新疆喀什噶尔河流域水生态系统现状评价及修复对策研究.pdf

喀什噶尔河流域位于我国西部边陲新疆的西南部，地处我国西北干旱风沙区，境内多荒漠戈壁，气候干燥、降雨稀少、植被贫乏、自然灾害较多，生态环境极为脆弱13。但流域所在的克州、喀什地区又是我国连接中亚、西亚、欧洲的纽带和向西开放的桥头堡，是丝绸之路经济带上的重要通道。近年来，随着国务院批复喀什经济特区、“大喀什”行政区划调整，城市规模不断扩大；加之批准多家自治区级及县（市）级工业园区、国家“一带一路”倡议，给流域经济发展带来了极好的发展机遇。与此同时，流域内经济社会发展和生态环境保护之间的用水矛盾也越来越突出，水资源供需矛盾日渐激化，由此衍生的水资源、水环境、水生态问题也严重影响流域内经济社会的健康发展和人民群众的生产、生活和生存环境。为此，开展流域水生态系统现状评价，并在此基础上针对性地开展水生态环境保护与修复研究，对保障流域水安全、生态安全及促进经济社会高质量发展具有重要的战略意义。1流域水生态系统现状评价1.1水生态系统评价指标体系与评价标准喀什噶尔河流域河流水系及土地利用现状见图1。根据喀什噶尔河流域水资源开发利用特点、水环境特征及敏感生态物种分布河段，参照 全国主要河湖水生态保护与修复规划4和 全国水资源保护规划技术大纲5，本次评价从水资源、水环境、水生态及河道物理形态4个维度选取地下水开采率、水资源总量开发利用程度、流量过程变异程度、水功能区水质达标率、重要水库富营养化指数、控制性断面生态基流满足程度、尾闾敏感生态需水满足程度、重要湿地保留率、山区河段土著鱼类生物损失指数、干流纵向连通性等10项指标构建流域水生态系统评价指标体系。其中，生态基流满足程度指标评价标准分为“良、中、差”三级，主要针对河流关键工程、生态控制断面进行评价；其他评价指标评价标准分为“优、良、中、差、劣”五级，流量过程变异程度针对出山口水量控制收稿日期：2023-11-24作者简介：郭丽君（1987-），女，新疆阿勒泰人，高级工程师，主要从事水资源规划设计。E-mail：新疆喀什噶尔河流域水生态系统现状评价及修复对策研究郭丽君（新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司，新疆乌鲁木齐830000）摘要：喀什噶尔河流域地理区位较为重要，但流域水生态系统极为敏感和脆弱，经济社会与自然生态争水矛盾尖锐，流域水生态已濒临危机。在新时代生态文明建设理念下，及时准确评价流域水生态环境问题并进行修复与保护已成为流域水资源开发利用、保护与管理工作的重中之重。为此，在系统评价喀什噶尔河流域水资源水环境水生态系统现状的基础上，分析流域现状水资源开发利用模式引起的水生态环境问题，并针对性的提出修复对策，以促进流域“人水环境”和谐共处和协调发展。关键词：喀什噶尔河流域；水资源；水生态；生态修复中图分类号：X171.4文献标识码：A文章编号：1008-2301（2024）01-0028-07郭丽君.新疆喀什噶尔河流域水生态系统现状评价及修复对策研究 J.新疆环境保护，2024，46（01）：28-34.第 46 卷 第 1 期2024 年 3 月新疆环境保护Xinjiang Environmental ProtectionVol.46No.1Mar.2024第1期性断面进行评价，重要湿地主要针对流域内国家级、自治区级湿地公园及湿地自然保护区进行评价，水资源总量开发利用程度为流域水资源实际开发利用率与保障生态安全的水资源可开发利用率的比值，流域水资源生态安全可开发利用率取50%。喀什噶尔河流域水资源水环境水生态评价指标及评价标准见表1。图 例耕地有林地灌木林疏林地其它林地高覆盖度草地中覆盖度草地低覆盖度草地河渠湖泊水库坑塘永久性冰川雪地滩地城镇用地农村居民点其它建设用地沙地戈壁盐碱地沼泽裸土裸岩图1喀什噶尔河流域河流水系及土地利用现状示意图Fig.1Schematic diagram of river system and land use status in Kashgar River Basin准则层水资源水环境水生态河道物理形态指标层地下水开采率水资源总量开发利用程度流量过程变异程度水功能区水质达标率重要水库富营养化指数生态基流满足程度尾闾敏感生态需水满足程度重要湿地保留率山区河段土著鱼类生物损失指数干流纵向连通性单位%个/100 km评价标准优80900.851301501.55408010050301.2表1喀什噶尔河流域水资源-水环境-水生态评价指标一览表Table 1Evaluation index of water resources，water environment，water ecology in Kashgar River Basin1.2水生态系统现状评价结合喀什噶尔河流域各主要河流近35年的实测径流资料、供用水量资料、水质检测资料、陆生及水生生物调查资料、水利工程建设资料、遥感影像解译资料，对流域水资源水环境水生态评价指标进行分析计算，各子流域各项评价指标的评价结果见表2。郭丽君：新疆喀什噶尔河流域水生态系统现状评价及修复对策研究29新疆环境保护第 46卷表2喀什噶尔河流域主要河流水资源水环境水生态评价结果表Table 2Evaluation results of water resources,water environment,and water ecology of the main rivers in the Kashgar River Basin准则层水资源水生态河流物理形态指标层地下水开发利用程度水资源总量开发利用程度流量变异程度水功能区水质达标率重要水库富营养化指数生态基流满足程度尾闾敏感生态需水满足程度重要湿地保留率山区河段土著鱼类生物损失指数干流纵向连通性开采率（%）评价结果开发利用程度（%）评价结果变异程度评价结果评价断面达标率（%）评价结果营养状态指数值评价结果评价断面月过程满足程度（%）评价结果评价断面年水量满足程度（%）评价结果湿地保留率（%）评价结果损失指数评价结果评价指标（个/100km）评价结果克孜河216劣237劣0.97差卡拉贝利水库出库100优34良卡拉贝利水库217良卡拉贝利水库出库50劣83优1优2.4劣吐曼河0优阿克塔什以上河段100优45良红旗水库/50劣109良1优1.25劣盖孜河101差212劣4.3劣布仑口水库出库100优30良布仑口水库280良布仑口水库出库50劣91优1优1.25劣库山河105差248劣1.17差库尔干水库出库100优42良沙罕水库196良沙曼水文站50劣96优1优0.87差依 格孜牙河52优171劣0优克孜勒塔克水文站100优48良铁提尔米其特水库389良克孜勒塔克水文站50劣106优1优0.79中布 古孜 河54优214劣2.1劣阿湖水库出库100优42良阿湖水库286良阿湖水库出库50劣83良1优1.15差恰 克马克河131劣134差1.35差托帕水库出库100优49良麻扎塔格水库378良巴音谷鲁提水文站10 g/kg）得到有效治理，盐渍化由极重度转为中度（土壤含盐量2 g/kg），但位于流域下游的伽师县、英吉沙县、岳普湖县等现状土壤次生盐渍化依然严重，流域中度及以上盐渍化面积依然维持在2万km2左右。经过多年发展，流域天然绿洲、人工绿洲面积的占比从1900年的64 39演变为46 54，人工绿洲迅速扩张的同时，改变了原始自然地貌和景观，自然植被被取代，生物多样性降低，且不合理的农业灌溉方式直接导致了流域冲积平原农耕灌区的伽师县、英吉沙县、岳普湖县等出现盐碱化与灌区外围荒漠化的恶性循环。2.3流域平原河段水生生境退化，土著鱼类资源量锐减流域主要河流上现建有拦河建筑物34座，造成河流纵向连通性较差，尤其是克孜河；流域山区河段建成混合式及引水式电站4座，其中克孜河2座造成约32 km减水河段，盖孜河2座造成约30 km减水河段；克孜河枯水期卡甫卡断面至天南维其克枢纽上游3 km处的25 km河段断流，塔西坝闸以下至末端阿瓦提县416 km河道常年断流，盖孜河枯水期三道桥渠首以下河道断流，库山河、恰克马克河、依格孜牙河下游河段都存在不同程度的断流现象7。受流域拦河建筑物建设和灌区大量引水影响，流域主要河流河道大范围减脱水甚至大面积河床裸露或断流，对土著鱼类和水生生物产生阻隔影响且严重压缩栖息空间，加之外来鱼类胁迫和农业面源污染等因素叠加，流域平原郭丽君：新疆喀什噶尔河流域水生态系统现状评价及修复对策研究31新疆环境保护第 46卷区河段水生生态稳定性变差，土著鱼类个体小型化，资源量锐减，这种影响对裂腹鱼类尤为突出，致使裂腹鱼类主要分布范围逐渐向河流中上游退缩，平原河段种群数量已十分有限。2.4流域水资源缺乏统一管理，水资源配置结构调整难度较大目前，喀什噶尔河流域水资源管理呈分割状态，流域管理局无法行使对整个流域统一有效的管理。对存在不同地州、兵团用水的河段划归流域管理局管理，无地州用水关系的河段归地方政府管理，流域管理和区域管理的关系错综复杂。在流域建设发展进程中，主要河流克孜河、盖孜河山区河段上游兴建了卡拉贝利、布仑口水利枢纽并相应成立了管理机构，致使流域水资源管理进一步复杂。流域内各级水利管理机构之间各自为政、相互协调不够，时常发生流域与区域、整体与局部、区域与区域、经济社会与自然生态之间的用水冲突，尤其在水利规划、水资源优化配置、水量调度等方面问题尤为突出，致使流域农业用水居高不下，天然生态用水无法保障。2.5流域水生态监测站网建设与应急反应能力严重滞后生态环境监测是生态保护的基础，是生态文明建设的重要支撑。当前，喀什噶尔河流域尚无生态监测站，地表水和地下水监测网络范围和要素覆盖不全。流域主要河流上现状仅有水文观测站点8处，主要集中在干流河段，吐曼河无水文测站，现有19个国（省）控断面进行河流水质监测和两座水库水质监测，克孜河分支天南维其克河及依格孜牙河中下游水质无法控制；流域现有可正常观测的监测井89眼，分布于8个县市平原灌区，监测井布设密度除喀什市基本符合地下水监测规范要求外，其余县市均不符合要求，且现有监测井平面布置不均匀。流域信息化水平和共享程度不高，缺少技术先进的实时监测和应急监测手段，生态环境风险监测评估与预警能力较为薄弱，监测与监管结合不紧密。3对策建议水生态修复是指在遵循自然规律的前提下，通过综合手段使水体恢复自我修复功能，强化水体自净能力，修复被破坏的水生态系统，使之既可最大限度为人类所利用，又可使系统达到自我维持状态8。近年来，全国各地也在积极践行“生态保护与绿色发展”理念，开展受损河流的治理与修复工作9、10。总体上，水生态修复有多种方法11，大体包括水文水质条件修复、生物栖息地修复和物种保护三部分。立足于流域山水林田湖草沙冰生命共同体理念，综合考虑喀什噶尔河流域水文节律、连通性、生境多样性、生物多样性等关键生态要素，提出流域水生态系统的保护与修复对策。3.1建立权威、高效、统一的流域管理体制喀什噶尔河流域地跨克州、喀什地区和第三师，流域用水矛盾突出，用水关系协调较为复杂，流域统一管理尤为重要。结合新时代水利高质量发展要求，有必要在流域建立权威、高效、统一的水资源管理体制和管理机构，近期建议将地方政府管理的河段、河流及地方流域管理机构纳入喀什噶尔河流域管理局统一管理，变“多龙管水”为“一龙管水、多龙治水”；远期建议将地下水资源纳入喀什噶尔河流域管理局统一管理，形成流域地表水、地下水统一管理格局。喀什噶尔河流域管理局会同有关部门和地方人民政府编制流域规划和相关专业规划，专业规划应当服从综合规划，区域规划应当服从流域规划，其他行业规划应当与流域规划相互衔接；各河流山区控制性水利工程的建设和调度必须服从流域规划安排和流域管理机构的统一管理，梯级电站水能开发应服从水资源管理，实现流域统一规划、统一治理、统一调度、统一管理。同时，健全流域管理与区域管理相结合的管理体制，进一步明确流域管理和区域管理的权责划分。3.2坚持“四水四定”原则，优化流域水资源配置格局把水资源作为喀什噶尔河流域的最大刚性约束，科学评估流域水资源水环境承载能力，全面实施水资源消耗总量和强度双控，优化配置流域国民经济用水和生态环境用水。在供水端，流域必须实施最严格的水资源管理制度，严守水资源开发利用上限，实施地表水、地下水水功能区分级分类管理，加快地下水超采区治理；把非常规水源纳入水资源统一配置，加大非常规水源开发利用力度并提高水质、拓展使用范围，推动流域海绵城市、海绵设施建设。在需水端，流32第1期域必须按照“四水四定”原则，合理规划城市经济社会发展结构、人口规模、土地利用和产业发展布局，优化流域国土空间开发格局；坚持节水优先，深度实施农业节水增效、工业节水减排和城乡生活节水，推动流域用水方式由粗放低效向节约集约转变；坚持两手发力，充分发挥水价机制作用，分级分类制定差别化水价，引导流域用水结构调整，提升用水效率和效益。3.3着力保障流域生态流量（水量）足额下泄喀什噶尔河流域各河流两岸及尾闾天然植被对维持流域生态系统的稳定性和区域生态安全起着至关重要的作用，足额下泄生态流量和生态水量是缓解流域水生态系统萎缩、复苏河湖生态功能的重要保障。流域各类水利工程运行调度必须优先满足断面生态基流水量和过程要求，尤其要重点保障枯水期生态基流，其中控制性水利工程出库水量应优先满足生态基流量下泄，梯级电站正常工况、非正常工况下应分别利用电站基荷、泄水建筑物等足量下泄生态基流量；考虑到流域各主要河流下游河道断流情况、尾闾建群植被繁衍更新与水文节律的关系，建议开展下游河道整治疏浚工程并增设生态闸，采用闸坝联合调度等方式集中下泄生态水量，充分利用洪水资源形成一定区域的地表漫溢，以促进天然植被的大面积更新和繁殖。同时，应加快重要断面生态流量（水量）监控体系建设。3.4持续优化流域重要生境保护空间格局喀什噶尔河流域山区是各主要河流产流区和主要降水区，是流域水源涵养与生物多样性维护的生态红线保护区，山区河段是流域土著鱼类“三场分布”的重要生境。流域山区及山区河段应鼓励实施“封山护雪”，鼓励实施天保工程、自然保护区建设及生态恢复工程，鼓励实施矿山生态修复与治理，严格控制水电开发，严格控制水污染，严格规范旅游、交通等开发建设，严格实施草畜平衡制度，禁止非保护性采伐等人为破坏生态的活动。根据流域各主要河流土著鱼类分布情况，建议将各主要河流出山口以上河段及10余条支流划为鱼类栖息地保护水域，严禁一切渔业活动。出山口及以下河段，一是控制性水利工程在设计、建设时应考虑分层取水等方案，缓解下泄水温变化对水生生态系统的冲击；二是结合控制性水利工程建设，采取人工增殖放流、修建过鱼设施等措施增加土著鱼类种群数量；三是结合灌区现代化节水改造，优化整合部分河道取水口，或在繁殖季节间歇性开启闸口以减缓阻隔影响；四是在有条件的河段采取生态护坡改造、恢复河岸缓冲带等措施重构水生生物栖息地。同时，应加快重要断面或区域的水生生态及鱼类监测体系建设，并应防范外来物种入侵。3.5构建完善的现代化水生态监测网络体系可靠的水生态信息是进行有效的生态保护、修复与管理的关键，水生态监测站网是开展水生态监测工作的基本设施。为科学、全面、准确地评估喀什噶尔河流域水生态环境质量状况及时空变化趋势，精准分析、实时监控水生态环境风险，有必要依托现有监测站点及重要控制性工程建设（规划）的监测站点，满足于水资源保护、水生态修复及水污染治理需求增设部分水生态监测站点，同时结合流域内土壤盐渍化、水土保持、墒情监测等监测站点，形成覆盖流域地表水、地下水、水源地、土壤、入河排污口、陆（水）生生物，监测内容覆盖水文水资源（水量、水质、水位、水温、水化学等）、陆生生态（植被物种、郁闭度、覆盖度等及与河道水位、地下水位关系）、水生生态（浮游动植物、底栖动植物、分布密度、生物量及与水温、流态的变化关系）的水生态监测网络体系，并加强新技术与监测数据智慧应用，服务于流域生态脆弱区和退化区生态保护修复，服务于水生态修复效益评估及水生态科学专项分析研究等。参考文献:1 蒋海英，黄劲柏.喀什噶尔河流域水资源利用现状及对策J.水利技术监督，2019，（5）:77-80+151.2 谢蕾，哈斯也提热合曼，陈思，等.基于生态视角的喀什噶尔河流域洪水治理体系研究J.水利规划与设计，2022，（7）:7-13+24.3 常雪儿，汪洋，甄慧，等.1990-2018年新疆喀什噶尔河流域土地利用/覆盖变化空间耦合及其生态效应J.西南农业学报，2022，35（3）:596-607.4 水利部水利水电规划设计总院.全国主要河湖水生态保护与修复规划R.北京：水利部，2010.5 水利部水利水电规划设计总院.全国水资源保护规划技术大纲R.北京：水利部，2012.6 蒋军新，尹凯荣，杨玉海，等.喀什噶尔河流域土地利用/覆被变化及相关生态问题研究J.黑龙江农业科学，2020，（12）:116-119.郭丽君：新疆喀什噶尔河流域水生态系统现状评价及修复对策研究33新疆环境保护第 46卷7 王洋.喀什噶尔河生态环境现状与修复保障对策J.环境与可持续发展，2021，（5）:89-92.8 杨俊鹏，王铁良，范昊明，等.河流生态修复研究进展J.水土保持研究，2012，19（6）:299-304.9董哲仁，孙东亚，赵进勇，等.生态水工学进展与展望J.水利学报，2014，45（12）:1419-1426.10 张涛，黄锐，王妍.智慧视角下的永定河综合治理与生态修复顶层设计J.水资源开发与管理，2020，（9）:55-61.11 谭丙卿，孔令金，尚化庄.河流保护与管理综述J.水资源保护，2002，（3）:53-57.Evaluation of the Current Situation and Restoration Strategies of the WaterEcosystem in the Kashgar River Basin of XinjiangGUO Lijun（Xinjiang Water Resources and Hydropower Survey，Design and Research Institute Co.，Ltd，UrumqiXinjiang 830000，China）Abstract:The Kashgar River basin，with its superior geographical location，has been facing unprecedenteddevelopment opportunities，but its water ecosystem is extremely sensitive and fragile，and the conflict betweeneconomy，society and natural ecology for water was acute，and the water ecology of the basin was on the verge ofcrisis.Under the concept of ecological civilization construction in the new era，timely and accurate evaluation ofwater ecological environment problems in river basins and protection and restoration have become the top priorityof water resource development，utilization，protection and management in river basins.Therefore，based on thesystematic evaluation of the current situation of water resources，water environment and water ecosystem in KashgarRiver basin，the water ecological environment problems caused by the current water resources development andutilization mode in the basin were analyzed and countermeasures to promote the harmonious coexistence andcoordinated development of“people-water-environment”in the basin were put forward.Key words:Kashgar River Basin，water resources，water ecology，ecological restoration34