李 鳴
(吐魯番市高昌區(qū)水管總站)
中國的吐魯番盆地位于西部的極端干旱地區(qū),面臨著嚴重的水資源短缺情況。吐魯番盆地的年均降水量為16.60 mm,年蒸發(fā)量達到了2 845 mm。吐魯番盆地位于新疆東部,曾經(jīng)是古絲綢之路的交通要道,具有著十分豐富的礦產(chǎn)資源、光熱資源。而水資源是保障區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展的一項重要自然資源,并且還決定著區(qū)域的生態(tài)環(huán)境狀況。隨著當前國民經(jīng)濟的發(fā)展,社會生產(chǎn)力的提升,自然資源的日益匱乏,水資源的日益減少,對于吐魯番盆地的生態(tài)環(huán)境以及社會發(fā)展造成了嚴重的制約。水資源供需不平衡不僅會導致生態(tài)環(huán)境的退化,并且水資源的數(shù)量、質(zhì)量以及開發(fā)利用水平均是制約干旱地區(qū)城市建設(shè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要因素。因此,對于吐魯番盆地的水資源合理開發(fā)與可持續(xù)利用進行分析十分有必要。
新疆上空的水汽流主要是來自于西風氣流,所以新疆地區(qū)的降水呈現(xiàn)出西多東少的局面,而吐魯番盆地位于新疆東部地區(qū),是一個封閉的內(nèi)陸盆地,與海洋距離3 000~6 000 km。而吐魯番盆地的西北兩側(cè)為高山阻擋,導致吐魯番盆地的降水量非常稀少,吐魯番盆地的降水量會隨著地形海報的升高而逐漸的增加,如下表1所示。
表1 吐魯番盆地不同海拔的降水量分布表
而因為吐魯番盆地的河流中具有一個十分典型的流域,市轄區(qū)內(nèi)共有五條較大河溝。發(fā)源于北部天山山脈東部博格達峰南側(cè),從西向東排列依次為大河沿河、塔爾朗河、煤窯溝河、黑溝河、恰勒坎溝河,簡稱為吐魯番市五河。但是由于大部分集中在北部,因此水資源的開發(fā)利用具有較高的難度,因為受到大陸性氣候條件、地形條件等方面的影響,吐魯番市五河洪水成因和洪水特性相似,均為暴雨洪水,洪水過程多半呈單峰型,峰高量小,歷時短。有時因受局部地區(qū)小氣候的影響,多出現(xiàn)雷陣雨,籠罩面積小、強度大,宜形成局部地區(qū)的山洪爆發(fā)。
吐魯番盆地的水資源特征是河流水量少、流程短、水系之間相對獨立。同時,河流在出山口之后將會迅速的深入到?jīng)_積洪積扇中,從而形成地下水與地表水之間的多次轉(zhuǎn)換。自20 世紀的50 年代開始,吐魯番盆地開始依靠開挖機井的方式來緩解水資源的緊張趨勢,但是從根源上來說,機井的存在導致吐魯番的坎兒井正在加快滅亡。而坎兒井的滅亡對于吐魯番盆地的水資源帶來更高的困境,導致當前的吐魯番盆地的水資源利用已經(jīng)陷入岌岌可危的局勢。
隨著當前耕地面積的不斷增加,農(nóng)業(yè)用水量也在隨之增加,同時因為灌溉設(shè)施薄弱,導致農(nóng)業(yè)用水的效率十分低下,并且當前主要是還是采取大水漫灌的澆灌方式,導致突然出現(xiàn)次生鹽堿化,從而致使水質(zhì)性缺水。另外,當?shù)氐慕ㄖ袠I(yè)、工業(yè)等用水量大的行業(yè)水資源的重復利用率十分低下,而隨著該行業(yè)的不斷發(fā)展,用水量也在逐漸的增加,給當?shù)貛韲乐氐乃Y源浪費和污染情況。
吐魯番盆地的坎兒井是與萬里長城、京杭大運河齊名的存在,坎兒井是一種開發(fā)利用地下水資源的古老方式,符合吐魯番盆地自然條件,滿足生產(chǎn)需求,技術(shù)經(jīng)濟合理。而這一方式在曾經(jīng)的開發(fā)水資源中占據(jù)著重要的地位,但是近幾年以來,已經(jīng)逐漸的機電井取代,吐魯番盆地的有機電井當前已經(jīng)有數(shù)萬眼,而隨著機電井數(shù)量的不斷增加,導致吐魯番盆地的地下水位在迅速的下降。
根據(jù)吐魯番盆地的水資源運轉(zhuǎn)規(guī)律,對于水資源進行統(tǒng)籌規(guī)劃,提高當?shù)氐乃Y源重復利用率,使有限的水資源可以得到最大程度上的充分利用?;谕卖敺璧氐乇硭?、地下水的多次轉(zhuǎn)換特點,在開發(fā)水資源的過程中,需要對于當前的河水分配比例以及機電井的分布進行改變。在吐魯番盆地的上游地區(qū)需要充分利用河水,在春季河水缺乏的時候,通過利用少量機井以及坎兒井中的資源作用輔助水源,其余均采用河水進行灌溉。而中游地區(qū)則需要結(jié)合泉水、機電井、坎兒井、河水進行灌溉,下游地區(qū)則需要大力發(fā)展機電井,降低河水灌溉的次數(shù),對于整個吐魯番盆地的水資源進行用水的統(tǒng)一規(guī)劃,提高水資源的重復利用率,實現(xiàn)有限水資源的最大程度上的利用。如下表1所示為機電井與坎兒井的流量變化。
表2 吐魯番盆地的坎兒井與機電井的數(shù)量與流量變化表
在吐魯番盆地中大力開發(fā)水資源,同時積極推廣節(jié)水灌溉技術(shù),降低水資源的無效蒸發(fā)。吐魯番盆地的水資源利用必須要走內(nèi)部挖潛的道路,提高水資源的管理水平。通過設(shè)立水資源相關(guān)的管理機構(gòu),對于地下水、地表水以及各種引水設(shè)施進行統(tǒng)一的管理,同時對于地下水和水質(zhì)的變化情況進行實時監(jiān)測。在灌溉方面,需要積極引進各種節(jié)水灌溉技術(shù),如:滴灌、噴灌、低壓管道輸水灌溉等。同時需要開展農(nóng)田的基本建設(shè),實行溝灌、小畦灌等,對于吐魯番盆地的灌溉而言,減低帥面的蒸發(fā)遠遠要比防滲重要。
水資源如果存在不合理將會導致當?shù)爻霈F(xiàn)生態(tài)環(huán)境不平衡。所以,需要根據(jù)區(qū)域的實際情況,為其制定一個適合實際的水資源開發(fā)規(guī)劃。同時,需要充分的利用先進的節(jié)水生產(chǎn)技術(shù)與相關(guān)的管理辦法,并且還需要對于地表水以及地下水等水資源進行統(tǒng)籌。在開發(fā)油田的過程中,需要對使用過的水資源,如含有油污的水資源、洗井水等水資源進行回收,并將其重新注入到地層中,這一循環(huán)不僅可以有效提高水資源的利用率,同時還可以降低環(huán)境方面造成的污染。如果是含油污水、其它作業(yè)區(qū)的污水等類型的水資源,則需要對其進行定期的監(jiān)測,以便可以及時掌握水資源的質(zhì)量,在其可以達到相關(guān)的水質(zhì)標準之后,將其重新回注到地層中。除此之外,吐魯番以種植業(yè)為主,種植業(yè)、牧業(yè)與工業(yè)發(fā)展相結(jié)合,是自治區(qū)特種經(jīng)濟作物區(qū),葡萄、哈密瓜、長絨棉揚名中外。因此,吐魯番盆地農(nóng)作物方面的用水,則需要構(gòu)建用水系統(tǒng),采取科學的灌溉方式。所以,避免水資源不足的有效方式就是節(jié)約用水,并構(gòu)建合理的水價體系,同時實時觀測地下水和地表水的水質(zhì),充分掌握地下水位,避免發(fā)生水位下降過快或是坎兒井水資源加快枯竭的問題。
針對吐魯番盆地的實際特點,對于水資源進行功能劃分。在吐魯番盆地的各個流域中構(gòu)修建山區(qū)水利樞紐工程,并通過管道實現(xiàn)輸水的目的。在中游地帶建立建立水能管道發(fā)電站等進行節(jié)水構(gòu)造,在產(chǎn)水區(qū)與用水區(qū)之間采取管道進行連接,避免出現(xiàn)滲漏、蒸發(fā)等方面的損失。在中游地區(qū)通過充分利用水資源,并對于地下水進行合理的開發(fā),大力發(fā)展節(jié)水型經(jīng)濟。在上游地區(qū)修建山區(qū)控制型的水利水牛工程,將雨水充分的攔截在上游,以此來對于徑流量進行調(diào)節(jié),避免雨水造成的洪水對于下游地區(qū)產(chǎn)生危害,并且還可以避免洪水在山前地區(qū)不斷的蒸發(fā)、漫溢、滲漏而造成嚴重的水資源浪費情況。通過采取管道輸水的方式,可以有效提高水資源的利用率,并且還可以發(fā)揮水能的經(jīng)濟效益,實現(xiàn)發(fā)電等功能。
水資源對于社會的發(fā)展存在著嚴重的制約,而對于水資源的合理開發(fā)與可持續(xù)利用對于干旱的吐魯番盆地來說非常重要。因此,在對于吐魯番盆地的水資源進行統(tǒng)籌規(guī)劃的過程中,必須要考慮到生活用水、農(nóng)業(yè)用水以及生態(tài)環(huán)境建設(shè)用水等多方面的平衡,保證生態(tài)環(huán)境建設(shè)的用水需求,基于此來對于產(chǎn)業(yè)機構(gòu)進行規(guī)劃與調(diào)整。
① 文章通過整體分析吐魯番盆地的地區(qū)的五河流域,分析了當?shù)厮Y源存在的眾多問題。
② 通過進一步分析,可以得知吐魯番地區(qū)的坎兒井數(shù)量以及機電井數(shù)量,得出水資源開發(fā)中存在用水方式粗放,效率低下、有效用水途徑難以實現(xiàn)等問題。
③ 通過利用搜集到的文獻資料,基于吐魯番盆地的五河流域,提出了吐魯番盆地水資源合理開發(fā)措施。