台特玛湖最小湖面维持水源补给及可行性分析

王光焰，申 俊

（新疆塔里木河流域干流管理局，新疆 库尔勒 841000）

台特玛湖是塔里木河的归宿，而湖面的大小取决于上游塔里木河与车尔臣河来水量的多少［1］。20 世纪50 年代以来，由于塔里木盆地内大规模耕地开发和水资源利用，汇入尾闾台特玛湖的水量减少，水质变差。自1972 年大西海子水库建设以来，在368 km 的塔里木河下游，有320 km 的河道断流了近30 年；期间，车尔臣河进入湖区的水量也逐渐减少，台特玛湖曾几度干涸，湖底沙丘裸露，地下水位大幅下降，植被所剩无几。 后来随着相关部门生态管理水平的提升，塔里木河流域水资源利用水平逐渐提高［2］，生态水科学配置逐步实现［3］。值得一提的是，自2000 年开始的塔里木河下游生态输水（简称EWCP）逐渐常态化，到目前为止已向塔里木河下游输送了80 多亿m3的生态水，实现了大西海子年均下泄3.5 亿m3的输水目标。生态水19 次到达台特玛湖，湖面逐渐扩大，加上车尔臣河近些年来水偏丰， 在2017 年形成近百年历史上最大的湖面511 km2。

《塔里木河流域近期综合治理规划》［4］提出“水达到台特玛湖”的目标，但没有明确规定湖的面积。先前樊自立等［5］建议：“为维持台特玛湖的生态功能，最小湖面积不小于30 km2， 由两河各承担一半”。而在目前面对生态水高效利用的新形势下， 如何对两河下泄水量进行科学规划，先前认为的“两河各承担一半”是否仍然科学合理，是否需查询目前生态水调度体系状况、统筹考虑两河流域的生态水文过程后，再给生态输水方向制定一个新目标。 本文对塔里木河与车尔臣河供水利弊进行分析， 建议应减少多余水量进入尾闾湖， 并采取两河丰枯互济的水量优化配置方案。研究区示意图如图1。

图1 研究区示意图

1 研究方法

1.1 研究区概况

研究区位于若羌县中部， 是由阿尔金山山前平原和塔里木河及车尔臣河冲积平原交汇处的低地积水形成的， 过去曾和罗布泊相通；1982—1998 年台特玛湖连续干涸17 年， 使湖西岸发展成强度沙漠化， 湖泊沉积物以细沙为主， 在强劲的东北风吹蚀下，易就地起沙；研究区属暖温带大陆性荒漠干旱气候，年均降水量28.5 mm，年均蒸发潜势2920.2 mm。植被以干旱荒漠原始天然植被为主。

1.2 湖面积提取与河流来水特征分析

本文有关台特玛湖1998—2014 年各年的最大湖泊面积数据来源于文献［6-7］。2014 年后的面积数据是通过下载图像和提取数据获得。基于2002—2021年且末水文站断面径流实测数据， 根据水文计算方法，根据20 年的年径流量变化特征，通过PⅢ型频率曲线分析方法计算来水量频率、 径流变差系数、丰-平-枯情景水量特征［8］。

2 结果与分析

2.1 车尔臣河来水稳定性分析

塔里木河受源流来水量及人类活动干扰较为强烈，其径流量周期变化存在很大的不确定性［4］。从大西海子下泄水量和车尔臣河且末水文站径流实测数据（图2）可看出：与大西海子下泄水量相比，车尔臣河径流在近20 年来水相对稳定。

图2 大西海子下泄水量和且末水文站径流量变化

计算得到的车尔臣河2002—2021 年径流年际变化特征如表1。 车尔臣河径流年际变化的变差系数Cv值为0.33，表明年际变化相对较小，来水过程波动较小。

表1 车尔臣河且末水文站径流量多年变化特征值

2.2 两河对台特玛湖形成供贡献及输水利弊分析

若由塔里木河向台特玛湖供水， 输水距离由阿拉尔至入湖口1321 km，且全域地势高差不显著。而车尔臣河全长800 多km，由塔堤让至入湖仅280 km，且车尔臣河其余河段地势高差显著。另外，塔里木河干流河床宽阔，河床沉积物质地较粗，因此渗漏能力较强， 单位河长渗漏水量较大。 依据相关研究成果［9］（表2）， 塔里木河干流上中游平均河损水量为10.6 亿m3，其中阿拉尔—新渠满、新渠满—英巴扎、英巴扎—乌斯曼及乌斯曼—恰拉河段渗漏水量均值分别为2.9 亿，2.8 亿，2.7 亿，2.2 亿m3。 对于下游，参考邓铭江等研究成果［10］，在塔里木河下游有93%的水量用于补给地下水及河道沿岸包气带的河道自然损耗。

表2 塔里木河上中游渗漏水量总体特征

塔里木河自1972 年断流以后，车尔臣河下游水体本应全部流入台特玛湖， 但由于风向、 地势等原因， 在最终汇入台特玛湖的过程中1989 年开始改道，下游水量逐渐转移至湖面以西的风蚀洼地，被高大沙丘阻拦后， 停留在康拉克区域；1989—2001 年期间塔河仍无水注入， 仅有车尔臣河间歇性注水给台特玛湖［11］。根据文献［7］中遥感信息可知，生态输水前30 年（1972—2001 年）台特玛湖的主要供水水源为车尔臣河。 在年际上，2014 年以前车尔臣河形成的水面变化幅度小， 塔里木河形成的水面变化幅度大，主要原因是由于塔里木河流经1300 多km，受沿途损耗及分流等众多因素影响， 形成大西海子下泄水量不稳定所致。而车尔臣河距离台特玛湖较近，其下泄水量基本流入尾闾湖。基于文献［7］中近80年来的遥感影像信息形成，水利部门形成一种说法：“台特玛湖干不干看车尔臣河，湖面大不大看塔里木河”， 即近80 年来车尔臣河实现了台特玛湖不连续干涸，塔里木河决定了台特玛湖的规模。

2.3 维持最小面积可行性分析

先前樊自立［5］先生建议：“为维持台特玛湖的生态功能，最小湖面积不小于30 km2”。根据车尔臣河来水、塔里木河下游来水及台特玛湖、康拉克跑水区水面变化，2007—2009 年，塔里木河下游连续3 年无水进入台特玛湖，同时车尔臣河处于近20 年中连续极端枯水年；在此条件下，康拉克跑水区仍维持57～69 km2的湖面，台特玛湖也并未干涸。因此，若将康拉克跑水区的水量截流改入台特玛湖，即使遭遇塔里木河无水入湖且同时车尔臣河极端枯水，维持30 km2湖面的目标也是可以实现的。

3 结语

考虑生态水高效利用， 若由塔里木河向台特玛湖供水，受供水距离、沿途损耗及分流、不易管控等众多因素影响，会形成生态水无效浪费。由于且末水文站径流系列的变差系数相对较小（Cv=0.3），说明车尔臣河年际变化相对稳定；同时，车尔臣河以冰川积雪融水补给为主，径流在3—5 月的水量分配可占全年的26.0%。 在充分认识台特玛湖是近期综合治理重要生态标志和全流域水资源系统调配之关键的基础上，鉴于车尔臣河来水水量、有利的输水条件，从输水距离、生态水利用效率，认为其可以作为台特玛湖的供湖水源。供水期间，建议进一步加强塔里木河和车尔臣河水量灵活调度，建立两河统一管理、两河互联互调机制。按照以车尔臣河补给为主、塔里木河为辅，在平水年台特玛湖水量以车尔臣河补给为主，在枯水年主要由塔里木河下游生态输水来水保证，而在特丰水年则可考虑两河共同下泄， 湖面面积远超最小面积时亦正常。