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新疆塔河干流水资源的形成及其利用的分析和研究

2014-10-21陈瑞

建筑工程技术与设计 2014年32期
关键词:塔里木河水资源利用

陈瑞

【摘要】塔里木河是新疆的一条重要的河流,也是一条干旱地区的内陆河。塔河干流是一条纯耗散性河道,水资源的形成主要由源流补给。本文分析了塔里木河源流来水、耗水及干流来水的动态趋势,及其源流各站年径流量动态趋势,分析了塔里木河干流的耗水。

【关键词】塔里木河;水资源;利用;

作为我国的第一大内陆河,新疆塔里木河流域是一个封闭的内陆水均恒和水循环相对独立的水文区域。塔里木河干流是一条纯耗散型的内陆河,其水资源都来自于源流的补给,当前向塔里木河干流供水的源流有叶尔羌河、和田河和阿克苏河、开都孔雀河。新疆塔河的水资源利用问题成为了源流区与干流区生态环境保护和社会可持续发展的重要问题。

1.塔里木河源流来水、耗水及干流来水的动态趋势

以塔里木河上游的叶尔羌河、和田河和阿克苏河这三条主要源流一起主要产水支流作为分析塔河干流来水、源流来水和耗水的主要依据。

山区是塔里木河的源流的产流区,绿洲的陆面蒸发消耗了一部分源流的出山径流量[1]。还有一部分径流向和田河下游、叶尔羌河下游的河道穿行,进入了荒漠地带。两岸的植被也会对径流量进行消耗。其余的径流流量以及农田的排水都进入了塔河的干流。这也就是塔里木河干流的来水组成。这些径流最终成为了生态用水和干流区农业用水。

1.1用时间序列分析塔里木河上游三条源流的年径流量

根据时间序列,分析1957至1995年和田河、叶尔羌河和阿克苏河三条源流的5个出山口测站的径流量数据,从而分析其年径流量的变化。可以发现源于天山的阿克苏河支流逐年增加年径流量,而其他两条源流源于昆仑山—喀喇昆仑山,其年径流量基本比较平稳,但也出现了程度较轻的递减。由于冰雪融水和山区降水是主要的径流来源,因此要从成因方面了解其变化趋势。

1.2塔河干流的年来水量

以时间序列分析塔河干流阿拉尔站从1957年至1995年的年径流量可以发现,其来水量出现了逐年递减的趋势。根据计算,上世纪五六十年代与八九十年代,塔河干流的平均年来水量共减少了8×10 8立方米至10×10 8立方米。而源流山区并没有明显的来水减少趋势,源流区增大了耗水量导致了干流来水量的减少。

1.3塔河源流区的耗水量

塔里木河上游的三个源流,主要有五个主要支流和若干较小支流。山区较小支流的出水量基本被平原绿洲消耗。以阿拉尔站年径流量与三源流的年径流量之和的差距作为塔河源流的耗水量近似值。经过计算发现,源流耗水量呈现出递增的趋势,每年大约递增0.55×10 8立方米。

2.塔里木河干流沿程各站年径流量动态趋势

塔里木河干流的水文测站共有恰拉、英巴扎、新其满和阿拉尔四个。上游上段为阿拉尔—新其满、上游下段为新其满—英巴扎、中游段为英巴扎—恰拉、下游段为恰拉以下。

2.1分析塔里木河的年径流量动态情况

用时序分析干流四站在1957年至1995年的年径流量。可以发现,各干流站的年径流量均出现了逐年减少的情况,根据线性分析发现,越向干流的下游则径流量衰减的趋势就更加明显[2]。其中阿拉尔站的年递减率为0.65℅,到卡拉站的年递减率已经超过了3℅。这也导致了干流年来水量不断减少,从而造成了河流的干涸。

2.2推算塔里木河干流的间歇性断流

以塔里木河河段的耗水量和干流來水量为依据进行推算,从干流尾闾台特玛湖溯流而上,塔河的河道很可能发生干涸或者断流的情况。年径流量在某一河道断面上呈现出逐渐减少到间歇性断流,再从间歇性断流转向永久性断流的趋势。中小水年没有径流,只有大水年有径流的不稳定状况被称为间歇性断流。根据塔里木河干流各站的年径流情况,可以推算出如果不采取有力的措施,则二十一世纪初至二十一世纪二十年代恰拉站将会出现间歇性断流,二十一世纪五十至七十年代英巴扎站将发生间歇性断流,二十一世纪七十至九十年代新渠满站将发生间歇性断流,二十二世纪二十至四十年代阿拉尔站将发生间歇性断流。

3.塔里木河干流河耗水分析

3.1分析塔里木河干流河道的耗水情况

汛期满溢、渗漏和河道蒸发、两岸沿线散布性农业用水是塔河干流的主要耗水原因,河流两岸的植被也会产生生态耗水。河道两旁的生态植被情况、河道两侧的地域地形、河流输水能力和河流特征等都可以通过单位河流长度的耗水量来反映。根据测算可以发现,从1957年至1995年,塔里木河的上游和中游的每公里河段年耗水量接近4.7×10 6立方米,年耗水量接近4×10 9立方米,单位耗水量的平均年耗水量为3.7×10 6立方米。中游河段的平均年耗水量与上游河段相比超出50℅以上。这也说明中游河段的耗水量较大,应该作为重点治理的河段进行治理。

3.2影响塔里木河干流耗水量的因素

塔里木河干流的耗水量主要受到以下几个因素的影响:人类活动、河道特性和河道来水量。

作为宽浅型游荡性河道,塔河干流中上游的上游河床下切深深于中游,河道比降低于中游。这也造成了河道来水量越大蒸发的渗漏损失就越大。干流耗水量随着干流来水量的递减而递减。

作为含沙水流,塔河阿拉尔站的输沙量已达到了2.431×10 8吨,至恰拉站时基本无含沙量。由于水流的挟沙能力会随着干流来水量的减少而降低,河道会逐渐淤积,河道被抬高。河道的满溢量会增加,耗水量也会随之增加。

人类的引水灌溉、建库开口和沿河修渠等活动也会增加干流耗水量。

3.3分析塔河干流耗水量的趋势

上游段的耗水量趋势是逐渐递增,中游段为递减,上中游段无明显趋势。根据测算发现,上游两段的自然原因和人为原因造成的耗水量增加量少于由于来水量递减而造成的耗水量增加量,而中游段则相反。干流的耗水量递增既有自然和人为因素,又有自身因素,必须加强用水管理和干流整治,中游河段是塔河干流整治的主要河段。

4.结语

本文通过分析新疆塔河干流水资源的形成和利用,认为塔河干流的耗水量增加既有河流自身原因,又有自然原因和人为原因。如果不采取有力的措施,塔河干流在不同时期均会出现间歇性断流。这就需要加强塔河干流的河流整治,提高水资源的利用率,减少耗水量。

参考文献:

[1] 杨利普. 小区水资源的系统精深研究——评介《乌鲁木齐地区水资源若干问题研究》[J]. 干旱区地理. 2013(01)

[2] 刘思清,运新宝,张翯. 中国水资源环境经济核算体系研究——传统水利统计与水资源环境经济核算供应使用账户的关系探讨[J]. 海河水利. 2011(06)

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