刘新华

(新疆维吾尔自治区水土保持生态环境监测总站，新疆 乌鲁木齐 830011)

塔里木河(以下简称塔河)是我国第一大内陆河[1]，流域是我国天然胡杨林分布最集中的区域，也是维系塔里木盆地极端干旱区生态系统平衡的沙漠“绿色走廊”。自20世纪50年代以来，人类大规模的水土资源开发导致流域内生产用水和生态用水之间矛盾突出[2]。为了科学、合理地分配塔河流域水资源，国务院于2001年批准了塔里木河流域近期综合治理规划[3]，新疆维吾尔自治区人民政府于2003年批准实施了《塔河流域工程与非工程五年实施方案》和《塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案》，2011年塔河流域四源流收归塔管局统一管理[4]。一系列行之有效措施的实施，为有效解决生产与生态、地方与兵团、上游与下游、源流与干流的水资源综合管理与统一调度问题，推动塔河流域水资源合理配置、高效利用发挥了积极的作用[5]，体现了自治区人民政府“环保优先，生态立区”的发展理念，对实现南疆地区整体生态安全及经济社会繁荣稳定具有重要意义。

当前流域因枯水年水资源短缺而引发的流域涉水冲突日益突出和频发，当源流出现50年乃至100年一遇的枯水年份时，是保障源流用水还是保障干流用水的问题急需明确。本文通过分析塔河枯水年情景下一定水量在源流及干流上中游产生的经济效益和生态效益，对流域枯水年水量分配提供一定参考。

1 流域水资源概况

塔里木河流域是环塔里木盆地九大水系144条河流的总称，流域总面积102万km2[6]。由于人类活动与气候变化等影响，20世纪克里雅河、迪那河、喀什噶尔河、渭干河逐渐脱离干流[7]。目前，除尾闾台特玛湖南端直接汇入的车尔臣河，与塔河干流有地表水水力联系的有和田河、叶尔羌河和阿克苏河，开都-孔雀河通过扬水站从博斯腾湖抽水，经库塔干渠向塔河下游灌区输水，形成“四源一干”的水系格局。处于源流的阿克苏河、叶尔羌河、和田河一般称为“三源流”，三源流50%来水保证率下的年径流量为196亿m3。从流域目前的水量分配方案来看，塔里木河干流水量主要依靠上游阿克苏河、和田河、叶尔羌河三大源流补给，补给量分别占塔里木河年径流量的73%、23%和4%[8]。三源流汇合口肖夹克至尾闾台特玛湖为塔河干流，其中英巴扎断面以上属于干流上游，英巴扎-恰拉段为中游，恰拉断面以下为下游。近期综合治理确定干流上游阿拉尔断面多年平均下泄水量目标为46.5亿m3。

2 枯水年及特枯水年的划分

在GB/T 50095—2014《水文基本术语和符号标准》中，根据河流水系多年来水量的皮尔逊III型频率分布曲线，当来水频率介于62.5%～87.5%时，定义河流水系处于偏枯水年；当来水频率大于87.5%，则河流进入特枯水年。

《塔里木河流域综合治理工程与非工程五年实施方案》(以下简称《五年实施方案》)和《塔河流域“四源一干”地表水水量分配方案》(新政函〔2003〕203号)中对塔河“四源一干”枯水年75%和90%来水保证率下地方和兵团耗用水量进行了分配。具体到塔河干流，当阿拉尔来水大于等于75%年份来水量(37.94亿m3)时，保证国民经济用水；来水量低于75%保证率水量时，农业灌溉遭到破坏，国民经济用水均按多年平均的90%供给。但以上未明确特枯水年的水量分配方案。

3 对流域枯水年水量分配的认识

3.1 枯水年水资源供需矛盾极为尖锐

在塔河流域，平水年和丰水年的水资源可以满足流域的用水需求，且“四源一干”水量分配方案中提出了“丰增枯减”的原则，便于操作，水资源供需矛盾并不突出。值得警惕的是特枯水年，如2009年塔河遭遇了60年一遇的特枯年，进入干流的水量大幅减少，上游阿拉尔水文断面来水量仅14亿m3，断流河段长达1100km，大范围水荒不仅损害了流域经济的健康发展，更易引发严重的生态灾难和社会危机。因此，一旦遭遇枯水年，水资源供需矛盾将会激化；特别在特枯来水年份，当源流来水量仅能或已不能满足三源流自身用水要求时，“丰增枯减”的配水原则并不十分适用，亟需提出合理的水量分配原则和方案。2014年，阿克苏河为百年一遇的特枯来水年，作为补给塔河干流来水70%左右的主要源流，源流和干流用水矛盾十分突出[9]。

3.2 枯水年水量分配效益对比

对于塔河流域整体而言，受水资源社会经济发展水平、天然林草分布、人口分布等因素的影响，一定水量在三源流和干流区所产生的经济效益、生态效益不同。另外，三源流水量下泄到干流区，存在着河道蒸发、渗漏和漫溢等自然损耗，干流区可用于生产生活的水量必然减少。通过对比分析一定水量在三源流和干流区所产生的经济社会效益及生态效益，可以为制定枯水年的水量分配原则提供科学依据。

在塔河三源流，以枯水年75%和90%频率下的水量为例，假定将两来水频率下的差异水量设定为三源流可下泄水量，来对比分析一定水量三源流和干流产生的综合效益，以确定枯水年的源流和干流的水量分配。根据表1，假设在枯水年，塔河源流可供给干流17.42亿m3水量，根据《五年实施方案》确定的三源流亩均毛灌溉定额730m3计算，如该水量全部用于源流，可保障农业灌溉面积238.7万亩。以流域区主要种植作物棉花为例，按亩均产生经济效益2400元计算，可产生经济效益57.3亿元，1m3水的经济产出为3元。

表1 不同来水频率下三源流来水量及差异水量 单位：亿m3

在塔河流域，三源流水量下泄至干流的过程中，存在着大量的河道天然损耗，而这部分损耗主要以补给地下水的形式供给河道两岸的天然植被用水，是流域生态用水的重要组成部分，可产生一定的生态效益。根据塔里木河流域管理局2014年编制的《塔里木河流域“四源一干”河损分析报告》(以下简称《河损分析报告》)，阿克苏河、叶尔羌河及和田河在枯水年的多年平均河损量分别约占总来水量的14%，32%和33%。三源流17.42亿m3水量下泄到干流源头之间的河损量为4.59亿m3。因此，下泄干流阿拉尔断面的可用于灌溉的水量为12.83亿m3，根据《五年实施方案》确定干流区亩均毛灌溉定额1087m3，推算可保障干流农业灌溉面积118万亩，并产生经济效益28.3亿元。根据有关研究成果，塔河流域天然植被年用水量400mm属自然生态较好水平[10]。综合计算，三源流下泄17.42亿m3水量，至干流源头所产生的生态水可保障172.2万亩的天然植被面积，见表2。

表2 枯水年三源流河损量及可保障的天然植被面积

根据中科院新疆生态所《塔里木河流域陆生生态系统演变及趋势研究报告》，塔河流域1hm2林地的生态服务价值为1.569元，1hm2草地的生态服务价值为0.327元，塔河三源流林地、草地分布面积比例见表3，计算得到三源流的生态效益为8.4亿元。因此，若三源流在枯水年的17.42亿m3水量下泄至干流阿拉尔，可产生的效益总额为36.7亿元，而1m3水的经济效益为1.6元，总效益2.1元，见表4。

表3 三源流林地、草地面积占两者面积的比例

表4 塔河流域三源流和干流区1m3水产出值效益分析表 单位：元

根据《河损分析报告》，塔河干流上游在枯水年的河损量占来水量的54%，因此三源流17.42亿m3下泄水量至干流中游英巴扎断面的灌溉可用水量(阿拉尔至英巴扎河段)为5.9亿m3，可保障灌溉面积54.3万亩，产生经济效益13亿元。干流阿拉尔至英巴扎的河损量为6.93亿m3，可保护天然植被面积259.7万亩；根据中科院新疆生态所研究成果，林地、草地在上游分别占天然植被的29%和71%，结合两植被类型的生态服务价值当量，该河段的生态效益为11.9亿元。因此，若三源流在枯水年的17.42亿m3水量下泄至干流英巴扎，可产生的总效益额为33.3亿元，此时1m3水的经济效益产出为0.75元，总效益产出1.9元。干流英巴扎至恰拉断面在枯水年的河损量占来水量的57%，三源流可下泄水量流至恰拉断面的灌溉可用水量2.54亿m3，可保障灌溉面积23.4万亩，相应产生的经济效益为5.6亿元。干流中游英巴扎至恰拉河损量为3.36亿m3，可保障天然植被面积126.1万亩，结合林地、草地占其比例分别为34%和66%，河道下渗补给生态用水所产生的生态效益为6.3亿元。综合以上分析，若三源流在枯水年的17.42亿m3水量下泄至干流恰拉，可产生的效益总额为32.2亿元，此时1m3水的经济效益产出仅为0.32元，总效益产出1.8元，见表4。

综合以上研究可知，塔河流域枯水年一定水量所产生的总效益在三源流高于干流区。此外，从社会效益来看，塔河三源流人口约486.9万，是干流的15.7倍，枯水年首先保障源流用水更利于促进整个流域的社会稳定。

4 枯水年水量分配的原则

根据塔里木河三源流和干流水量分配经济效益和生态效益分析，提出塔河流域在枯水年水量分配的原则。

(1)坚持以水利主管部门为主，其他相关部门为辅，且各部分间相互协作的原则。枯水年水量分配不单是水利部门的涉水管理，与其他用水部门如国土、农业、林业等皆息息相关，只有各部门间通力合作，才能使枯水年水量分配方案尽快顺利推行并落到实处。

(2)坚持将社会稳定放在首位，确保居民生产生活用水，并兼顾其它用水的原则。在用水类型上，首先保障居民的生产生活用水，其次为生态用水；尤其在来水的特枯期，应十分注重水量分配的社会效益，逐步压减生态用水。根据前期生态需水量的研究成果可知，塔河流域的荒漠河岸林主要是深根系植物，间隔3～5年进行一次漫灌不会导致植被的明显退化。

(3)坚持枯水年水量调度适度灵活的原则。在特枯年份，水量应首先保证源流和干流的生产生活用水，但3～5年应至少充分满足一次流域的生态需水要求。源流在特枯年的枯水时段，要首先保证源流的生产生活用水，而汛期应将亏缺干流的水量进行回补。因此，在年份上，生态水量无需每年保证，在年内上，源流向干流的下泄指标水量，也无需逐月保证，流域水量调度应适度灵活。

(4)坚持以公平为基础，以效益最大化为原则。在区域用水上，应首先保证流域三源流的灌溉用水，其次是干流上游，而后为中下游。

5 结语

综合塔里木河三源流和干流社会经济和人口等因素，通过假定枯水年流域三源流一定量的可下泄水量分配于三源流和干流上、中游得出综合效益递减的结论，并提出相对合理的枯水期水量配置原则，能够为流域枯水年水量调度提供一定的决策参考。但以上分析是基于一定假设情景下的三源流和干流水量分配效益分析，实际三源流年际间来水情景较为复杂，还需要进一步深入分析探讨和研究，制定出操作性强的枯水年流域水量分配方案和分配原则。