疏勒河流域水資源空間控制尺度研究

陳江明

（蘭州博文科技學院,甘肅 蘭州 730101）

1 敦煌規劃及與分水方案

1.1 敦煌規劃

近幾十年來,隨著當地經濟和社會的快速發展,敦煌水資源開發利用已超出其承載能力,使下游水量銳減、生態惡化、河道斷流,流域尾閭西湖濕地逐漸萎縮,庫姆塔格沙漠每年以2 m～4 m 的速度東侵,敦煌綠洲正在受到沙漠的嚴重威脅[1]。敦煌的生態環境問題引起了黨中央、國務院的高度重視及社會各界的廣泛關注[1]。2011 年6 月12 日,國務院批準了國家發改委、水利部審核報送的《敦煌水資源合理利用與生態保護綜合規劃（2011-2020 年）》。

《規劃》以水權制度建設和規范水資源利用秩序為核心,以加快建設節水型社會為主線,以經濟社會可持續發展為目標,以生態環境保護為根本,實現敦煌人口、資源和環境的協調與可持續發展[2-3]。

1.2 分水方案

1.2.1 引哈濟黨水量分配

《規劃》初擬引哈濟黨調水1.0 億m3,其中配給阿克塞縣水量1200 萬m3用來以滿足其當地經濟社會和生態用水[4]；配給敦煌市水量8800 萬m3,扣除損耗后進入黨河水庫8350 萬m3；配給月牙泉4000 萬m3,配給西湖國家生態保護區1700 萬m3,其余供敦煌盆地天然生態用水[5]。

1.2.2 疏勒河干流水量分配方案

疏勒河水系多年平均水資源總量10.86 億m3,2020 水平年經濟社會配置水量（水權）7.02 億m3,占64.7%,生態環境配置水量（水權）3.84 億m3,占35.3%。多年平均情況下,疏勒河分配玉門市生態水量1.86 億m3,瓜州縣生態水量1.98 億m3,2020 年雙塔水庫下泄生態水量不低于7800 萬m3,其中進入敦煌市3500 萬m3,泄入西湖2200 萬m3[6]。疏勒河水系不重復地下水資源量4570 萬m3,全部分配給天然生態。社會經濟與人工生態不分配地下水水權。

1.2.3 黨河水系水量分配

在統籌水源及節水條件下,黨河水系水資源總量達5.98 億m3,水量分配如下：肅北縣總分配水量2500 萬m3,其中社會經濟分配2300 萬m3,人工生態配水200 萬m3；阿克塞縣總分配水量1600 萬m3,其中社會經濟分配1080 萬m3,人工生態配水520 萬m3；敦煌總分配水量29234 萬m3,其中農業分配24923 萬m3,生活與工業分配1681 萬m3,人工生態配水2630 萬m3。其它剩余水量均分配給天然生態。黨河水系不重復地下水資源量900 萬m3,全部分配給天然生態并在蒸發蒸騰等過程中消耗,社會經濟與人工生態不分配地下水水權。黨河水系2020 規劃水平年的地下水開采量主要是與地表水的重復量,且不超過6800 萬m3。

1.3 分水方案分析

《規劃》采用“黨河干流水系節水+疏勒河干流灌區節水及雙塔水庫生態泄水+引哈濟黨調水”的統籌方案后,蘇干湖水系和黨河水系及疏勒河干流水資源得到了合理的配置,各用水部門用水量得到了重新分配,天然生態在現狀條件下得到了最大程度滿足。規劃成功實施后,月牙泉、西湖國家自然保護區生態惡化趨勢將得以遏制,不再惡化。

《規劃》提出通過對疏勒河干流區進行節水改造,到2020 水平年經濟社會配置水權7.02 億m3,其中分配四零四廠8275 萬m3；昌馬灌區和雙塔灌區根據上一年度用水比例,制訂下一年度的水量分配計劃,來水量減少時,按比例分配。由此分配區內經濟社會總用水占64.7%,生態環境配置水權3.84 億m3,占35.3%。多年平均情況下,疏勒河分配玉門市生態水量1.86 億m3,瓜州縣生態水量1.98 億m3。

2 疏勒河流域水權試點區用水總量變化及其過程控制

2.1 供水量年際變化

數據統計顯示,疏勒河流域水權試點區玉門市、瓜州縣供水總量的年際變化呈現四個主要規律性的特點,具體表現為：①《規劃》實施后的2011 年～2012 年,試點區供水量變化基本平穩,略有上升,2013 年用水量達到峰值138334 萬m3,比2011 年增加9186 萬m3,2014 年急劇回落,2015 年最低至93595 萬m3,低于酒泉市2015 年水資源管理9.4 億m3的控制指標。②水庫工程年供水量走勢呈平穩震蕩后繼而呈明顯的下降走勢,2015 年水庫工程供水量比2011 年下降了39206 萬m3,下降幅度為37.58%。③機電井供水量變化整體呈震蕩上升走勢,2013 年達到峰值34649 萬m3,2014 年～2015 年逐步回落至25186 萬m3,2015 年與2011 年相比供水量增加3954 萬m3,增長幅度為18.62%。④塘壩和窖池工程、河湖引水渣工程供水量則相對保持穩定。疏勒河流域水權試點區供水量年際變化情況見表1。

表1 疏勒河流域水權試點區供水量年際變化情況表 單位：萬m3

2.2 用水量年際變化

數據統計顯示,疏勒河流域水權試點區玉門市、瓜州縣分年度供水總量與用水總量一致。流域水權試點區玉門市、瓜州縣用水總量年際變化具有三個主要特點：①農業用水量明顯回落,農業用水比重明顯下降。2011 年～2015 年,農業用水量變化總體呈先緩慢回升至2013 年的峰值后,2014 年～2015 年用水量急劇下降,2015 年至最低65946 萬m3,相較于2011 年,減少了50531 萬m3,下降幅度達43.38%；2011 年～2015 年,每年農業用水比重分別為90.19%、90.47%、85.82%、73.29%、69.58%,2015 年比2011 年用水比重下降了20.61%,顯示通過節水型社會建設,農業水資源的利用效率得到提高,農業用水的比重呈下降趨勢。②生態環境用水量呈穩步增長態勢,2014 年最高達到22676 萬m3,2015 年回落至19574 萬m3,與2011 年相比,用水量增加16341 萬m3,增長了5 倍多；與農業用水減少形成明顯對比的是生態環境用水比重逐步提高,2011 年～2015 年,每年生態環境用水比重分別為2.5%、2.54%、7.42%、18.97%、20.91%,2015 年比2011 年用水比重提升了18.41%。③工業用水和生活用水變化相對平穩。

農業用水和生態環境用水的年際變化表明,《規劃》通過疏勒河干流區節水改造,降低農業用水比重,增加生態環境用水目標和效果已經顯現。

疏勒河流域水權試點區各部門用水量年際變化情況見表2。

表2 疏勒河流域水權試點區各部門用水量年際變化情況表 單位：萬m3

2.3 地下水位變化

疏勒河流域水權試點區玉門市、瓜州縣淺層地下水水位變化選擇具有代表性的玉門踏實盆地和瓜州縣平均水位變幅和蓄水變化量作為量化指標進行評價。2011 年～2015 年,玉門踏實盆地地下水平均水位逐年穩定增加,特別是自2011 年6 月《規劃》批復后的2012 年～2015 年,玉門踏實盆地地下水水位回升了0.45 m,地下水蓄水量增加了0.79 億m3；而瓜州縣2012 年～2015 年,地下水水位下降了1.77 m,地下水蓄水量減少了2.8676 億m3。

綜上,《規劃》自2011 年6 月批復實施后,疏勒河流域水權試點區玉門市淺層地下水水位回升明顯,而瓜州縣地下水水位有一定的下降,2015 年下降幅度急劇縮小,《規劃》目標和效果已逐步顯現。疏勒河流域水權試點區淺層地下水水位平均變化情況見表3。

表3 疏勒河流域水權試點區淺層地下水水位平均變化情況表

3 流域用水效率變化過程分析

3.1 農業用水效率變化過程

疏勒河流域水權試點區2011 年～2015 年農業灌溉用水量整體呈穩定下降趨勢,除2011 年較高之外,2012 年～2013 年農業灌溉用水量小幅震蕩后快速下降至2015 年的低點至376 m3/畝,與2012 年相比,每畝灌溉用水量下降了約298 m3。顯示《規劃》實施的節水改造和大力發展的節水農業規模和產生的節水效果進一步凸顯,為《規劃》目標實現奠定了堅實基礎。疏勒河流域水權試點區農業用水變化效率變化過程情況見表4。

表4 疏勒河流域水權試點區農業用水變化效率變化過程情況表

3.2 工業用水效率變化過程

疏勒河流域水權試點區工業用水約占總用水量的5.28%～6.89%。2013 年～2015 年萬元GDP 用水量以2013 年的670.81 m3相比,分別下降了11%,21.38%。2013 年～2015 年萬元工業增加值用水量分別為1 m3,2 m3,73.44 m3,與2013 年相比,分別下降了10%和20%。疏勒河流域水權試點區工業用水變化效率變化過程情況見表5。

表5 疏勒河流域水權試點區工業用水變化效率變化過程情況表

4 流域水資源空間控制尺度研究

4.1 流域尺度水資源控制現狀分析

當前,疏勒河流域水權試點區水資源控制管理按照事權劃分、緊密結合不同層級部門職能權限的原則,分中央（水利部）、甘肅省人民政府（甘肅省水利廳、敦煌水資源合理利用與生態保護協調委員會）、酒泉市人民政府與疏勒河流域水資源管理局、瓜州縣、玉門市人民政府（瓜州縣、玉門市水務局）、鄉鎮人民政府與水利管理所、農民用水協會共6 級協調控制管理水資源,最終由農民用水者協會控制管理分配農業水資源至用水農戶[7]。

4.2 空間控制尺度確定

疏勒河流域水權試點區以行政單元整體劃分為瓜州縣、玉門市、玉門市轄區內的中央、省屬大中型企業和農墾團場[8]。根據疏勒河流域水權試點區水資源控制現狀可知,區域內最小水資源管理單位為以村組為單元的農民用水者協會；同時,以鄉、鎮、獨立農場以及10 家中央、省屬大中型企業和農墾團場均以鄉作為38個單元參與水資源管理單位進行研究。利用GIS 技術,形成以試點區自然村和鄉兩個空間控制尺度水資源控制特征圖。

試點區水資源村級控制圖顯示,包括10 家中央、省屬大中型企業和農墾團場均以村為單元計算時,所有村一級水資源管理單位共有144 個,且分布均勻度不是很好,現階段控制難度較大。水資源鄉級管理單位共38 個,特征圖顯示,各鄉一級水資源管理單位分布均勻,管理單位數量適中,因此疏勒河流域水權試點區流域水資源空間控制尺度確定為鄉級管理單位,具體包括玉門市的5 鎮10 鄉以及1 個小苑農場；瓜州縣6 鎮6 鄉；核工業404 廠等10 多家中央、省屬大中型企業和農墾團場。疏勒河流域水權試點區水資源村級控制特征見圖1,水資源鄉級控制特征見圖2。

圖1 疏勒河流域水權試點區水資源村級控制特征圖

圖2 疏勒河流域水權試點鄉級水資源村級控制特征圖

5 結論

《規劃》自2011 年6 月批復實施后,疏勒河流域水權試點區地下水水位回升明顯；節水型社會建設,農業水資源的利用效率得到提高；農業用水的比重呈下降趨勢；節水改造和大力發展的節水農業規模和產生的節水效果進一步凸顯。