西部干旱地区水资源可持续开发利用问题研究.doc

中国西北干旱区水资源利用及其生态环境问题
育龙网 WWW.CHINA-B.C0M   2009年08月17日  来源：互联网
育龙网核心提示： 近50年来，西北干旱区随水土资源开发利用规模的不断扩展，使区域内工农业与经济得以稳定持续发展。但同时，引起一系列生态环境变化。①
近50年来，西北干旱区随水土资源开发利用规模的不断扩展，使区域内工农业与经济得以稳定持续发展。但同时，引起一系列生态环境变化。①大多数河流下游水量锐减，甚至断流，河道缩短，终端湖泊萎缩或干涸，水质咸化和污染趋势加剧；②土壤沙漠化和盐碱化，沙漠化土地面积达674.93×104hm2，盐碱化耕地面积逾135.56×104hm2；③植被退化，生物多样性减少，与50年代初相比，天然森林面积减少49%～58%，草地面积减少16%～92%；④沙尘暴灾害发生频数增加，灾害程度加剧。节约与高效化利用水资源以及生态环境效益与经济效益间统一协调是西北干旱区可持续发展的根本途径。
西北干旱区水资源生态环境效应
中图法P343.9
1引言
中国西北干旱区系指35°N以北，106°E以西的内陆干旱区，包括新疆全境、甘肃河西走廊及内蒙古贺兰山以西的地区，土地面积约占中国总土地面积的24.5%。由于深居欧亚大陆腹地，平原降水量在160mm以下，基本上不产生地表径流，形成世界上最严酷的干旱区之一。
西北干旱区内陆盆地与高山相间分布的地形，使所有发源于高山地区的河流都向盆地汇集，组成向心式水系。一些水量不大的小河流在出山后不久即消失于沙漠与戈壁中；一些水量较大的河流可在盆地低洼处渚成内陆湖泊。内陆盆地是第四系冲洪积松散物质的堆积区，特别有利于地下水贮存，也有利于地表水渗漏补给，由地表水渗漏补给的地下水量占地下水总补给资源的60%～87%。水资源的这种分布特点决定了流域地表径流及其与之密切联系的地下水资源是维系中下游经济发展和生态环境平衡的纽带。内陆流域从形成到消亡一般要跨越3种不同的自然地理分带：高山湿冷及半干旱区、温带及暖温带干旱区，气候条件分异明显，降水量从山区的300～1000mm下降到中游平原区的100～200mm，在下游尾闾地带，一般不足50mm，在这种水资源分布与气候条件制约下，内陆流域生态环境体系具有干湿交替带、农牧交错带、森林边缘带及沙漠边缘带等多种宏观意义上的生态环境脆弱带。生态体系的极度脆弱性使其对水土资源开发响应强烈，从本世纪40年代以来，干旱区人口增加、社会经济发展和水土资源的大规模开发利用引起一系列水文和生态环境变化，这些变化已严重制约本区域经济的可持续发展和人居环境的可持续改善。认识水土资源开发过程中干旱区生态环境的变化，寻求治理环境的对策，一直是干旱区研究所关注的核心问题。
2水资源开发利用与水文效应
2.1水资源开发利用
从本世纪40年代开始，干旱区农耕规模飞速发展，新疆地区耕地面积从1949年的121.0×104hm2增加到1990年的310.0×104hm2，人口增加2.5倍，粮食产量增加2.52倍；河西走廊地区耕地面积从1949年的36.3×104hm2增加到1992年的68.90×104hm2，人口增加3.3倍。土地资源开发程度和社会经济的发展是以水资源利用为基础的。1949年以前，新疆全境仅有1座蓄水量为0.5×108m3的水库，到80年代，发展到458座，总库容达到53.71×108m3，灌溉面积达到273.9×104hm2。到90年代，水库数进一步增加到480座，蓄水量达到55.0×108m3，几乎在所有河流上均修建了不同规模的水库，河西走廊由1949年仅有水库2座，现发展到142座，蓄水量达到10.5×108m3。在大规模开发利用地表水的同时，自70年代以后，干旱区各流域内普遍开始采用地下水，到1993年，新疆地区和河西走廊区机井数已超过4.8×104眼，开采地下水分别达到20×108m3/a和12×108m3/a。
干旱区水资源利用现状如表1所示，河西走廊、准噶尔盆地和塔里木盆地等中国干旱区最主要的平原区，水资源利用率都超过65%以上，远远超出世界干旱区平均水资源利用率为30%的水平。在局部地区，如乌鲁木齐河流域和石羊河流域，水资源利用率分别已达108.1%和104.7%，超过流域可更新的水资源量[1、3、5]。水资源利用程度的提高直接引起干旱区水文状况的剧烈变化，河道缩短，湖泊萎缩或干涸，区域地下水位下降以及流域水量的时空重新分配等。自70年代以来，干旱区水文状况的这些变化十分显著而且具有普遍性。
表1西北干旱区水资源量与利用现状
Table1ThestatusquoofwaterresourcesandtheirutilizationinaridnorthwestChina
（单位：108m3／a）地区地表径
流量利用率地下水
补给量地表水与地
下水重复量地下水利
用率水资源
总量利用率
河西走廊74.263.6743.1237.2238.1580.10720中亚内流区203.035.061.256.82.3207.434.9准噶尔盆地127.063.968.849.819.0146.064.5塔里木盆地407.067.0220.1196.63.9430.565.3柴达木盆地45.817.135.031.11.849.717.0额尔齐斯河119.014.820.017.70.7121.314.6
2.2流域水文状况的变化
塔里木河是中国西北干旱区最长的内陆河流，全长约2200km，共有大小支流183条，在本世纪初有常年性河流128条，现在仅有较大的阿克苏河、和田河和叶尔羌河3条支流尚有径流汇入塔里木河以外，其他支流均在80年代初就全都断流，而消失于各自河流水库和灌溉绿洲。黑河是河西走廊最大的内陆河流域，全长821km，共有大小支流33条，到80年代初，就已全部断流，均无水汇入干流。天山北坡径流量最大的玛纳斯河，在出山口即被人工渠网所代替，平原区天然河道已不复存在，石羊河、孔雀河、喀什噶尔河等较大的内陆河水系下游河道均干涸废弃，河道缩短。河流水量时空分配发生改变，这种改变突出地体现在流域上、中、下游间的水量年际分配发生显著变化。如图1所示，塔里木河流域在3个源流河出山径流量稳定的情况下，上游阿拉尔站自1957～1994年间流量减少约10%，中游英巴扎水文站流量减少32.7%，而下游卡拉站减少达80.3%；黑河流域多年平均出山径流量（莺落峡站）稳定在15.83×104m3／a，下游水量（正义峡站）由50年代的平均11.9×108m3减少到90年代的平均6.91×108m3，减少约41.6%；石羊河流域进入下游民勤盆地的径流量50年代平均5.731×108m3，80年代减少到1.7×108m3，与50年代相比，减少74.5%。艾比湖的水量在50年代约年均25.9×108m3，在80年代以后，仅有大约6.0×108m3水量（以下游泉水、农田回归水等为主）补给艾比湖，减少近76.9%。
中国西北干旱区水资源利用及其生态环境问题