新疆塔里木河流域水系连通与生态保护对策研究
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塔里木河流域水系统问题成因分析
塔里木河流域水系变迁及驱动因素
塔里木河在历史演变过程中河道摆动非常明显。北魏以前，塔里木河由南、北两河构成；北魏至唐中期，塔里木河南河北移 200 km、北河下段北移 60—85 km；唐中期至元代南河北移 30—40 km；元至清初南河南移 20—50 km；清初南河并入北河又使其北移 50—70 km；清中期至民国，塔里木河干流反复南北摆动，无明显北移。在长历史时期中塔里木河河道摆动与该区域构造运动、地势特征、盛行风和沙丘移动、大气候变动以及水量变化等都具有紧密联系。1949 年后，由于缺乏监督和管理意识淡薄，塔里木河干流被人为私扒了上百处引水口。这些引水口绝大部分没有引水控制设施，导致河道出现一次大的摆动。例如，1960 年牧民乌斯满在塔里木河中游扒口引水引起塔里木河主流于 20 世纪 70 年代改道北移了 50—100 km；若从更长的时期来考虑，1949 年后中游段北移可能是塔里木河自清代以后又一次南北摆动期的开始。此外，下游卡拉水库和大西海子水库的建成蓄水造成下游自 1972 年以后长达 30 年的断流。2000 年后对下游进行生态输水又使河道重新来水。塔里木河下游的尾闾湖—台特马湖，也从当初的完全干涸到现在已形成了近 200 km2的水域面积。以上 3 次事件充分说明人为因素是导致近 100 年以来塔里木河干流水系变迁的重要原因之一。并且，随着生产力的发展，未来人类活动对塔里木河径流的干预可能进一步增强，对塔里木河河道变迁及径流变化的影响还会进一步加大。
近 50 年人类活动对流域水文生态过程的影响
耕地面积不断扩大，强烈挤占了生态空间。塔里木河流域耕地面积呈持续扩大态势。在2000—2015 年间，以 10．25×104hm2／yr 的速度扩大，由 2000 年的 288×104hm2扩大至 2015 年的 442×104hm2，增加了 53．31％。从区域分布看，近 16 年来塔里木河流域的新增耕地主要分布在河流中下游、湖泊湿地周边及下游断流河道的河床中。例如：阿克苏河主要是河道两岸及下游灌区增加迅速；叶尔羌河的新增耕地主要位于下游河道两侧；和田河流域的新增耕地集中分布在玉龙喀什河与喀拉喀什河中段河道两侧及下游断流河道的河床中；渭干—库车河灌区 2015 年耕地面积比 2000 年增长了约 45．4％，主要分布在渭干、库车河南部地区；开都河—孔雀河流域耕地主要分布在塔什店至阿克苏甫河段之间的区域。1975—2015 年，孔雀河流域的普惠—尉犁段耕地面积从 10．6 万亩增加到 130．1 万亩；尤其 2005—2010 年，耕地由 57．13 万亩增加到 117．30 万亩，平均每年增加 12．03 万亩。耕地面积的持续扩大，强烈挤占了生态空间，导致荒漠－绿洲过渡带萎缩，生态屏障功能下降。同时，在断流河道下游河床中开垦种地破坏了行水河道，极大影响了断流河道的水系连通。
水资源利用效率低下，农业用水比例过大加剧水紧张。塔里木河流域万元 GDP 用水 619 m3，远高于全疆平均水平（487 m3）和全国平均水平（81 m3）；从用水结构看，农业用水比例过大，用水结构严重失调，流域内的农业用水比例长期高达 95％左右，远高于全国平均水平（65％）和世界平均水平（70％）。2016 年新疆社会经济用水量为 585×108m3，远超 2020 年规划目标（526×108m3）。其中，2016 年的南疆农业用水超出 2020 年农业用水规划目标的98．1×108m3。目前，塔里木河流域水资源开发已经极大地超过了区域水资源承载力。绿洲农业生产的过度用水不仅导致下游河道断流，而且强烈挤占了生态用水，引发周边荒漠生态系统受损。在塔里木河流域，以山地、荒漠为主体；绿洲面积仅占 5％，却承载着98％ 的人口，生产了 95％ 的 GDP。然而，绿洲多沿河道展布，被荒漠分割、包围，荒漠生态保育与荒漠环境的稳定对绿洲经济社会的可持续发展至关重要；耕地面积的持续扩大和农业用水结构的不合理，加剧了流域生产、生态用水矛盾，致使流域生态用水难以得到保证。塔里木河流域生态隐忧日益凸显。
中小型水库对水资源的拦截加剧了下游河道断流。塔里木河流域“九源一干”共有大小水库110 座（截至 2012 年），其中中型水库 40 座，小型水库 57 座。按水库所在区域划分，平原水库有 102 座。这些水库及其与之配套的水利工程，使各灌区形成了较为完善的蓄水、引水、输水系统，促进了灌溉农业的发展。然而，这些水库当中超过一半都是小型平原水库，其中有些工程建设标准低，水库调蓄能力有限，蒸发渗漏严重，水利用率仅在 40％—60％，造成水库周边地区土壤次生盐渍化加重。特别值得一提的是，在一些小型河流，夏季洪水原本作为河道生态用水，有效维系了河流下游荒漠区脆弱的生态系统。一些修建在小河流出山口的水库，完全拦截了河流夏季洪水，导致河流下游生态基流和荒漠区生态用水难以保障，加剧了下游河道断流和生态退化。在当前全球变化引发的极端气候水文事件增强背景下，要特别警惕突发暴雨引发的山口小型拦河式水库的溃决洪水问题，如 2018 年 7 月 31 日新疆哈密水库事件。