烏—沙地區水資源及生態環境變化分析

湯世珍

（新疆塔城水文水資源勘測局，新疆 塔城 834700）

烏（烏蘇市）—沙（沙灣縣）地區位于新疆天山北坡中段、準噶爾盆地南緣。該區域被塔城地區列為天山北坡經濟帶優先發展及最具發展潛力和發展前景的區域，有著得天獨厚的區位、資源、交通、經濟實力等優勢；屬于內陸地區，干旱少雨，水資源匱乏，水問題突出，社會經濟發展和生態環境變化的矛盾日趨嚴重。隨著國家西部開發及區域社會經濟的快速發展，需水量劇增，各種引、蓄、提水工程相繼興建，引水量增大，導致河流中下游水量減少，地下水嚴重超采，地下水位下降，水環境質量下降，區域生態惡化。水資源與生態環境問題已成為該地區社會經濟可持續發展的主要制約因素之一。因此，探討天山北坡經濟帶烏—沙地區水資源開發對生態環境的影響具有重要的現實意義。

1 研究區概述

烏—沙區域位于塔城地區南部，天山北坡經濟帶的西端，為塔城地區“三大經濟板塊”中經濟增長中心的龍頭板塊。兩縣市總面積26977km2，人口41.07萬人（2005年），完成生產總值890300萬元［1］，其生產總值占天山北坡經濟帶的6.7%，占塔城地區的61.8%。區內交通便利，北疆鐵路、312國道、烏—奎高速公路等主要鐵路、公路自東向西橫穿境內，其他省道和縣道公路網絡縱貫全境［2］。該區域位于中緯度內陸區，屬中溫帶大陸性干旱氣候，地形地貌復雜多樣，地勢高差大，南高北低，南北自然環境區氣候迥然不同：南部為天山山脈，夏涼冬寒，降水豐富，植被茂盛，自然風光秀麗；北部為準噶爾盆地，干旱少雨，戈壁綠洲相映，晝夜溫差大［3］，光照充裕，無霜期較長，年平均氣溫6.3℃～6.9℃，降水量140～250mm，蒸發量1500～2500mm。

2 水資源及開發現狀

2.1 水資源量

烏—沙地區多年平均年降水總量86.28億m3，降水深319.8mm；地表水資源量26.79億m3，年徑流深99.3mm，徑流系數為0.31；地下水資源量17.76億m3；地表、地下水重復計算量14.24億m3；水資源總量為30.31億m3，平均產水系數為0.35，產水模數為11.24萬m3/km2?？紤]區域自然、經濟和技術條件，多年平均情況下，水資源可利用總量10.03億m3。水資源的地區分布不均，四季變化懸殊，春秋干旱問題突出，地表徑流量主要分布在天山北坡的幾條大河區，水量集中，便于開發利用（見表1）。

表1 烏—沙地區主要河區地表水資源量統計

2.2 水資源開發利用現狀

現狀年蓄水總量1.415億m3，供、用水總量10.58億m3，其中地表水源供水量9.227億m3，地下水源供水量1.358億m3；生產用水量9.591億m3，生活用水量0.1180億m3，生態環境用水量0.8760億m3。

2.3 水環境現狀

烏—沙地區河流均發源于天山山脈，通過對區域內地表水化學類型分析，水質現狀評價、水庫富影響化評價、水質變化趨勢分析和水功能區水質達標分析［4］，地表水礦化度變化由南向北呈逐漸增加，水質由好變差（地下水亦同），水化學類型比較穩定。地表及地下水除平原區部分區域受到污染外，大部分水源可以滿足各種用水要求。

烏—沙地區經濟發展迅速，水環境問題也較突出。區域內較大排污口有4處，各排污口年污水排放量531.45萬t，污染物排放量2.11萬t，主要污染物為化學需氧量、懸浮物、五日生化需氧量、氨氮、揮發酚等。入河排污口集中在水功能一、二級區內河流的干流、支流位置，長期排放污水，對所在河流水質、地下水水質造成一定影響。

3 生態環境對水資源開發的影響

烏—沙地區為典型的干旱缺水區域，生態環境非常脆弱：植被種類少，覆蓋度低，破壞后不易恢復；風沙大，土地極易沙漠化；氣候干旱，蒸發強烈，鹽分又無外泄條件而極易形成鹽化土壤；河流均為內陸河，有毒有害物質泄于盆地，環境的自凈能力低。該地區生態環境對水資源開發的影響更為顯著。

3.1 耕地面積擴大，農業用水量劇增，生態水量減少

烏—沙地區解放前耕地面積很小，1949年烏蘇市僅有1.10萬hm2，新中國成立后，至2005年已增加到6.29萬hm2，是解放初期的6倍。尤其近20a來，該區域耕地面積年平均增幅達0.03萬～0.32萬hm2/a，2005年烏蘇市一年內增加耕地面積1.41萬hm2。毫無節制的開墾荒地，大面積天然植被砍伐殆盡，一旦新辟灌區水源枯竭，這些土地被棄耕，將很難恢復其原自然狀態。

烏—沙地區有棵樹河、奎屯河、車排子、老沙灣、金溝河、寧家河6大灌區（0.67萬hm2以上），灌溉面積12.73萬hm2，取水水源為河水、水庫水及井水。隨著水利建設的發展，供水量越來越大，區域實際生態用水量越來越少、生態環境逐步惡化。如四棵樹河為奎屯河最大支流，原自然狀態下流入奎屯河。幾十年來擴大灌溉，擠占了大量的生態用水，目前四棵樹河已無地表水匯入奎屯河。據資料，烏—沙地區從解放初期至現狀年，灌溉用水量增加了10倍。

3.2 平原區地下水位下降，植被退化，覆蓋率減小

根據地下水位監測資料（見表2）分析，烏—沙地區地下水位多年變化呈持續下降的趨勢，下降率0.3～1.0（m/a），并造成洪積扇下緣潛水溢出帶泉及自流井流量逐漸減少，甚至枯竭。若繼續對地下水無序開發，將會引起地下水位持續下降、水質惡化、地面沉降等一系列生態環境問題。

表2 烏蘇市地下水位埋深及多年變幅統計

造成區域地下水位下降的因素主要有：①灌溉取水量增加，河流徑流量減小，河道入滲補給量也相應減少；②灌溉渠系防滲性能提高及節水灌溉技術的實施，渠系、田間入滲補給量減??；③地下水超采嚴重。

烏—沙地區自然植被屬歐亞草原帶，境內植被分為天山北坡山區植被與準噶爾盆地荒漠植被兩個系統，受區域位置影響，山區植被基本處于原自然狀態，而盆地植被受人為影響較大，土壤退化、水土流失、土地荒漠化及鹽堿化變化趨勢明顯。該區域在20世紀50～60年代，天然植被尚好，覆蓋率較高；70年代以后，由于人口的大量增加，砍伐植被、開墾荒地，大量的水被引用灌溉農田，原有的生態平衡慘遭破壞。據相關資料，沙灣縣草地退化、沙化及堿化面積占天然草場總面積的24.8%，水土流失面積占總土地面積的66%，平均土壤侵蝕模數1064t/（km2·a），烏—沙地區現狀每年新增荒漠化面積2.67～3.33萬hm2，森林覆蓋率僅為10～15%，情勢嚴重。

3.3 河流尾閭湖泊及沼澤濕地面積萎縮、功能下降

（1）艾比湖位于準噶爾盆地的西南隅，是艾比湖水系的尾閭湖，為典型的干旱區內陸湖泊，具有特殊的濕地干旱生態系統。50a來因流域大規模的開發和人口的急劇增長，一方面大量引水灌溉，尤其是奎屯河、四棵樹河、古爾圖河3條較大河流斷流，致使艾比湖入湖水量銳減；另外因大量砍伐樹木，艾比湖湖濱周圍胡楊林和梭梭林全面破壞，湖水面積萎縮，湖盆氣候發生變化，干裸的湖底和荒蕪的湖濱，成為北疆沙塵暴的重要策源地之一。根據資料分析，20世紀70年代以后，奎屯河流域已無地表水入艾比湖，唯有博爾塔拉河、精河及瑪依勒山南坡小河流有水入湖，1989～1993年博爾塔拉河及精河年平均入湖水量4.642億m3，其中豐水年5.867億m3，枯水年3.752億m3。 從圖1可以看出，艾比湖湖面面積從20世紀50年代初的1200km2至70年代時迅速萎縮到522km2，平均每年縮小20.3km2；儲水量也由30多億m3減少到7億m3左右；湖水礦化度逐步升高。

圖1 艾比湖歷年平均湖水面積變化過程

（2）瑪納斯湖是準噶爾盆地的一個重要構造沉降中心，主要匯集天山北麓瑪納斯河流域的河水而形成的內陸湖。近50a來，隨著瑪納斯河流域綠洲的迅速擴大，水資源過度開發，中下游修建大量引蓄水工程，除發生特大洪水外，大多數年份河水斷流不再流入瑪納斯湖，20世紀70年代初完全干涸。該湖是準噶爾盆地環境資源的代表性生態，該湖泊濕地喪失，不僅對周圍生態帶來毀滅性的打擊，而且干涸的湖底還成為沙塵的重要物源地［5］。

4 結語

（1）烏—沙地區地表水資源量大，但可利用量小。由于區域內及周邊有奎屯市、石河子市、克拉瑪依市獨山子區及兵團農七師、農八師各農牧團場，發源于境內的主要河流水量均有向外分水比例，造成區域實際占有水資源量較小。

（2）該地區為干旱資源性缺水區域，單位面積產水量及人均占有水量少，水土資源不平衡，而區域經濟發展迅速，水資源開發利用程度高、利用量大，擠占了大量生態用水，造成生態環境問題凸現，并呈現逐步惡化態勢。

（3）認真做好區域水資源和生態環境承載能力研究，制定可持續發展的水資源配置和綜合開發治理方案，科學合理地調整水資源開發利用布局，堅持科學規劃、優化配置及合理利用的原則，做到開發與治理同步，經濟社會發展同改善生態環境并舉。

（4）根據該地區社會經濟發展及水資源開發利用現狀，現有水資源量已難以滿足區域生態環境的需要，從外流域調水是保護該地區艾比湖、瑪納斯湖生態系統的重要舉措，應抓緊進行從外流域調水的路線和調水方案。

［1］塔城地區史志辦.塔城年鑒2006［M］.烏魯木齊：新疆電子音像出版社，2007.

［2］塔城地區地方志編纂委員會.塔城地區志［M］.烏魯木齊：新疆人民出版社，1997.

［3］魏玉彪，王文獻，李賢成.寧家河流域環境與水文特征分析［J］.新疆農懇科技，2008（4）：70-71.

［4］高穎，呂惠萍，駱光曉，等.哈密地區地表水資源現狀分析［J］.水文，2007，27（4）：91-93.

［5］姚永慧，汪小欽，周成虎，等.新疆瑪納斯湖近50年來的變遷［J］.水科學進展，2007，18（1）：17-23.