努爾依力·麥麥提

(新疆塔里木河流域喀什管理局，新疆 喀什 844700)

水資源是地區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)，新疆自治區(qū)位于我國西北內(nèi)陸，氣候干旱少雨，且第一產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟總量中占據(jù)較大比重，這就造成農(nóng)業(yè)用水消耗量也較大。隨著“西部大開發(fā)”“一帶一路”政策的深化實施，新疆自治區(qū)必然迎來快速發(fā)展局面，而用水矛盾也會更加突出。對城鎮(zhèn)化發(fā)展過程中水資源消耗量預(yù)測，可為水資源的合理開發(fā)及利用提供可靠數(shù)據(jù)，對保證地區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展意義重大。

1 項目區(qū)概況

喀什地區(qū)位于新疆自治區(qū)西南部，與四個國家接壤，總面積達16.2萬km2，東西寬375 km，南北長525 km。2010年，喀什經(jīng)濟開發(fā)區(qū)正式被批準(zhǔn)為國家第六個經(jīng)濟特區(qū)，成為我國內(nèi)陸首個經(jīng)濟特區(qū)。隨著各級政府的大力扶持，目前喀什地區(qū)經(jīng)濟飛速發(fā)展，城鎮(zhèn)化水平不斷提高，但隨之而來的水資源短缺問題日益嚴(yán)重，因此預(yù)測喀什地區(qū)發(fā)展過程中水資源消耗量對于本地區(qū)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展意義重大。

2 喀什地區(qū)水資源概況分析

喀什地區(qū)位于新疆自治區(qū)西南部，該地區(qū)人均水資源量僅為全疆平均水平的45%左右[1]，該地區(qū)水資源概況如下。

2.1 水資源總量估算

喀什地區(qū)內(nèi)有兩大水系：喀什噶爾河與葉爾羌河。通過當(dāng)?shù)厮木仲Y料可知：喀什噶爾河年徑流量約為19.78×108m3，葉爾羌河年徑流量為75.13×108m3，水源主要來自冰雪融化，集中在6—8月份，因此喀什地區(qū)春、秋、冬季干旱，夏季水量充沛；此外，地下水量約為77.21×108m3。由此得出喀什地區(qū)水資源總量約為172.12×108m3。

2.2 用水量估算

用水量主要包括生產(chǎn)用水和生活用水兩部分，其中生產(chǎn)用水又包括農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水；生活用水包括居民生活用水、生態(tài)用水、公共用水。喀什地區(qū)2007、2012、2017年各類用水量及增減變化如表1所示。

由表1可知：(1)喀什地區(qū)用水總量在逐年攀升，與地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展呈正向相關(guān)。(2)喀什地區(qū)農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的比重很大，而且呈上升趨勢，發(fā)展節(jié)水灌溉潛力巨大。(3)居民生活用水量逐漸降低，說明供給水管道基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)取得顯著成果[2]。

表1 喀什地區(qū)用水量統(tǒng)計及增減變化

2.3 用水分析

經(jīng)過統(tǒng)計，喀什地區(qū)生活和工業(yè)廢水排放量在2010—2016年期間均處于上升趨勢，而2016—2017年期間為下降趨勢，但依然處于高位(見圖1)。經(jīng)過對地表水取樣分析：超過90%的河流水質(zhì)達不到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，只能用于農(nóng)業(yè)用水[3]。

圖1 喀什地區(qū)生活和工業(yè)廢水排放量

地表水的大量污染造成喀什地區(qū)對地下水的依賴性逐步增強，地下水量在總用水量中所占的比例逐步增加[4](見圖2)，2013—2015年期間增長迅速，由5%猛增至24%。但2015—2017年又下降至14%，得益于喀什地區(qū)的各項節(jié)水措施貫徹實施。

圖2 地下水比重分析

3 喀什地區(qū)水資源利用變化研究

3.1 城鎮(zhèn)化與用水量的關(guān)系分析

據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2008年喀什市總?cè)丝?2.54萬人，其中城鎮(zhèn)常住人口為7.8萬，城鎮(zhèn)化率為24%，用水總量約為1.93億m3；2017年喀什市總?cè)丝?5萬人，其中城鎮(zhèn)常住人口為28.6萬，城鎮(zhèn)化率為52%，用水總量約為3.32億m3。由圖3可看出：城鎮(zhèn)化率與用水總量基本呈正相關(guān)性[5]。

圖3 喀什地區(qū)城鎮(zhèn)化率與用水總量關(guān)系曲線圖

3.2 喀什市水資源綜合利用參數(shù)分析

在此為簡化計算，用X表示城市水資源利用綜合狀況，其計算公式見(1)[6]。據(jù)此得出喀什市水資源綜合利用參數(shù)X隨時間變化曲線(見圖4)。由圖4可知：X隨著時間推移也在逐步增長，主要是由于喀什地區(qū)開始限制水資源濫采，且污水處理率也在不斷提高。

(1)

式中：X為水資源綜合利用參數(shù)；X1為節(jié)水量/采水總量，m3；X2為水資源費/采水總量，m3；X3為工業(yè)用水重復(fù)利用率，%；X4為萬元產(chǎn)值用水量，m3；X5為污水處理率,%。

圖4 喀什市水資源綜合利用參數(shù)X隨時間變化曲線

4 喀什地區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展水資源消耗量預(yù)測

4.1 城鎮(zhèn)化發(fā)展方案設(shè)計

城鎮(zhèn)化發(fā)展過快會對各個環(huán)境資源帶來較大壓力，不利于可持續(xù)發(fā)展，因此，必須根據(jù)環(huán)境承載力適當(dāng)限制發(fā)展速度。為得到最適發(fā)展速度，在此為喀什地區(qū)設(shè)計了三種城鎮(zhèn)化發(fā)展方案，如表2所示。

表2 三種發(fā)展方案下各指標(biāo)速率及用水定額減少量

4.2 三種發(fā)展模式下水資源消耗量預(yù)測

在此利用“水資源利用MPC模型”對三種方案進行模擬，得出圖5所示曲線。由曲線圖可得出以下結(jié)論：

(1)在低速發(fā)展中，水資源消耗量隨著城鎮(zhèn)化率提高不斷提高，在2040年將達到140億m3，遠超可承受范圍，因此會造成地區(qū)社會經(jīng)濟崩潰，人們生活水平急劇下降。

(2)在中速發(fā)展中，水資源消耗量隨著城鎮(zhèn)化率提高呈現(xiàn)先增高(2016—2029年)后降低(2029—2040年)兩個階段。且2029年消耗水量最大值為114億m3，基本達到上限標(biāo)準(zhǔn)。

(3)在高速發(fā)展中，水資源消耗量前期顯著增加，到2038年可達138億m3，該數(shù)值也遠超上限標(biāo)準(zhǔn)，會造成喀什地區(qū)大面積水資源短缺問題，甚至影響社會穩(wěn)定。

經(jīng)分析，喀什地區(qū)城鎮(zhèn)化進程最適合選擇中速發(fā)展方案，在發(fā)展過程中逐步完善各種基礎(chǔ)設(shè)施和節(jié)水制度，保證經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境承載力相協(xié)調(diào)。

圖5 三種城鎮(zhèn)化發(fā)展模式下水資源消耗量變化曲線

5 結(jié) 語

喀什地區(qū)在各種政策扶持下必然迎來很好的發(fā)展機遇，但不得只顧眼前利益，更是要尊重當(dāng)?shù)貙嶋H情況，尤其是環(huán)境承載力?？κ驳貐^(qū)應(yīng)在有限的水資源條件下制定一系列節(jié)水措施，包括優(yōu)化農(nóng)業(yè)灌溉、降低水資源污染率、提高居民生活節(jié)水意識等，多管齊下，才能更好地將水資源發(fā)揮出最大功效。