然保护区总面积6.6×103km2，主要保护对象为湿地生态系统、荒漠生态系统和珍稀野生动植物及其生境。疏勒河流域是典型的干旱荒漠气候，气候主要特点是冬寒夏热，早晚温差较大。该流域远离海洋，湿润气团难以到达因而降雨少、蒸发量大、气候干燥，主要以雪冰融水与山区降水补给为主[14]。流域内年平均降水量为47～63 mm，年平均蒸散发量为2 897～3 042 mm。整个流域内的行政区域中肃北县的年降水量为181 mm,是其他县市年降水量的2～3倍。年蒸发量肃北县最高，为2 478 mm，其他县市为1 760～1 900 mm[1]。

图1 疏勒河流域

1.2 社会经济概况

疏勒河流域行政区域包括敦煌区域(敦煌市、阿克塞县和肃北县)以及玉门市和瓜州县。根据2011—2018年各县市的《统计年鉴》，2018年流域内总常住人口数量为53.33万人，其中，城镇常住居民数量达到31.24万人；在当年价格水平下国内生产总值为348亿元；流域内产业结构中，第一、第二、第三产业的比例为8.29∶38.70∶53.01。各个县市中敦煌市、玉门市、瓜州县绿洲区以灌溉农业为主[1]，肃北县和阿克塞县则主要以牧业和采矿业为主。

1.3 治理规划概要

随着经济社会的快速发展和全球环境变化，疏勒河流域内出现耕地面积不断增加、水资源开发利用超过承载能力、地下水位持续下降、生态水量不足、下游西湖湿地萎缩等生态问题。为了使流域内出现的生态问题得到缓解，2011年，《敦煌水资源合理利用与生态保护综合规划(2011—2020)》(以下简称《规划》)获国务院批准实施。目前《规划》已实施近10年，对规划实施后的水资源恢复效果进行科学评价，有利于总结经验教训，为后续规划的制定和实施提供借鉴。

《规划》范围行政区划隶属酒泉市，分为核心区和关联区，核心区包括党河水系(含苏干湖水系)的敦煌、肃北和阿克塞三县市，关联区包括疏勒河中下游的玉门和瓜州两县市。《规划》实施主要工程、河道水系及其空间关系见图1。按照《规划》确定现状基准年为2007年，近期水平年为2015年，远期水平年为2020年。《规划》主要项目有灌区节水改造工程(6个灌区)、月牙泉景观工程、敦煌市地下水源地置换工程、河道恢复与归束工程(疏勒河下游与党河下游)、水土保持生态建设工程(所有县驻地)与桥子湿地生态引水工程，《规划》投资分别是16.47亿、0.64亿、0.96亿、2.43亿、0.87亿、0.29亿元。《规划》主要目标见表1。

表1 《规划》主要目标汇总

2 研究方法

作为自然界的一个重要的子系统，水资源系统是一个多因素、多层次的复杂系统[15]。水资源恢复效果评价应尽可能全面反映评价区域项目实施前后的水资源系统的恢复效果，但由于不同规划所确立的原则、目标、重点和所采取的措施不同，并且各个规划区的具体实际情况也存在差异，因此规划实施评价的内容、指标和方法必然不同，需要在充分借鉴各类评价方法的基础上，建立一套适应本项目的评价方法体系。规划实施过程中是否能够按照规划方案实施，实施后结果是否达到规划所要求的目标，都需要根据实际完成情况进行评价与分析。

提出基于一致性评价与实质性评价2个维度对流域综合治理规划实施后的水资源恢复效果进行评价的方法。一致性评价指规划实施完成指标是否达到规划预期指标的评价。一致性评价中完成度低将会降低实质性评价中的效果，如党河、疏勒河河道恢复与归束工程的实施情况将直接影响党河水库、疏勒河干流下泄生态水量输送和地下水位恢复情况。实质性评价指规划实施后实际效果的评价。实质性评价中，节水量、河道径流恢复情况和地下水位恢复情况会影响流域水资源的恢复效果。本文水资源恢复效果是指节水量、河道径流恢复情况和地下水位恢复情况，并且主要侧重于河道生态流量恢复和地下水位恢复2个方面。

为了方便比较，在确定水资源恢复效果评价指标体系时参考国内外学者[16-17]相关的指标体系构建原则，包括科学性原则[18]、典型性原则[19]、综合性原则[20]和易获性原则等[21]。

流域水资源恢复规划实施效果评价中一致性指标根据规划所列的指标来选择，针对每个工程项目及相关一致性指标建立从资金到位与投资完成情况、工程量完成情况及规划考核指标完成情况等4个方面开展评价,实质性指标则根据当地主要水资源问题和要求来选择并按照全流域尺度进行选取。西北地区的地表水与地下水资源有着密切的联系,研究[22]表明,绝大部分的地下水资源是由地表水资源转化形成的，因此在实质性评价时选取了节水量、河道径流恢复情况、地下水位恢复情况等3个指标。最终确定的评价指标体系见表2。

表2 流域水资源恢复规划实施效果评价指标体系

3 评价结果与分析

利用资料来源于2011—2018年各县市的《统计年鉴》《水资源公报》以及项目法人提供的工程进度报告。这些数据涵盖工程投资、资金到位率、工程量完成指标、有效水利用系数、水库入库径流、水库渠道引水、水库下泄水量、地下水位等。

3.1 一致性评价结果与分析

一致性评价主要是评价每个工程项目完成情况是否达到规划中预期要达到的目标。由于数据可获取性有限，只对2015年近期目标进行评价。各个工程一致性评价结果见表3，截至2018年,所有项目的资金到位与工程完成率为79.97%～100%,水土保持生态建设工程玉门封育面积和营造林面积有未完成部分。

表3 工程一致性评价

截至2018年：对于考核指标而言，农业用水比重完成率为96%；对于万元工业增加值用水量而言，敦煌区域中肃北县完成率为100%，敦煌市与阿克塞县完成率分别为95%、88%。党河灌区灌溉水有效利用系数、地下水开采量、党河水库下泄生态水量(平水年)和双塔水库下泄生态水量(平水年)等指标的完成率均为100%。

一致性评价结果显示，工程项目建设良好，大多达到了《规划》要求。资金到位与投资完成情况按《规划》要求拨付到位，中央投资与地方配套资金全面到位，投资完成率相对较好，完成所有相关《规划》考核指标。但桥子湿地生态引水工程与水土保持生态建设工程在进度上有一定的落后，仍需实施单位制定管理制度，以便更好地运行相关项目。

3.2 实质性评价结果与分析

3.2.1节水量评价

灌区节水量评价。灌区节水改造工程共实现毛节水量28 276万m3、净节水量9 384万m3、水资源节约量15 026万m3，节水效果十分明显，见表4。由于农业是疏勒河流域内最主要的产业，因此灌区的水资源节约量直接影响河道径流恢复评价中水库下泄水量，会使下泄水量增加。

表4 疏勒河流域灌区节水量统计

年毛节水总量评价。年毛节水总量是工业、农业、生活和生态年用水量在流域范围内的减少量。年毛节水总量影响河道径流量。疏勒河流域行政区域分析结果：敦煌区域年总用水量在2011—2018年呈下降趋势，用水总量2011年为4.87亿m3，2018年为3.54亿m3，2011与2018年相比节约用水量1.33亿m3，2018年的用水总量相对于2011年下降了约27%；瓜州县用水量从2011年的4.57亿m3下降到2018年的3.93亿m3,共节约用水量0.64亿m3；玉门市用水量从2011年的4.8亿m3下降到2018年的4.1亿m3,共节约用水量0.7亿m3。见图2。

图2 2011年与2018年总用水量变化

3.2.2河道径流恢复评价

水资源恢复的综合效果是通过节水工程和综合管理提高分行业水资源利用效率2个方面来实现的。其中分行业用水效率的提高会反映到综合用水效率的提升和总用水量的减少，进而表现为河道径流量的恢复。

水库入库水量变化。党河水库入库水量2018年比2011年多10 460万m3，增加了约26.22%，年均增加1 307.5万m3；双塔水库，上游来水量2011年到2018年增长了26 770万m3，增加约74%。水库入库水量的增加效果显著。

水库下泄河道生态水量变化。生态下泄量为水库下泄量与农业用水量的差值，生态下泄量的增加可以通过分析水库下泄量与农业用水的变化量来进行探讨。将生态下泄量、农业用水量、水库下泄量相对于2011年变化量进行分析，得到党河水库下泄水量及其分配量的变化量结果，见图3。

图3 党河水库下泄水量及其分配量的变化量统计(相对于2011年)

由图4可知，农业用水的变化呈现下降趋势但变化量相对水库下泄量与生态下泄量较小，最大变化率为-8%，因此生态下泄变化量的增加主要由水库下泄变化量的增加所致，此外还有农业用水减少的部分贡献。双塔水库生态下泄水量2018年为2011年生态下泄水量的16倍，增幅达到1 500%。

图4 双塔水库下泄水量及其分配量的变化量统计(相对于2011年)

3.2.3流域地下水位恢复评价

2011—2018年敦煌盆地地下水位总体呈现上升趋势，地下水位上升的最大幅度出现在2012年到2013年，达到52%，但未达到采补平衡:敦煌市区地下水位年平均上升约1.3 cm；党河灌区中部地下水位每年平均上升约60.3 cm；灌区北部地下水位处于上升趋势，从2011年到2018年地下水位上升约88.5 cm；西湖国家级自然保护区地下水位缓慢上升，2011年与2018年相比地下水位上升约123 cm。

对地下水位恢复情况而言，敦煌盆地地下水呈上升趋势但上升趋势有所缓解，其原因一方面是地下水位开采的减少，另一方面是灌区节水改造工程大大增加了灌区节水力度。敦煌盆地中地下水的主要补给来源有河沟水、渠系水和田间入渗水。敦煌盆地为农业区，河水入渗的影响小，人为灌溉及地下水开采是地下水位变化的直接原因。灌区外为细土荒区，河流入渗、人为灌溉及开采的影响较小，潜在的损失主要以蒸发的形式呈现，也是引起地下水位变化的主要原因。如相比于2011年，党河灌区2018年由于灌溉利用效率的提高，净节水量达到4 058万m3，在很大程度上减少了地下水的消耗。西湖地下水位下降可能是由于地下水亏缺较大，虽然有党河、疏勒河河道恢复与归束工程对其地下水的补给作用，但仍然无法达到地下水的平衡。东湖和北湖等国家级自然保护区，主要是由于党河、疏勒河河道恢复与归束工程的实施，保证了党河水库、疏勒河干流下泄生态水量输送，地下水位逐渐恢复。

实质性评价结果显示，各个地区的节水量与河道径流量都显著增加，流域地下水位呈上升趋势，改善了《规划》中核心区和关联区的生态与旅游状况，提高了当地农作物的产量，改善了西湖湿地生态系统现状。

4 结 论

一致性评价结果表明指标完成率几乎为100%，但水土保持生态建设工程实施进度滞后。

实质性评价结果显示水资源恢复情况达到了改善西湖湿地生态现状、恢复提升月牙泉水位等的实际效果。

通过对疏勒河流域实例分析来看，基于一致性评价与实质性评价2个维度评价流域综合治理规划后的水资源恢复效果更符合实际。