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1、吐鲁番盆地生态环境现状及有效保护分析郭琳;郭健;吴彬【摘 要】对吐鲁番盆地生态环境现状进行分析研究,通过调查分析盆地自然地理环 境特征及其水资源状况,结果表明:水资源开发利用不当,地下水过量开采,致使盆地产 生众多的不良生态环境问题,如艾丁湖面临萎缩,湿地减少,沙漠化面积逐年扩大等.按 照“2011年中央水利工作会议”关于实行最严格的水资源管理制度的要求,建立用 水总量控制,严格地下水资源管理与保护的指示精神,提出盆地最大可利用的水资源 量,结合调整产业结构,优化水资源配置,从而实现水资源高效利用,有效保护生态环境 的目的.期刊名称】地下水年(卷),期】2013(035)004【总页数】3页(
2、P51-53) 【关键词】 吐鲁番盆地;生态环境;水资源优化配置【作 者】 郭琳;郭健;吴彬【作者单位】 新疆水电院地质勘察研究所,新疆乌鲁木齐830091;新疆昌吉学院,新疆昌吉831100;新疆农业大学,新疆乌鲁木齐830052【正文语种】 中文【中图分类】 TV213.4吐鲁番盆地位于天山的东端，总面积6.97万km2。由于地处欧亚大陆腹地，地 形封闭，气候极端干旱，自然生态环境极其脆弱，加之对地表水和地下水相互转化规律认识不清，水资源开发利用不当，带来的生态环境恶化更是雪上加霜。在各山 溪河流引水工程和蓄水工程建成后，大部分河水被引往下游灌区。一方面是进入艾 比湖水量大量减少，致使湖面
3、萎缩，湖滨植被枯萎或死亡，湿地减少;另一方面又 造成上游灌区水源缺乏，为解决灌溉水源，上世纪80年代开始大规模进行机井建 设开发利用地下水，从而造成地下水位大幅持续下降，泉水流量衰减，坎尔井出水 量急剧减少及土地沙化面积逐渐扩大等。为此，彻底查清这些主要生态环境问题的 具体情况，提出改善与保护的有效措施，对吐鲁番盆地水资源可持续利用，促进经 济、社会的发展具有重要的现实意义。1 盆地自然环境特征1.1 地形地貌盆地历经多次构造运动，形成了北部博格达山区和南部的却勒塔格山丘区，并在山 间形成了凹地，即吐鲁番盆地。中部又出现构造隆起的火焰山，把盆地分为两部分， 即北盆地和南盆地，呈现出“三山夹两盆
4、”的地貌格局。盆地地形相对平坦，最低 点为艾丁湖，湖面平均海拔为 154 m。1.2 气象水文 封闭盆地主要特征是，气候极端干旱，降水量稀少，蒸发量极大。据盆地三个县市 气象站观测资料，年均降水量16.6 mm，年蒸发量高达2 845 mm , 7月极端最 高气温33C, 1月极端最低气温-11C,全年平均气温13.9C,日照时数3 000 3 200 h,无霜期长达210 d以上。大风天气频繁，风速大，有名的“百里 风区”就在该盆地。盆地有14条小河，组成两大水系即白杨河水系和艾丁湖水系。主要径流特性是河流流程短，水量小，总河川径流量仅10.56 x108m3/a。1.3 水文地质特征地下水
5、广泛分布于盆地的第四纪地层中。根据地下水埋藏规律及分布特征，可分为 北盆地及南盆地两大水文地质单元。北盆地:第四系孔隙水为单一结构潜水和潜水承压水结构埋藏分布区。两者含水 层渗透性好，富水性强，单井涌水量均大于1 000 m3/d，水质为矿化度小于1 g/L 的 HC03Na 型水。南盆地:在南盆地倾斜平原近火焰山地带的西部与各个构造缺口处，地下水为单一 结构的潜水，单井出水量一般在100 - 200 m3/d ；在艾丁湖湖积平原区:潜水和承 压水混合取水，单井出水量小于100 m3/d。依据水文地质条件，新疆综合水资源 规划评价出盆地的地下水资源量为7.18x108m3/a。2 盆地主要生态
6、环境问题 综上自然环境特征可以看出，吐鲁番盆地是一个极端干旱荒漠区。由于水土资源开 发利用不当，产生了一些严重的生态环境问题。2.1 入湖水量急剧递减，艾丁湖面临干涸 上世纪50年代中期前，限于经济情况和技术条件，盆地工农业生产用水和人畜饮 水，主要依靠泉水和坎尔井水。为适应工农业生产发展，满足工农生产需水，水利 工作主要是掏泉、新挖和延伸坎尔井来增加可供水量，年水量达5.63x108m3, 灌溉面积3.48万hm。1957年以后，水利建设转入以开发利用地表水为主，到 1967年，在天山深处的各条河上先后修建了12座永久性渠首、干支渠1 190 km， 年引水量达到2.6x108m3,灌溉面积
7、增加到6.18万hm。90年代以后，又建成 了中小型水库10座，总库容达6 200x104m3,渠道防渗率约达70%，在灌区引 水量增加的情况下，而依靠地表水补给的艾丁湖水量大大减少，湖面萎缩，湖滨湿 地大为减少，植被枯萎、死亡，致使盆地生态环境恶化。2.2 地下水严重超采，坎尔井和泉水流量逐年减少 据吐鲁番地区水利局2010年提供的资料，盆地地下水开采利用量已达8.29x108m3/a,远远超过地下水的可开采量，从而造成地下水位大幅度下降， 导致泉水和坎尔井水量锐减。2.2.1 地下水位动态变化情况 根据吐鲁番市鄯善县20032010年17眼地下水监测井资料:吐鲁番市地下水位 平均累积下降5
8、.23 m，年均降幅0.75 m;鄯善县平均累积下降10.67 m，年均降 幅 1.07 m。2.2.2 泉水减少情况 在1990年，盆地北部天山山脉南麓泉水溢出量和火焰山北缘泉水溢出量共1.51x108m3,到2000年，两地泉水溢出减少到1.163x108m3,共减少了 3 348x104m3,平均每年减少334.8 x104m3。其中，吐鲁番市减少了 1 718 x104m3,鄯善县减少了 1 630x104m3。2.2.3 坎尔井出水量减少情况 根据历史资料，吐鲁番盆地坎尔井在1957年共有1 237条，总流量为 17.86m3/s，年出水量达5.626 x108m3。到2003年，盆
9、地有水坎尔井只有404条， 总流量7.352 m3/s，年出水量2.32x108m3,条数减少了 833条，减少率为 67.34%，而且出水量减少率为58.8%;灌溉面积由3.48万hm减少到0.82万hm , 减少了 2.66万 hm ，减少率为76.4%。现将盆地超采区吐鲁番市和鄯善县的坎尔 井流量变化情况统计如表1。表1吐鲁番盆地超采区坎尔井流量减少情况统计表104m3地区年份名称19901991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 吐鲁番市 14447 14 256 14 065 13 874 13 683 13 492 13 30
10、1 13 110 12 919 12728 12 537鄯善县 8 431 8 302 8 191 8 080 7 969 7 858 7 747 7 636 7525 7 414 7 303合计 22 860 22 558 22 256 21 954 21 652 21 350 21 048 20 746 20 444 20 142 19 8402.2.4 土地沙化情况 据吐鲁番市五河流域规划和鄯善县三河流域规划，吐、鄯两市县土地沙化 面积为61.78 km2。吐鲁番市沙化区呈条带状分布在恰特喀勒乡南部、二堡乡东 部及二堡乡、三堡乡北部的绿洲边缘地带;鄯善县沙化区主要分布在绿洲边缘，即 鲁克
11、沁东部、东坎乡东部与中部边缘、及达浪坎乡西南部边缘。3 生态环境有效保护分析 对吐鲁番盆地而言，尽快进行水资源综合规划，加大“退地、减水、增效”的力度， 是落实2011年中央水利工作会议精神的具体体现，也是实现生态环境有效保护、 促进盆地经济社会发展的战略决策。3.1 水资源利用总量控制目标 提高水资源利用效率，节约使用水资源，有效保护生态环境的关键是实行水资源利 用总量控制。根据新疆地表水资源研究和新疆地下水资源成果资料，吐鲁 番盆地地表水资源量10.56x108m3/a,易于可利用的地表水资源量10.5x108m3;地下水总补给量8.24 x108m3/a,地下水资源量7.18 x108m
12、3/a，地 下水可开采量5.43 x108m3/a。盆地水资源总量为地表水资源量与地下水天然补 给量之和，即10.56 x108+1.98 x108=12.54 x108m3/a。盆地可利用的水资源总量应为地表水资源量与地下水可开采量之和，即 10.5x108+5.43 x108=15.93x108m3/a。这就是包括生态需水在内的盆地最大 水资源利用量，以该量做为水资源利用总量控制目标。3.2 调整产业结构，优化水资源配置 根据吐鲁番地区政府制定的强农、兴工、促旅、重文、活水、宜居、育人发展 方针，建立高效益、节水型绿色的经济结构。为此，盆地以最大水资源利用量作为 安全供水为中心，拟定出不同
13、水平年不同保证率组合的需水方案和供水组合方案， 进行供需水平衡计算。依据供需水平衡计算成果，综合分析不同水平年不同保证率 水资源利用情况和效益，结合地区政府制定的农业实施“退地、减水、增效”的可 能性与可行性，最终确定一个水资源优化配置的最佳方案，使吐鲁番盆地有限的水 资源得到高效利用，且能达到有效保护生态环境的目的。3.3 以重点生态环境为保护目标，采用适用适宜的保护措施 在水资源优化配置的基础上，对重点生态环境采用适宜的保护措施。在艾丁湖湿地 自然生态环境保护区，即应该限制凿井抽取地下水，防止地下水位下降招致湿地减 少，再者利用已建或新建部分调蓄工程和输水工程，把配置的生态环境需水，及灌
14、区通过节水灌溉节余的水量，输送到艾丁湖及绿洲边缘生态脆弱区，以维护湖滨湿 地和生态脆弱区的生态环境。坎尔井是一个享荣世界的古老的水利工程，有了坎尔井才有了吐鲁番盆地的历史文 明绿洲。因此，在水文地质条件比较好，坎尔井出水量大水质比较好的分布区，严 禁打井抽取地下水或兴建其它水利工程，真正有效地保护坎尔井。4 结语 由于对盆地地表水地下水转化关系认识不清，又缺乏综合水资源规划，造成水资源 利用不当、工程布局不合理，尤其是地下水过量开采，造成地下水位大幅下降，导 致产生众多不良的生态环境问题。从前述可知，泉水量由1.51x108m3减少到1.163x108m3,坎尔井条数由1 237条减少到404
15、条，年出水量由5.628 x108m3减少到2.32 x108m3,减少率达58.8%;土地沙化面积达61.7 km2。加 之1957年以来，以开发利用地表水为主的水利工程建设，使灌区灌溉水量大为增 加，相应地以地表水补给为主要水源的艾丁湖，入湖水量大为减少，湖泊面临干涸， 湖滨湿地逐渐消失。为改善这些不良的生态环境问题，提出了盆地最大水资源利用 量15.93x108m3/a,作为水资源利用总量控制目标。在通过调整产业结构优化配 置水资源的基础上，采用一些相应的生态环境保护措施，能使盆地生态环境良性化。 从而促进盆地水资源可持续利用，经济社会的可持续发展。参考文献 1董新光，邓铭江.新疆地下水资源.新疆科学技术出版社.2005.10.2 新疆生态环境现状调查组新疆生态环境现状调查报告R .2001.5.3章曙明，王志杰.尤平达，等.中国水利水电出版社.2008.4.
吐鲁番盆地生态环境现状及有效保护分析
