阿克蘇河流域簡介

阿克蘇河流域水文特征分析報(bào)告第一小組流域基本概況阿克蘇河流域位于天山中段南麓西部地區(qū)、塔里木盆地西北邊緣，范圍介于東經(jīng)75°35z~80°59z,北緯40°17，~42°27，之間，流域面積約5.0X104km2,其中境內(nèi)面積3.1X104km2,境外面積1.9X104km2（蔣艷等,2005）。阿克蘇河由托什干河及庫瑪拉克河兩大支流在喀拉都維處匯合后稱阿克蘇河，全長530km，尾端在阿克蘇河、葉爾羌河、和田河三河匯合口肖夾克處入塔里木河。（龔偉華等,2010）。圖1-1阿克蘇河流域水系與水文站點(diǎn)分布圖1-1阿克蘇河流域水系與水文站點(diǎn)分布阿克蘇河流域地處歐亞大陸腹地，水汽主要來源于西風(fēng)環(huán)流，降水主要集中在山區(qū)，且東部多、西部少；垂直地帶分布顯著，在海拔7435m的托木爾峰和海拔6995m的汗騰格里峰附近高山區(qū)，年降水量為900mm，而海拔1000m左右的地區(qū)年降水量僅為50mm左右，年降水量隨高程的遞增率約16.9mm/100m（何大明等,2000），具有干旱地區(qū)河川徑流補(bǔ)給的垂直地帶性和多樣性的典型特征（湯奇成等,1992）。流域地勢從北向南，從西向東逐漸降低，地貌分帶較為明顯（沈永平等,2008）。河川徑流的補(bǔ)給隨流域高程、自然條件和降水形式的不同而不同，表現(xiàn)為山區(qū)以高山冰川融水、永久積雪融水、季節(jié)積雪融水、雨水和地下水補(bǔ)給,是徑流的形成區(qū)；高山地帶以高山冰雪融水補(bǔ)給為主；中低山地帶除了有雨水和高山冰雪融水的補(bǔ)給外，還有少量季節(jié)積雪融水的補(bǔ)給和地下水的多種混合補(bǔ)給。平原和盆地是徑流的散失區(qū)，即在平原和盆地不產(chǎn)生徑流，因此，阿克蘇河徑流的分布變化實(shí)際上是山區(qū)徑流的分布變化（鄭金豐,2008）。二、流域水量與水質(zhì)特征2.1徑流特征（1）水資源量阿克蘇流域地表水資源量為78.6Xl08m3,其中國外來來水47.8X108m3,國內(nèi)來水量23.95X10sm3,還原水量0.85X10sm3,無控制區(qū)徑流量5.99X10sm3,流出流域水量32.7X10sm3o流域地勢西北高、東南低,水汽主要來源于西風(fēng)環(huán)流。降水量時(shí)空分布極不均勻,從地區(qū)分布上講，從東向西遞減，山區(qū)大于平原和盆地。從時(shí)間分布上講，季節(jié)變化較大，夏季降水量較大，占年降水量的70%左右；年際變化也較大，最大年降水量是最小年降水量的4倍。流域天然陸地蒸發(fā)量為93.7X108皿3,干旱指數(shù)為11.2。（2）徑流年際變化阿克蘇河流域徑流主要來源于山區(qū)的冰川融水和大氣降水，由于阿克蘇河流域內(nèi)降水和氣溫均呈上升趨勢，冰川融雪量增加，以冰雪融水補(bǔ)給阿克蘇河流域山區(qū)徑流量顯著增加。圖2-1是阿克蘇河流域主要站歷年徑流變化情況，從圖2-1中可以看出，沙里桂蘭克、協(xié)合拉、西大橋多年平均徑流呈明顯的增加趨勢，臺(tái)蘭河徑流量歷年來較小，徑流變化也不大，而塔里木河源頭阿拉爾站徑流呈減少趨勢，其主要原因是匯于阿拉爾站的和田河與葉爾羌河徑流逐年減少。從建站開始到60年代末各代表站的徑流都略有增加，70年代至80年代末是徑流減少的時(shí)期，但減少量不大，進(jìn)入90年代各站的徑流增加顯著，其主要原因是進(jìn)入90年代后，氣溫升高顯著，同時(shí)降水也增加，氣溫的升高導(dǎo)致冰川融雪量增加及蒸發(fā)的加大。沙里桂蘭克站年徑流最大出現(xiàn)在1999年，為38.4X108m3；1997年是協(xié)合拉站年徑流最大的年份，徑流為70.0X108m3；而西大橋站的最大年徑流為90.3X108m3，出現(xiàn)在1957年。經(jīng)計(jì)算，年最大徑流與年最小徑流差別比較大，平均相差2倍以上。

(OOr—浚卑ti'絨 —flAtt(OOr—浚卑ti'絨 —flAtt■■-合*-「岡竝爾60?4020?9521957196219671972197719821987199219972002時(shí)間侔)圖2-1阿克蘇河流域主要站歷年徑流變化（3）徑流年代際變化表2-1是阿克蘇河流域主要站年代際徑流變化情況，總體看來上世紀(jì)50年代是整個(gè)流域徑流較少的年代，60年代至80年代徑流逐漸增加，90年代是水量偏豐時(shí)期，徑流增加顯著。各站徑流年代際變化各不相同，50年代，沙里桂蘭克站、協(xié)合拉站徑流最少，分別為22.0X108m3和44.0X108皿3；而西大橋站與阿拉爾站徑流偏豐，分別是65.3X108皿3、50.0X1。8皿3。從60年代至80年代，沙里桂蘭克站在60年代增加，其后略有減少，但并不影響增加的趨勢90年代增加量最多，比50年代增加9.2X108m3；阿拉爾站60年代較50年代增加0.6X108m3,從70年代開始減少，90年代比60年代減少12.1X108m3，減少量是60年代的23.9%；協(xié)合拉站、西大橋站和臺(tái)蘭站徑流從50年代起持續(xù)增加，90年代增加最多，90年代與50年代相比，增加分別為10.5X108m3,2.2X108皿3和0.9X108皿3。徑流增加的主要原因可能是該流域內(nèi)降水的增加及氣溫的升高導(dǎo)致冰川融雪量增加。表2-1阿克蘇河流域主要站年代際徑流變化w 沙里桂蘭克協(xié)合拉 西大橋 阿拉爾￡￥1951-196022.0=5.344.0-4.065,34.47.60J50.038196]-197028.00.745.4—9553-5.66.9-0.650.64.41971-198025.4*L946,5-1,858,1-2,87,0*0,545.4-0.8198]-199025.4-1,947.5-0,864」3.27.4-0.145.2-1.01991-20003L23/954.86.563J38.5-7.73）徑流年內(nèi)（季節(jié)）變化圖2-2顯示阿克蘇河流域各水文站季節(jié)徑流變化情況，從總體變化情況來看，年內(nèi)的變化周期基本一致，冬季（12?2月）為徑流最小時(shí)期；夏季（6?8月）是全年最主要產(chǎn)流時(shí)期，占年徑流的60%以上，最大達(dá)80%；秋季（9?11月）徑流一般多于春季（3?5月）和冬季（12?2月），同時(shí)也是徑流主要產(chǎn)生季節(jié)，占年徑流的15%?30%；季節(jié)徑流的年際變化差異比較顯著，沙里桂蘭克站徑流的年際變化大于西大橋站，并遠(yuǎn)大于協(xié)合拉站和臺(tái)蘭站。上世紀(jì)50年代是沙里桂蘭克站徑流最小時(shí)期，屬于枯水期，印年代徑流偏多，屬于豐水期，70年代到

80年代末，徑流又處于較小時(shí)期，90年代又出現(xiàn)增加趨勢；協(xié)合拉站和臺(tái)蘭站兩站的徑流變化比較緩和，沒有大的起伏；西大橋站的徑流變化也比較突出，50年代初與70年代末至80年代初這兩段時(shí)期是徑流的偏豐時(shí)期，90年代徑流又逐漸增多，其它時(shí)期徑流處在最小時(shí)期變化不大。70「—一卑季一?一春季—JE孝―秋季1957196219671972197719821987199219972002時(shí)間（年）0505032211605040302010〔EOX)堰皿195219571962 19671972 19771982 1987 1992時(shí)閭（年｝70「—一卑季一?一春季—JE孝―秋季1957196219671972197719821987199219972002時(shí)間（年）0505032211605040302010〔EOX)堰皿195219571962 19671972 19771982 1987 1992時(shí)閭（年｝?冬季T>—春季士夏季??秋季195219571962 196719?2 197719S21987 199250302010(ECX】媚曲98765432—JEO1X)垢掘T一冬季T1一春季Tl夏季一1秋季= D19521957|%21967197219771982198719921997圖2-2阿克蘇河流域各站季節(jié)徑流變化2.2豐枯水特征（1）洪水特征阿克蘇河的兩支流，北支庫瑪拉客河和西支托什干河。庫瑪拉克河以高山融雪（冰）補(bǔ)給為主的特點(diǎn)，其洪水以（冰）為主，主要集中在盛夏到初秋（7?8月）；托什干河5?9月徑流量所占比率較高。反映出春季節(jié)融雪對(duì)地表徑流貢獻(xiàn)較北支更突出,該河的在年內(nèi)時(shí)間分布上更加廣泛，夏洪與春洪都占定的比例；阿克蘇河干流來水量主要集中在7?8月，洪水也集中在此時(shí)段。f23456789 10 )1 12月圖2-3阿克蘇河流量的月分布阿克蘇河流域洪水的主要成因是融雪（冰），疊加有暴雨。而融雪（冰）與升溫、高溫天氣過程關(guān)系密切，引起洪水的高溫天氣過程需要一定的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間，造成阿克蘇河流域高空溫度急劇上升并持續(xù)的環(huán)流系統(tǒng)必須穩(wěn)定3d以上。根據(jù)時(shí)空變化對(duì)應(yīng)的原則，引起阿克蘇河流域洪水的高溫天氣過程,其對(duì)應(yīng)的環(huán)流系統(tǒng)主要是天氣尺度系統(tǒng)或長波系統(tǒng)。洪水形成的500Hpa環(huán)流特征由以下三個(gè)方面：（1）主汛期形成混合型洪水的500hPa環(huán)流特征為：新疆高壓脊穩(wěn)定在天山山區(qū)中部及以東地區(qū)，5880gmp等高線北界穩(wěn)定在天山上空或天山以北，西部邊界在帕米爾高原以東的南疆盆地上空,中亞地區(qū)為副熱帶低槽活動(dòng)區(qū),環(huán)流形勢相對(duì)穩(wěn)定；（2）主汛期形成融雪（冰）型洪水的500hPa環(huán)流特征為:新疆高壓脊向北發(fā)展且穩(wěn)定維持3d以上，5880gpm等高線北界穩(wěn)定在天山以北，西部邊界在帕米爾高原以西；（3）春季形成融雪型洪水的500hPa環(huán)流特征為:帕米爾高原及西天山受新疆高壓脊控制，穩(wěn)定維持3d以上，高壓脊內(nèi)5840gpm等高線北邊界維持在40°N以北。預(yù)報(bào)阿克蘇河流域洪水時(shí)，主要抓住兩類天氣尺度環(huán)流系統(tǒng)：一是直接造成阿克蘇河流域山區(qū)積雪、冰川融化的高壓系統(tǒng)，二是為西天山山區(qū)降水提供有利背景的低值系統(tǒng)。（2）豐枯水特征阿克蘇河流域年徑流模比系數(shù)K值過程線反映了河流豐、枯水平，各河流豐、枯循環(huán)周期出現(xiàn)的時(shí)間各不相同，數(shù)量也不重復(fù)。為反映年徑流多年變化的豐、枯循環(huán)周期，考慮年徑流模比系數(shù)K的累積值，即將差積曲線的縱坐標(biāo)表示成SUM（K-1）/Cv。差積曲線（圖2-4）段反映豐水期，下降段反映枯水期。以托什干河沙里桂蘭克為例．年徑流變化過程可分為幾個(gè)顯著時(shí)段，1957?1962、1972?1976、1981?1985為枯水期，1969?1972為水平期，1964~1968為豐水期，1993年后進(jìn)入豐水期。圖2-4里桂蘭克年徑流模比系數(shù)差積曲線根據(jù)干旱區(qū)水資源特點(diǎn)和年徑流豐枯等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，流域年徑流枯、平、豐等級(jí)頻率密度如表2-2，考慮到樣本的隨機(jī)波動(dòng)性。除阿克蘇新大河外，其余河流年徑流樣本系列的頻率密度近似正態(tài)分布。阿克蘇河流域年徑流穩(wěn)定的原因決定于徑流補(bǔ)給來源的多樣性．與我國其它地區(qū)相比年徑流變差系數(shù)要小得多，特大的豐水年和枯水年出現(xiàn)的概率（表2-2）小，這對(duì)水資源的利用提供了良好的條件。表2-2阿克蘇河流域年徑流概率分布（％）河流名稱枯水年<-25%偏枯水年-25%~-t0%平水年-10%-10%偏豐水年10%-25%豐水年>25%托什干河15.47.7昆馬力克河016.267.610.85A臺(tái)蘭河022.948.628.60阿克蘇新大河13.63L818^22.713.6多浪渠013373.313302.3水質(zhì)特征阿克蘇一塔河水系的主要污染物為懸浮物，礦化度、總硬度、氯化物和硫酸鹽等，其中，懸浮物對(duì)該水系污染最為敏感。這主要和自然因素（水土流失、區(qū)域本底值等）有關(guān)：水系沿岸土質(zhì)疏松，水土流失嚴(yán)重，加之過度開墾及粗放的農(nóng)田管理模式（大水漫灌等），造成水系豐水期及阿克蘇河以懸浮物污染物為主要特征，水系枯水期及塔里水河則呈水質(zhì)鹽堿化，并伴有懸浮物污染逐年加重的趨勢。阿克蘇河流域天然水質(zhì)有明顯的垂直地帶性分布規(guī)律和季節(jié)性變化規(guī)律，山區(qū)水質(zhì)明顯好于平原區(qū)水質(zhì)，汛期水質(zhì)好于枯水期水質(zhì)。（1）垂直地帶性分布規(guī)律。一方面，沿河流自上而下水質(zhì)參數(shù)的濃度隨流程的增加而增加。流域內(nèi)礦化度、總硬度、Cl-、S042-等水質(zhì)參數(shù)產(chǎn)生垂直地帶性分布規(guī)律的原因，現(xiàn)看來有以下兒點(diǎn)：a.從山區(qū)到平原，由于降水逐漸減小，蒸發(fā)逐漸增加，這導(dǎo)致河水不斷濃縮；.河流沿程淺層地下水不斷補(bǔ)給河流，而這些淺層地下水往往礦化度相對(duì)較高；c.河網(wǎng)匯流過程中，積累于地表的鹽分、雜質(zhì)等經(jīng)雨水淋溶沖刷帶入河道。另一方面，流域內(nèi)河流水化學(xué)類型的垂直地帶性分布規(guī)律明顯，一般山區(qū)天然水質(zhì)中陽離子以Ca2+為主，陰離子以HCO3-為主，水化學(xué)類型（阿列金分類）通常是CCalll。平原區(qū)的天然水質(zhì)中陽離子以Na+Mg2+為主，陰離子以Cr-、SO42-為主，水化學(xué)類型是ClNall、SNall。（2）季節(jié)性變化規(guī)律。由于受水量季節(jié)性變化和不同時(shí)期水量補(bǔ)給來源不同等因素的影響，流域內(nèi)天然水質(zhì)有明顯的季節(jié)性變化規(guī)律，即礦化度、總硬度、Cl-等水質(zhì)參數(shù)在汛期小，而枯水期大?？偟膩碚f，流域內(nèi)的大部分河段天然水質(zhì)較好，在枯水期和豐水期中均小于地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3838—2002）的III類標(biāo)準(zhǔn)。三、主要人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)的影響阿克蘇河是天山南坡徑流量最大的河流，是塔里木河流域4條源流中最大的源流和補(bǔ)給水量最多的河流，入塔里木河水量占4條源流的70%，占阿拉爾水文站以上3條源流的72.3%，是唯一一條常年向塔里木河輸水的河流，徑流量的變化對(duì)塔里木河干流的形成、發(fā)展和演變過程起決定性作用隨著阿克蘇河山前綠洲人口增長、水土資源的用隨著阿克蘇河山前綠洲人口增長、水土資源的少。由于綠洲人類活動(dòng)的影響，阿拉爾站平均年徑流量由1950年代的50X108m3減少到1990年代的42X108m3。所以，研究人類活動(dòng)對(duì)阿克蘇河綠洲的氣候及水文水環(huán)境的影響就顯得尤為重要。3.1綠洲土地利用變化根據(jù)苗立志對(duì)阿克蘇河流域年和年遙感解譯的土地利用調(diào)查表3-1結(jié)果分析可以看出，阿克蘇河流域土地利用類型以農(nóng)用地包括耕地、林地和牧草地和未利用地未利用土地和其它土地為主，兩者分別占總土地面積的和以上。土地利用變化在一年期間面積呈上升趨勢的有水澆地、林地、城市、水庫水面、沼澤地、沙地和河流水面，其中沙地、林地和水澆地增長幅度最大呈下降趨勢的有旱地、天然草地、農(nóng)村居民點(diǎn)、獨(dú)立工礦用地、鹽堿地、裸土地、裸巖石礫地、湖泊水面和灘涂，以天然草地和裸巖石礫地減少幅度為最大。1990-2002年阿克蘇地區(qū)耕地面積凈增加855.36km2,耕地比例由1990年的9.7%增加至2000年的11.4%，主要是水澆地的增加，增幅達(dá)到18.3%，而由于沙漠化加重，旱地減少了30.4%同時(shí)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，城市而積擴(kuò)大了33.9%。城鄉(xiāng)建設(shè)用地迅速增加，相應(yīng)的農(nóng)村居民點(diǎn)減少，反映了人為干預(yù)、影響生態(tài)環(huán)境的范圍和強(qiáng)度越來越大。2000年林地面積達(dá)到而，是年林地面積的倍還多，其原因是各級(jí)政府采取有力措施保護(hù)森林資源、大力提倡植樹造林新增加林地主要由天然草地、鹽堿地、沙地、和灘涂等類型轉(zhuǎn)化。在1990-2002年的10年內(nèi)，阿克蘇河流域水利設(shè)施用地面積增加了50%還多耕地以平均每年1.66%的速度增長，水利設(shè)施用地和其它土地平均每年增加5.17%和0.67%；牧草地、居民點(diǎn)及獨(dú)立工礦用地和未利用土地都在減少，平均每年分別減少0.40%、0.51%和0.28%；在所分析的土地利用類型中，林地的變化速率最大，平均每年增加11.58%?？傊?，人類干預(yù)是引起阿克蘇地區(qū)土地利用變化最主要的原因。

表3-1阿克蘇河流域土地利用變化1:地類;型IWO譏忸幟2000巾止|段變化/km1/kcir.■km?冰澆地4754.296562-1869.71)4F地?期他.14.〔冷-：1訊H72,4462006.fiJti11v-1.M天然草地17伽頂IC140.L)?fi-1垃工膽城市22.9951).7^7.793農(nóng)村汕已匕紳.42220.51217.90N瑕工「礦用也a.4524.G55-3.797木即水1（11丨麗一61215.翊47.IB2-078.409軌-517.UJ]■「：珂2944L1147.U2I洩哋2-127.I2J^769.315].U2.195碟上地308.492304.-1.ib-1.0祐槨池石礫地16(XX).17.^1422?.&5B-1774.R29艮562爲(wèi)丸N4>1列.38飆n嘆.'H31.ti2227.57S-4.044灘徐珈92m.4H4-?6.丄訃冰川圧永％枳丐26704282fi7U.429門01)149610OI4W細(xì)1U3.2綠洲耗水干旱區(qū)綠洲是由人工灌溉系統(tǒng)（灌溉地）和自然生態(tài)系統(tǒng)（非灌溉地）構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，為了維持綠洲的穩(wěn)定，需要一定的耗水量和耗水水平。雷志棟等的研究結(jié)果表明，阿克蘇河綠洲面積為，12061km2年耗水在55.22X108m3，單位耗水458mm，其中灌溉地686mm，非灌溉地416mm，在阿克蘇綠洲耗水結(jié)構(gòu)中，灌溉地是耗水大戶，工業(yè)生產(chǎn)和人們生活水平較低，其耗水在總耗水中的比例較?。ū?-2）。

表3-2阿克蘇河綠洲分類年耗水量阿克磺可/X1(?11/介/x1曲耗水比刪灌溉地25.7社會(huì)劭潦0.23口然恠被IV1；裸地2.I1)口然生態(tài)刃29汁地2.K；蟲T10.58自20世紀(jì)50年代以來，隨著氣候變化，阿克蘇河流域天然來水量呈明顯的增加趨勢，年代平均來水量從20世紀(jì)50年代的69.81X108m3，增加到21世紀(jì)初的96.92X108m3，年平均水量增加了27.11X108M3，但隨著綠洲開發(fā)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展，阿克蘇綠洲區(qū)間耗水量也有很明顯的逐年增加趨勢，下泄水量占來水量比例大幅減少，表3-3。阿克蘇河區(qū)間耗水大量增加，下泄水量少，雖然有因來水量增大，區(qū)間下滲等自然損失水量增大的原因，但主要原因還是近年來源流區(qū)大量開荒擴(kuò)大耕地面積增加了灌溉用水量。表3-3阿克蘇河綠洲年代平均水量/xlO8m3年耗水/詐泄水#1957-1^10麗，814fi.24卩.5719t)l-1970/y.524&7】.V).S11971-[9N046.2S.il.5S⑴氏-1呦）7K.「廠49.9Z071旳1-2(W92.14心亦刃的2001--.-iMlfi皈9266,93(}.()2多年平」勺S2.5429.123.3綠洲人類活動(dòng)強(qiáng)度張勇等對(duì)阿克蘇地區(qū)耕地變化分析及驅(qū)動(dòng)因子研究表明，在1978-2000年間人類活動(dòng)對(duì)耕地變化的貢獻(xiàn)率為93.71%，說明在阿克蘇綠洲地區(qū)人類活動(dòng)對(duì)耕地變化的影響是十分顯著的。綠洲的人類活動(dòng)強(qiáng)度也可以通過主要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來反映，綠洲區(qū)的糧食產(chǎn)量可以代表其人類活動(dòng)的強(qiáng)度。從圖3-1可以看出，隨著阿克蘇綠洲開墾面積的擴(kuò)大，科學(xué)技術(shù)支持的加強(qiáng)，糧食總產(chǎn)量從1980年的41X1041增加到2000年的111X1041,增加了150%,說明人類活動(dòng)強(qiáng)度大大增加。圖3-1阿克蘇河綠洲糧食總產(chǎn)量3.4人類活動(dòng)對(duì)徑流的影響阿克蘇河是一條以雪冰融水補(bǔ)給為主的河流。中亞天山區(qū)冰雪融水和降水主要集中在5-9月份如表3-4所示，各站年內(nèi)的徑流量變化周期基本一致，夏秋兩季徑流量占全年徑流量比重最多，可達(dá)75.9%-86.2%；昆馬力克河夏秋季徑流量占全年比重最高，阿拉爾次之，阿克蘇河最少。阿克蘇河兩條支流（協(xié)合拉站和沙里桂蘭克站）的冬季（12~2月）徑流最小，占全年比重約5%，但西大橋與阿拉爾站的春季徑流最小，冬季徑流量處于第二位其主要原因是由于阿克蘇河山前綠洲區(qū)耕地面積擴(kuò)大，春季人為大量引水造成春季徑流比重小于冬季特別是年在阿克蘇河上修建了塔里木攔河閘，到3~5月完全切斷了河水，引向灌區(qū)，閘下只有少量回歸水流向阿拉爾。

水文站(3-.5Z；(6-K)1；'：9-]1川U2-2J.)庫瑪拉克河協(xié)合拉站対.H36M.141冷心4.曲托什于河沙里樸上尅占17.60.1217.174.92阿克蘇河西火橋站757?(].JGI1).521092塔出木河阿拉爾站.V卯64.74⑴一262H由于區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的長足發(fā)展，伴隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，水資源消耗量在不斷增加。阿拉爾站的多年變化時(shí)序分析表明表，該站年徑流量呈遞減的趨勢，且徑流量下降的速率在增大。另外，阿拉爾站年徑流量的減少還與塔里木河另外兩條支流——葉爾羌河與和田河來水量減少有關(guān)。阿拉爾站20世紀(jì)90年代年平均徑流量比年代減少了9.10X108m3,減少量是年代的17.64%。表3-5年均徑流量年代際變化（108m3）兩河合計(jì)西大橋站阿拉爾站20III紀(jì)50年代6J.71蘇.2760年代73.M訊產(chǎn)51.活70年代7],時(shí)魅0K43.9572.45r-iV77■14.7485.4J67.9442.4^20002005i|-眇2572.564h.33.5人類活動(dòng)對(duì)水質(zhì)的影響阿克蘇河流域天然水質(zhì)有明顯的垂直地帶性分布規(guī)律和季節(jié)性變化規(guī)律，山區(qū)水質(zhì)明顯好于平原區(qū)水質(zhì)，汛期水質(zhì)優(yōu)于枯水期水質(zhì)。托什干河庫瑪拉克河兩河河源至阿克蘇西大橋站的河段天然水質(zhì)較好，阿克蘇河西大橋站至下游伊瑪帕夏水文站（新大河中斷）水質(zhì)次之，阿拉爾站水質(zhì)最差。從托什干河、庫瑪拉克河經(jīng)阿克蘇河至塔里木河自上而下4個(gè)水文站多年平均礦化度變化為：沙里桂蘭克為0.287g/L，協(xié)合拉為0.256g/L；西大橋?yàn)?.354g/L；阿拉爾為2.766g/L。位于阿克蘇河上游的西大橋站水質(zhì)礦化度年際變化不大（圖3-2），礦化度維持在0.305g/L左右，水質(zhì)良好，水體內(nèi)溶解鹽主要來自山區(qū)風(fēng)化物。源流區(qū)河水礦化度程度低,水化學(xué)組成中陰離子主要以HC03-為主，其次為SO42-和Cl-；當(dāng)河水進(jìn)入干流后，水化學(xué)類型發(fā)生改變，陰離子以Cl-為主，其次為S042-和HC03-，多形成C1.S04?HCO-Na.Mg型，枯水期農(nóng)田排水增加形成Cl.S04-Na型，從而對(duì)河流水化學(xué)變化規(guī)律產(chǎn)生影響。阿拉爾20世紀(jì)60年代初、中期只有在枯水期河水礦化度超過1.0g/L,但至70年代中期河水水質(zhì)開始明顯惡化，80年代中期河水礦化度有8-9個(gè)月大于1.0g/L，2個(gè)月超過5.0g/L；90年代不僅有9個(gè)月大于1.0g/L，且有3個(gè)月礦化度超過5.0g/L，水質(zhì)明顯鹽化（圖3-2）T...■T...■第：圖3-2西大橋和阿拉爾站1982-2001年枯水期河水礦化度變化多年的監(jiān)測結(jié)果表明，西大橋站水質(zhì)在各時(shí)期均為I級(jí)清潔水質(zhì)：阿拉爾站在枯水期為V級(jí)重污染水質(zhì)，豐水期為III級(jí)輕污染水質(zhì)，平水期為W級(jí)中等污染水質(zhì)造成河水礦化度不斷升高的原因，主要是人為活動(dòng)使水鹽平衡關(guān)系改變。阿克蘇綠洲在解放前很少農(nóng)業(yè)開發(fā)，河水基本不受到人為干擾，處于自然狀況下，水質(zhì)良好解放后阿克蘇綠洲是重點(diǎn)農(nóng)墾地區(qū)，所開墾土地大多為鹽漬土，1.0m土層平均含鹽量達(dá)1.5%~5%。1965年以后，隨著排水系統(tǒng)的健全，種稻壓鹽的推行，耕地中脫出的鹽分隨著各級(jí)排水渠進(jìn)人塔里木河，成為地區(qū)總排干河水礦化度不斷增加。塔里木河阿拉爾段枯水期礦化度由1960年的0.67g/L，增加到1977年的1.91g/L，1985年2.47g/L,1991年3.20g/L,2000年5.27g/L,呈顯著的增加趨勢。阿拉爾墾區(qū)以上接納的農(nóng)田排水6.56X108HP，由這些排水帶人鹽分高達(dá)340X1041,由于受水量季節(jié)變化和不同時(shí)期各種水量比重不同的影響，流域內(nèi)的天然水質(zhì)有明顯的季節(jié)變化規(guī)律汛期小，枯水期大。河流水化學(xué)特性隨季節(jié)變化十分明顯，水量主要集中在豐水期，河水礦化度與流量關(guān)系密切，7~8月豐水期月均流量在400~620m3/s,河水礦化度0.72~1.17g/L。特別是8月份，流量超過600m3/s，礦化度低于l.Og/L；9~11月洪水過后，流量減少到50~200m3/s，礦化度隨之升高至2.0~4.5g/L；12月至翌年2月，河水流量保持在15~50m3/s，農(nóng)田排水減少，河水封凍，河水流量增加，礦化度降低o3~6月上旬，上游春灌引水增加，淡水補(bǔ)給減少，河道幾乎全是農(nóng)田排水和地下回歸水，為一年中枯水時(shí)期流量減少到4~30m3/s，河水礦化度上升到3~6g/L，是一年中河水礦化度最高的時(shí)期。塔里木河在上游成了上游灌區(qū)的總排干，所有農(nóng)田排水都瀉人其中，以致造成阿拉爾礦化度最高。COD（化學(xué)需氧量）是水體中進(jìn)行氧化過程所消耗的氧量，作為水體有機(jī)污染物的指標(biāo)，化學(xué)耗氧量越高，表示水中有機(jī)污染物越多。水中有機(jī)污染物主要來源于生活污水或工業(yè)廢水的排放、動(dòng)植物腐爛分解后流人水體產(chǎn)生的西大橋和阿拉爾的呈逐年增加的趨勢圖3-3，西大橋站由1982年的0.70mg/L,增加到2001年的1.51mg/L,符合II類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；阿拉爾站由1982年的1.73mg/L增加到2001年的2.71mg/L，符合III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)而阿拉爾站相對(duì)于西大橋站并未有顯著的增加，增量為1.0mg/L左右，說明生活污水與工業(yè)污水在水質(zhì)污染中并未占主導(dǎo)地位。圖3-3西大橋和阿拉爾站1982-2001年河水變化3.6人類活動(dòng)對(duì)地下水埋深的影響新疆平原地區(qū)的地下水主要依靠地表徑流入滲補(bǔ)給，地表水入滲的補(bǔ)給量占平原地下水總補(bǔ)給量的78.5%，這里氣候干旱，降水對(duì)地下水補(bǔ)給意義不大。近幾十年來，由于人類活動(dòng)加強(qiáng)，改變了地表水的地域分配，從而影響到地下水的補(bǔ)給，使地下水的水位和水質(zhì)發(fā)生了變化。在平原綠洲灌區(qū)內(nèi)，地表水轉(zhuǎn)化成地下水除自然河道滲漏外，還有渠道滲漏、平原水庫滲漏和田間灌水滲漏。這些人滲水量使原有的地下水平衡狀況被打破，從而改變了水文地質(zhì)條件，這在阿拉爾墾區(qū)表現(xiàn)更為突出未開墾前，地下水位多在4~6m；開墾后，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大量引用河水漫灌，加之很少開采地下水，導(dǎo)致地下水位抬升，埋深一般為T3m,屬地下水淺埋類型。地下水與塔里木河的關(guān)系是季節(jié)性互補(bǔ)關(guān)系，豐水期河流水位高于地下水位，河水補(bǔ)給地下水枯水期河流水位低于地下水位，地下水補(bǔ)給河流區(qū)內(nèi)總干渠、干渠、支渠、斗渠、農(nóng)渠，渠系分布密集且線路長，各級(jí)渠道縱橫交錯(cuò)，構(gòu)成了較為密集的渠系網(wǎng)，由于大部分渠道未采取防滲措施，加之灌區(qū)引水量大，渠道滲漏也成為阿克蘇河綠洲地下水的重要補(bǔ)給來源之一。在阿拉爾生態(tài)監(jiān)測站的監(jiān)測區(qū)內(nèi)布置有地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測井，位于阿克蘇河、葉爾羌河、和田河三河匯合口的塔里木河起點(diǎn)肖夾克下游，地理位置8059'E,4032'N，距河北岸距離分別為：N1井50m,N6井10500m,NCl井16000m，井深均為15m。一般來說，距河床越遠(yuǎn)，地下水位越深。對(duì)監(jiān)測區(qū)各監(jiān)測點(diǎn)資料(1995~2005年)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可以得出，N1井距河岸較近，受河水水位影響最大，屬于水文型地下水位年內(nèi)變化在20.9~21.5m之間，受汛期(6~9月)河道來水影響，地下水位抬升。N1井地下水水力梯度較平緩，地下水埋深變化幅度較小，在2.23~2.80之間波動(dòng)，變幅0.57m。位于農(nóng)田附近的井屬灌溉型，地下水位波動(dòng)較大，在24.9~26.1m之間，最高地下水位多出現(xiàn)在3月、4月、11月12月，這與3、4月為集中春灌區(qū)，11、12月為集中冬灌區(qū)，灌區(qū)引水量大，入滲補(bǔ)給強(qiáng)烈密切相關(guān)，9、10月間為作物收獲期，11月為集中冬灌區(qū)，灌區(qū)引水量大，致使地下水位抬升。N6井地下水水力梯度較大，加之地處農(nóng)業(yè)灌區(qū)灌、排渠系統(tǒng)發(fā)達(dá)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)有利于排水，地下水埋深變幅較大，為1.27m，在1.08~2.35m之間波動(dòng)。NCl井因地處荒漠區(qū)，距農(nóng)田較遠(yuǎn)，加之補(bǔ)排關(guān)系差，動(dòng)態(tài)變化的峰值較緩月滯后于灌溉高峰期，表現(xiàn)為距耕地越遠(yuǎn)，受灌區(qū)灌溉引水影響越小，峰值滯后時(shí)間越長，使得年地下水位變化較平緩，全年起伏不大，地下水位變幅最小，祂7.8~28.2m之間波動(dòng)NCl井地下水力梯度平緩，徑流微弱，地下水埋深年變幅最小，在2.21~2.48m之間，變幅為0.27m。3.7人類活動(dòng)對(duì)地下水鹽的影響阿拉爾灌區(qū),氣候干燥,蒸發(fā)強(qiáng)度大且分布有大量的耕地,流域各種沉積物和土壤中的鹽分含量普遍高。鹽源充足,地下水埋深淺,地表蒸發(fā)強(qiáng)烈,作物對(duì)地下水的蒸騰作用也比較強(qiáng)烈,因而地下水的蒸發(fā)、蒸騰成為區(qū)內(nèi)地下水的主要排泄方式之一。蒸發(fā)排泄的缺點(diǎn)是只排泄水量不排泄鹽分,已造成地下水分消耗,鹽分積累,土壤鹽漬、板結(jié)。水資源利用不當(dāng),引起地下水位上升,是造成土壤次生鹽漬化的根本原因。渠道滲漏大,渠系利用率低,僅有12%左右的渠道進(jìn)行過防滲,渠道利用系數(shù)0.42。灌溉技術(shù)落后,地區(qū)毛灌溉定額23025m3/hm2,是全國毛灌溉定額的2.32倍。重灌輕排，灌排失調(diào),排下灌，使下游灌溉水質(zhì)惡化。平原水庫滲漏,土地利用不合理,使綠洲生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)破壞,加速了鹽漬化發(fā)展。區(qū)內(nèi)鹽堿地面積746.75km2,占總面積的12.85%，土壤鹽漬化現(xiàn)象嚴(yán)重。在荒漠區(qū),遠(yuǎn)離農(nóng)田、河道的1.0m層土壤含鹽量最高，達(dá)6.01mg/100g,受人類影響最??；而處于農(nóng)田灌溉渠，1.0m土層土壤含鹽量為2.17mg/100g,受人類影響最大。在距河道較近,1.0m土層土壤含鹽量最低，僅為0.95mg/100g。阿克蘇河是建國后重點(diǎn)農(nóng)墾地區(qū)，所開墾的土地大多是鹽漬土，一般1.0m土層含鹽達(dá)到2-10mg/100g,經(jīng)過多年的挖排、壓鹽、沖洗大部分耕地鹽分含量降至2mg/100g以下。大部分農(nóng)田排水通過排水渠最后排入塔河。據(jù)調(diào)查,塔河上游阿克蘇河灌區(qū)（包括阿拉爾和沙井子灌區(qū)）主要排水干渠年排人塔里木河的水量約6.54x108m3,排水渠水礦化度年平均為2.28-9.57g/L。阿拉爾灌區(qū)內(nèi)地下水pH值介于7.0-8.6之間，呈弱堿性。地下水徑流類型為流暢型，水量交換頻繁,灌、排渠系發(fā)達(dá),近河道段地下水水質(zhì)較好距排泄區(qū)（塔里木河）較遠(yuǎn)的各井,地下徑流類型為緩流型，水量交換緩慢，水力梯度平緩，蒸發(fā)強(qiáng)烈，水分流失，往往引起鹽分積累，使地下水水質(zhì)較差。灌溉期及洪水期地下水礦化度較低,pH值較穩(wěn)定，其它時(shí)間起伏變化。從時(shí)間土看，地下水礦化度多數(shù)情況下春季較大其次是11月和7月，主要是因?yàn)榇憾嗥诤椭饔嵠冢ㄗ魑锷L期），地下水埋深較小，潛水蒸發(fā)較強(qiáng)烈，地下水鹽分濃縮，使地下水礦化度升高。四、水資源開發(fā)利用中的存在的問題4.1水資源供需矛盾仍然十分突出自治區(qū)塔管局在2001年制定塔里木河流域限額用水分配計(jì)劃指標(biāo)時(shí)，阿克蘇市現(xiàn)狀年（1998年）灌溉面積偏少14.18萬畝，按當(dāng)年全市綜合毛灌溉定額832立方米/畝計(jì)算，全市限額用水分配計(jì)劃指標(biāo)偏少11797.76萬立方米，致使阿克蘇市14.18萬畝農(nóng)田無水可供。根據(jù)2005年8月經(jīng)自治區(qū)水利廳批準(zhǔn)的《阿克蘇市地下水資源開發(fā)利用規(guī)劃報(bào)告》分析計(jì)算，到2015年，全市總需水量將達(dá)到87118.3萬立方米（其中：農(nóng)業(yè)灌溉需水量69077萬立方米，工業(yè)需水量7524萬立方米，城鄉(xiāng)居民生活需水量2303.3萬立方米，牲畜需水量329萬立方米，人工生態(tài)需水量7885萬立方米），而現(xiàn)狀可供水量僅73780.67萬立方米（其中地表水限額用水指標(biāo)68646萬立方米，地下水可供水量5134.67萬立方米），通過供需平衡計(jì)算后，全市缺水13337.63萬立方米，水資源的供需矛盾十分突出。4.2灌區(qū)水利工程設(shè)施滯后，灌溉水利用率低阿克蘇市自建國以來至上世紀(jì)80年代末，通過全市各族人民的共同努力，修建了大量的水利工程設(shè)施，形成31893.85萬元的水利固定資產(chǎn)，在一定程度上改善和提高了灌區(qū)灌溉條件。進(jìn)入上世紀(jì)90年代后，由于水利工程建設(shè)的投入嚴(yán)重不足，水利工程年久失修，工程設(shè)施老化損壞，長期帶病運(yùn)行，致使水資源的合理配置和高效利用無法實(shí)現(xiàn)，造成水資源的無效浪費(fèi)。目前，全市綜合毛灌溉定額平均為744m3/畝，渠系水利用系數(shù)0.50,灌溉水利用率也比較低，僅0.42。4.3冬季用水管理粗放，浪費(fèi)嚴(yán)重由于冬季用水水價(jià)低廉，按半價(jià)收費(fèi)，所以灌區(qū)各用水單位視冬水為冬閑水，不用白不用，故樂于傳統(tǒng)的漫灌、串灌等灌溉方式，灌水定額居高不下，且重復(fù)灌溉率高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，阿克蘇市冬灌灌水定額一般在350m3/畝左右，比正常灌水定額要偏高113m3/畝左右；冬灌過的白地開春以后再灌的重復(fù)灌溉率一般在55%左右，比正常重復(fù)灌溉率偏高30%左右。這樣的灌溉方式既達(dá)不到有效的灌溉木目的，而又造成水資源的大量浪費(fèi)。五、應(yīng)對(duì)措施與建議根據(jù)阿克蘇市水資源優(yōu)化配置的結(jié)果表明，阿克蘇市在“十二五”期間缺水9502萬立方米。要破解阿克蘇市水資源短缺而制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展這一難題，全面推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)和有效利用水資源是實(shí)現(xiàn)阿克蘇市經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。一方面要以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，充分考慮水資源和水環(huán)境的承載能力，以節(jié)水求發(fā)展，以量水定結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步完善用水總量控制和限額用水管理相結(jié)合的用水管理制度，建立政府調(diào)控，市場引導(dǎo)，公眾參與的節(jié)水型社會(huì)建設(shè)制度體系，并根據(jù)阿克蘇河流域管理局所下達(dá)的用水指標(biāo)，從源頭控制總用水量，按照各用水戶的初始水權(quán)及水資源配置指標(biāo)配水，實(shí)行節(jié)水有獎(jiǎng)、超用加倍收費(fèi)的用水管理制度，不斷提高水資源管理水平，引導(dǎo)全社會(huì)節(jié)約用水。此外，還要按照社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)要求，在水資源初始水權(quán)明晰的基礎(chǔ)上，根據(jù)各用水戶對(duì)水資源的需求程度和利用效率、效益大小，實(shí)施水資源在不同用水戶之間及一定時(shí)期內(nèi)相互轉(zhuǎn)讓，并利用市場加以微觀配置，使水資源的利用方向從低效益的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域轉(zhuǎn)向高效益的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，水資源的利用模式從粗放型向節(jié)水型轉(zhuǎn)變，不斷提高水的利用率。在宏觀指導(dǎo)的思想下，我們有如下具體措施：（1） 科學(xué)編制阿克蘇河水資源綜合規(guī)劃水資源規(guī)劃利用要結(jié)合阿克蘇河實(shí)際情況和發(fā)展目標(biāo),實(shí)行總量目標(biāo)控制,制定好中長期水資源配置和開發(fā)利用統(tǒng)一規(guī)劃。在制定水資源可持續(xù)利用規(guī)劃時(shí),要按照塔里木河綜合治理要以生態(tài)環(huán)境保護(hù)建設(shè)為根本,以水資源的合理配置、節(jié)約和保護(hù)為核心,堅(jiān)持干流和源流統(tǒng)籌考慮,工程措施和非工程措施緊密結(jié)合,生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益相互兼顧,實(shí)現(xiàn)全流域人口、資源、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)水資源的需求量,以提高綜合實(shí)力為目標(biāo),結(jié)合實(shí)際,立足大局,著眼長遠(yuǎn),全面規(guī)劃,統(tǒng)籌考慮,實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置和可持續(xù)利用。因此,要求阿克蘇河流域用水要與塔里木河流域水資源配額量相適應(yīng),以節(jié)水型水利建設(shè)為重點(diǎn),大力培育高新節(jié)水技術(shù),逐步提高水資源利用的效率,解決或緩解流域日趨嚴(yán)峻的水資源供需矛盾,實(shí)施科教興水戰(zhàn)略,實(shí)現(xiàn)流域水資源的可持續(xù)發(fā)展,確保流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。（2） 實(shí)行阿克蘇河水資源統(tǒng)一管理水資源管理是為滿足人類水資源需求及維護(hù)良好的生態(tài)環(huán)境所采取的一系列措施。因此,水資源管理應(yīng)遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度、合理開發(fā)、綜合利用、有效保護(hù)、節(jié)約用水、講求效益”的原則,在科學(xué)管理、統(tǒng)籌兼顧、優(yōu)化配置的前提下,使水資源的配置和開發(fā)利用合理高效,充分發(fā)揮水資源的多種功能,更好地適應(yīng)全區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求,實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。一是加大宣傳力度,充分認(rèn)識(shí)缺水形勢,增強(qiáng)全社會(huì)的惜水、節(jié)水和商品水意識(shí);二是實(shí)行水資源的宏觀調(diào)度、優(yōu)化配置和統(tǒng)一管理,在統(tǒng)籌兼顧的基礎(chǔ)上,合理安排全社會(huì)對(duì)水資源的需求;三是加強(qiáng)用水、節(jié)水管理,嚴(yán)格實(shí)行用水總量控制和定額控制,強(qiáng)化節(jié)約用水的統(tǒng)一管理,綜合運(yùn)用法律、經(jīng)濟(jì)、行政、技術(shù)手段推進(jìn)全社會(huì)節(jié)水工作的開展;四是要建立和完善管理機(jī)構(gòu)和強(qiáng)制性管理制度,切實(shí)把科學(xué)化、規(guī)范化、制度化管理落到實(shí)處,加大建立節(jié)水型農(nóng)業(yè)管理力度,全力構(gòu)建和打造節(jié)水性社會(huì)。（3） 加強(qiáng)水資源保護(hù)及水環(huán)境治理目前,塔里木河及其支流水污染普遍存在,局部地域水污染程度非常嚴(yán)重,給人類生活和生態(tài)環(huán)境帶來了極大危害。因此,要實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,必須進(jìn)一步加強(qiáng)取水和退水的水質(zhì)監(jiān)督管理和對(duì)河流水資源保護(hù)的監(jiān)督檢查,限制入河污染物排放總量,切實(shí)保護(hù)好水資源。同時(shí),可結(jié)合實(shí)際情況,通過水利運(yùn)行調(diào)度,增加水域的稀釋自凈能力,逐步改善水質(zhì),為充分利用污水、微咸水、灌溉回歸水奠定基礎(chǔ)。（4） 建立水資源分配和初始水權(quán)制度建立水資源定額分配、使用制度是實(shí)現(xiàn)初始水權(quán)改革的一項(xiàng)根本措施。在灌區(qū)水資源匱乏的條件下,建立界定、可以執(zhí)行并能轉(zhuǎn)讓的水權(quán)（即水資源使用權(quán)、收益權(quán)和轉(zhuǎn)讓權(quán)）制度,保護(hù)農(nóng)業(yè)水權(quán)地位已成為刻不容緩的任務(wù)。鑒于阿克蘇河水資源量的現(xiàn)狀,根據(jù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生態(tài)建設(shè)和人畜飲水需求量,按照基本需求和生態(tài)環(huán)境需求優(yōu)先、保障社會(huì)穩(wěn)定和農(nóng)業(yè)安全、承認(rèn)現(xiàn)狀、合理利用、公平與效率兼顧,公平優(yōu)先和留有余量的原則,實(shí)施農(nóng)業(yè)初始水權(quán)的分配。以建立和完善灌區(qū)水量分配、取用水總量控制、水資源有償使用、水資源配置和其他取用水制度為核心,逐步明晰和規(guī)范阿克蘇河水資源管理權(quán)限。合理調(diào)整供水價(jià)格,建