喀什噶尔河流域水资源开发利用研究

刘 军

(新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830000)

0 引言

水资源对于区域经济社会发展的重要性不言而喻，自改革开放以来我国在流域水资源开发利用及保护治理等方面做出巨大努力，使得各大流域水资源开发利用程度明显提高，水环境及水安全状况明显改善[1-2]。但随着经济社会的高速发展，部分流域原来的开发治理方式已不能满足该流域经济社会发展新形势的水利要求，又陆续出现了诸如水资源配置能力弱、水环境污染及流域生态脆弱等问题[3-4]。

近年来，国内众多学者对于流域水资源开发利用与生态环境相适应方面做了诸多研究。如刘素娟[5]、任保平[6]等、金凤君[7]立足于黄河流域开发利用现状针对黄河流域水资源开发、水生态保护及高质量发展等做出探讨，提出应以生态保护为前提从多个维度出发推动黄河流域高质量发展。李华煜[8]、李鹏飞[9]为解决浑河及玛纳斯和水资源供需矛盾，提出可通过构建流域水资源调度模型及大力推广节水等方法，在实现区域内节水的前提下有效缓解当地水资源短缺问题。高峰[10]、郑婷婷[11]等、祝紫玲[12]针对引汉济渭水源区、沿黄地区及华阳湖水生态系统现状及治理等提出相应的解决方法。也有学者总结国内外流域治理经验针对我国流域特点从多角度提出相应的建议，对于流域水资源综合利用提供了理论基础[13-14]。

随着喀什、克州经济社会的快速发展，喀什噶尔河流域的水资源形势及流域面临的水问题和解决水问题的基础都发生了明显的变化[15]。虽然近期流域也开展了部分专项研究，在一定程度上指导了流域面临的突出专项问题[16]，但并没有从宏观、战略和全局的角度去发现和解决问题，也未体现出水的引领和约束作用，没有充分体现国土空间规划的新要求、新理念。因此，本文首先在充分了解喀什噶尔河流域开发治理现状的基础上，进一步分析了流域开发治理中存在的问题并提出相应的对策，以期为流域水资源规划及实现流域水资源永续使用提供理论基础。

1 流域概况

流域水系众多，地表、地下水资源较为丰富。流域地形整体西高东低，受地形影响流域气候差异较大，总体来说，气温年和日变化均较大。

2 流域开发治理现状

2.1 水利工程建设现状

流域内现已建有40座水库，山区、平原水库兴利总库容分别为5.36亿、2.66亿m3。流域各河流河道上现有的主要引水渠首及引水闸共有50座，现状引水能力1118m3/s。流域现状灌区干渠总长2538km，防渗率70.0%；支渠总长5540km，防渗率为45.1%。共有机井11451眼。

2.2 水资源开发利用现状

2.2.1现状供水量及水资源开发利用程度

流域2014—2018年总供水量在58.9亿～65.8亿m3之间。2018年供水量为62.50亿m3，其中地表、地下及其他水源供水分别为44.21、18.25、0.04亿m3；供水量按河流水系划分，水量按河流水系划分，克孜、吐曼、盖孜、库山、依格孜牙、布谷孜及恰克马克河分别供水26.35、2.02、18.69、10.1、1.39、2.34、1.55亿m3。其中生活、工业、农业、牲畜及渔业用水量分别为1.31、0.5、59.82、0.27、0.61亿m3。根据供水水量计算，流域现状地表、地下水开发利用率[19]分别为79.7%、141.5%，水资源总量开发利用率平均为113.2%。现状流域水资源开发利用程度较高，但由于近些年流域来水偏丰，一定程度上掩盖了水资源开发利用超过承载能力的现象。

2.2.2现状用水效率

流域现状2018年农业亩均用水量为766m3，相比于全疆平均农业亩均用水量543m3、南疆平均659m3较高；且2018年喀什噶尔河流域节水灌溉面积128.3万亩，节灌率为16.4%，与全疆平均节灌率57.0%相比，流域节灌率较低，反映出农业用水水平低。流域完成国内生产总值(GDP)及工业增加值分别为554、62亿元，流域现状万元GDP用水量为1129m3，万元工业增加值用水量为72m3，与全疆万元GDP用水量449.8m3，万元工业增加值用水量33.6m3相比，差距较大，从全疆层面分析，可以发现喀什噶尔河流域经济发展较为落后。

2.3 防洪现状

喀什噶尔河是洪涝灾害多发性河流，洪灾发生频率高，洪涝灾害频繁且范围较大[20]。流域现状修建的具有防洪任务的水库主要有卡拉贝利水利枢纽、开普太希水库、布仑口水库、阿湖水库、沙汗水库等。现状喀什噶尔河流域范围内修建堤防、护岸工程共计100处，其中永久性堤防、护岸59处，长度301.4km；修建临时性堤防、护岸41处，长度262.1km。但受多因素限制当地对防洪设施建设投入不足，河道基本上未得到系统有效治理，且现有防洪工程标准低。

2.4 城乡供水现状

流域内农村饮水安全工程自2005年开始建设以来，现已建成城区供水工程14座，供水能力可达24.5万m3/d，覆盖供水人口约96.2万人，流域内农村供水工程供水能力和供水保证率都有了很大的提高[18]。但近年来随着农村人口不断向城区集中，城区现状供水能力不足问题逐渐突显，流域内阿克陶县、伽师县、岳普湖县及42团(草湖镇)等，目前仍以地下水作为唯一供水水源，供水分散，水质较差，今后流域需进一步扩大供水规模和范围，将其他各县团纳入统一供水，提高喀什噶尔河流域水资源集约利用水平。

2.5 灌区水土开发现状

2018年流域灌溉面积约780.4万亩，其中种植业占总灌溉面积的66.1%，人工林约占31.1%，人工草场约占2.8%，且高效节灌率为16.4%。此外，流域现状还有复播面积162.4万亩，复播指数(复播面积与耕地面积的比值)为0.315，复播指数几乎也是全疆最高区域之一。但由于流域内农业灌溉水平偏低，导致农业灌溉用水需求过大，致使流域呈现水资源过度开发利用状况。

2.6 水电开发现状

流域水能资源较为丰富，根据新疆第四次水力资源复查成果，全流域水能理论蕴藏量为2051MW。流域内年径流大于5亿m3的克孜河、盖孜河和库山河理论蕴藏量占全流域蕴藏量的91.5%。流域现状已建、在建水电站共计36座，电站装机775MW，已开发水电站装机容量占流域理论蕴藏量的36.8%，流域尚存在一定的水电开发利用潜力。

3 流域开发治理存在的问题

3.1 水资源的纲性引领和刚性约束作用不足

在流域新老水问题交织、水安全面临的新形势下，水资源的纲性引领和刚性约束作用明显不足。首先是节水的引领和约束不足，流域内农业、工业及综合用水水平，较全疆平均、南疆多数流域仍存在较大差距。其次是涉水管控空间的引领和约束不足，流域现状并没有明确提出水利空间相关的管控要求，缺乏对其他行业不合理开发建设活动的约束，流域内各项水利工程的建设立项也缺乏涉水生态空间管控的规划依据。水价尤其是农业水价的引领和指挥棒作用没有发挥，流域农业水价改革进展缓慢，水价整体偏离成本严重，间接导致一些大中型水利枢纽工程、渠首工程、田间工程、农村安全饮水工程无法充分发挥作用，严重影响了流域用水、节水效果。

3.2 水资源开发利用量超出控制指标要求，经济发展和生态文明建设存在争水矛盾

2018年流域地表水供水量44.2亿m3(含泉水)，超出2030年“三条红线”中地表水开发利用红线指标7.0亿m3；现状流域地下水供水量18.3亿m3，超出控制指标13.7亿m3。目前，流域所涉及的有关区域的水资源实际用量已严重超出区域用水总量控制指标，挤占了生态水量。由于近期水资源处于丰水期，生态环境恶化的趋势并不十分明显，但如果不改变现状的开发格局与用水规模，流域生态环境脆弱性将会逐步增加。经济社会用水量的增多将进一步压减流域生态用水，从而使得生态环境进一步恶化的风险日趋加大。在水资源利用上，一方面经济社会发展对水资源提出更高要求，另一方面水资源开发利用量已严重超出红线指标，如何在经济发展和生态文明建设的进程中，实现“三条红线”中的用水总量控制与经济社会健康发展是摆在喀什噶尔河流域面前的严峻课题。

3.3 流域生态环境脆弱，生态环境保护形势严峻

近年来，随着流域用水量逐年增加，各河流地表来水出山口后几乎都被引入灌区，各河流下游河道基本无水通过。克孜河在布哈拉渠首以下至末端阿瓦提县断流河道长约416km，现已基本失去河道功能。盖孜河在疏勒县三道桥渠首以下枯水期河道断流，仅汛期有多余水量下泄河道。库山河、恰克马克河、依格孜牙河下游河段也都存在不同程度的断流现象。

且流域内地下水位普遍在下降，如喀什市及周边区域的地下水位普遍下降了3～5m左右；疏勒县近年来地下水位下降速率为0.758m/a。另据流域遥感解译成果，流域内天然绿洲面积及湿地面积都呈萎缩态势，也印证了流域地下水位在不断下降。流域属水质型缺水地区，地下水水质存在的问题主要是硫酸盐超标、总硬度超标、矿化度超标。近年来，流域内地下水呈掠夺式开发，地下水水质咸化进一步加剧，如克孜河流域的浅层地下水化学组分硫酸盐和矿化度含量以慢速上升型为主，中深层地下水化学组分氯离子含量、总硬度、硫酸盐和矿化度以中速上升型-快速上升型为主，多年升降幅度一般小于10%。

由于流域水土资源的过度开发利用，各河流的河道生态基流水量及河谷林草、湿地天然植被生态水量被严重挤占，沿河两岸天然林带宽度逐年收缩，远离河道的幼林枯死，草场退化，植被覆盖度逐年下降，有些地方甚至草甸植被完全消失；尾闾柯坪县哈拉坤国家级重点公益林保护区长期严重干旱缺水，长势堪忧，已呈衰退趋势，目前仅靠周边叶尔羌河丰水期来水进行少量浇灌。

另外，随着人工绿洲面积的增加，改变了原始自然地貌和景观，自然植被被取代，生物多样性降低，且不合理的灌溉方式直接导致了流域冲积平原农耕灌区盐碱化与灌区外围荒漠化的恶性循环。流域下游的疏附县、伽师县、英吉沙县和岳普湖县的极重度沙化面积都在30%以上。

3.4 农业用水增长快、占比大、效率低

现状2018年流域农业用水总量60.7亿m3(含牲畜、渔业)，占用水总量的97.1%，而生活、工业等其他行业用水占比仅为2.9%。第一产业增加值119.8亿元，农业单方水增加值仅1.97元。而全国平均农业单方水增加值为18.54元，甘肃为11.9元，内蒙古11.7元，流域单方水产出仅为全国平均水平的10.6%，远远低于全国平均水平，也远低于同为干旱区域的甘肃和内蒙，进一步反映出流域农业生产水平落后，农业水利用效率低。另根据调查统计，全流域高效节水灌溉面积为128.3万亩，高效节灌率仅为16.4%，远低于全疆平均节灌率59.3%。流域现状农业综合毛灌溉定额为766m3/亩，远远高于全疆农业定额543m3/亩、南疆农业定额659m3/亩，农业用水效率低下，节水潜力较大。

3.5 水资源配置能力不强，有待建立可持续的水资源综合利用体系

流域内大多数河流属于降水和冰雪融水补给型河流，径流年内变幅较大。最大的河流克孜河连续最大4个月(6—9月)径流量占到全年径流量的66%左右，而3—5月农业春灌高峰期径流量仅占全年径流量的16%左右；第二大河盖孜河6—9月径流占全年径流的71%，3—5月径流仅占全年径流的15%左右；库山河、依格孜牙河、恰克马克河径流年内变幅情况也如此。流域灌溉面积规模较大，农业用水占比高，尤其是3—5月，春灌用水占农业总用水的30%～40%。流域来水过程及农业需水过程不匹配，造成春旱缺水严重，现状流域虽建有卡拉贝利水利枢纽、布仑口水库、阿湖水库等控制性调蓄工程，在一定程度上缓解了流域农业春旱缺水程度，但农业春旱缺水并未得到完全解决，下游灌区仍需通过平原水库调蓄、过量开采地下水等措施来解决灌溉缺水问题。且库山河、依格孜牙河及克孜河、盖孜河支流的灌区，由于缺乏有效的调蓄工程，工程性缺水现象比较严重。而未来随着城镇化、工业化进程的发展，生活、工业用水需求将有较大幅度的增加，届时流域水资源供需矛盾将会更为突出。亟需流域进一步增强水资源调控和配置能力，建立合理的、可持续的水资源利用体系。

3.6 防洪设施仍较薄弱，防洪工程体系不完善

流域目前已建成了多座大中小型水库和563.5km堤防，流域各支流初步形成了堤库结合的防洪工程体系，但部分河段仍存在依靠下游河道泄洪、堤防防洪。且流域虽然已建较多堤防，但都是分散治理，且标准低下，抗洪能力有限，永久性堤防工程仅301km左右，防洪工程体系尚不完善。另流域目前尚未建立与《中华人民共和国防洪法》相配套的法规体系，流域性的水文遥测站网、洪水预报预警系统及防洪决策支持系统亦未形成，防洪管理不适应防洪建设的要求，重点城市的超标准洪水防御措施有待完善。

3.7 流域水利管理体系尚需完善

流域现状存在多部门管水，既有自治区派驻机构，又存在地方流域管理部门，河流呈分割管理，导致流域水事关系复杂，水资源管理存在诸多问题，形成了行政隶属不同的各级水管机构，水资源统管和用水管理协调难度较大，需进一步强化流域水资源管理体系，把有限的水资源管好、用好，为流域水资源的可持续利用提供保证和支持。

4 结语

通过对喀什噶尔河流域开发治理现状研究发现流域存在的问题比较突出，展现出如水资源开发过量及配置能力不强、流域生态环境脆弱、农业用水占比大、防洪设施仍较薄弱、流域管理体系尚需完善等问题。

在水资源综合利用总体布局中，一是应加快建设山区控制性调蓄工程，做好各水源之间、各区域之间、各部门之间的调配；二是应全面推行各行业节水，尤其是农业节水，加强非常规水资源的利用；三是应推进城乡供水体系建设；四是应合理适机开发水能资源。

在防洪减灾总体布局中，应根据喀什噶尔河流域洪涝灾害特点，在有效防止洪水泛滥的同时，维护下游的生态环境，并加强非工程防洪体系的建设。

在流域综合管理总体布局中，应在构建流域生态安全格局的前提下，按照人水和谐的管理思路，逐步建立起有序、高效的流域综合管理体系。