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(guī)劃及與分水方案

1.1 敦煌規(guī)劃

近幾十年來,隨著當?shù)亟?jīng)濟和社會的快速發(fā)展,敦煌水資源開發(fā)利用已超出其承載能力,使下游水量銳減、生態(tài)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(tài)環(huán)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(fā)改委、水利部審核報送的《敦煌水資源合理利用與生態(tài)保護綜合規(guī)劃（2011-2020 年）》。

《規(guī)劃》以水權(quán)制度建設和規(guī)范水資源利用秩序為核心,以加快建設節(jié)水型社會為主線,以經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展為目標,以生態(tài)環(huán)境保護為根本,實現(xiàn)敦煌人口、資源和環(huán)境的協(xié)調(diào)與可持續(xù)發(fā)展[2-3]。

1.2 分水方案

1.2.1 引哈濟黨水量分配

《規(guī)劃》初擬引哈濟黨調(diào)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?shù)亟?jīng)濟社會和生態(tài)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(tài)保護區(qū)1700 萬m3,其余供敦煌盆地天然生態(tài)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(jīng)濟社會配置水量（水權(quán)）7.02 億m3,占64.7%,生態(tài)環(huán)境配置水量（水權(quán)）3.84 億m3,占35.3%。多年平均情況下,疏勒河分配玉門市生態(tài)水量1.86 億m3,瓜州縣生態(tài)水量1.98 億m3,2020 年雙塔水庫下泄生態(tài)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(tài)。社會經(jīng)濟與人工生態(tài)不分配地下水水權(quán)。

1.2.3 黨河水系水量分配

在統(tǒng)籌水源及節(jié)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(jīng)濟分配2300 萬m3,人工生態(tài)配水200 萬m3；阿克塞縣總分配水量1600 萬m3,其中社會經(jīng)濟分配1080 萬m3,人工生態(tài)配水520 萬m3；敦煌總分配水量29234 萬m3,其中農(nóng)業(yè)分配24923 萬m3,生活與工業(yè)分配1681 萬m3,人工生態(tài)配水2630 萬m3。其它剩余水量均分配給天然生態(tài)。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(tài)并在蒸發(fā)蒸騰等過程中消耗,社會經(jīng)濟與人工生態(tài)不分配地下水水權(quán)。黨河水系2020 規(guī)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(guī)劃》采用“黨河干流水系節(jié)水+疏勒河干流灌區(qū)節(jié)水及雙塔水庫生態(tài)泄水+引哈濟黨調(diào)水”的統(tǒng)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(tài)在現(xiàn)狀條件下得到了最大程度滿足。規(guī)劃成功實施后,月牙泉、西湖國家自然保護區(qū)生態(tài)惡化趨勢將得以遏制,不再惡化。

《規(guī)劃》提出通過對疏勒河干流區(qū)進行節(jié)水改造,到2020 水平年經(jīng)濟社會配置水權(quán)7.02 億m3,其中分配四零四廠8275 萬m3；昌馬灌區(qū)和雙塔灌區(qū)根據(jù)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(qū)內(nèi)經(jīng)濟社會總用水占64.7%,生態(tài)環(huán)境配置水權(quán)3.84 億m3,占35.3%。多年平均情況下,疏勒河分配玉門市生態(tài)水量1.86 億m3,瓜州縣生態(tài)水量1.98 億m3。

2 疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)用水總量變化及其過程控制

2.1 供水量年際變化

數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)玉門市、瓜州縣供水總量的年際變化呈現(xiàn)四個主要規(guī)律性的特點,具體表現(xiàn)為：①《規(guī)劃》實施后的2011 年～2012 年,試點區(qū)供水量變化基本平穩(wěn),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(wěn)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(wěn)定。疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)供水量年際變化情況見表1。

表1 疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)供水量年際變化情況表 單位：萬m3

2.2 用水量年際變化

數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)玉門市、瓜州縣分年度供水總量與用水總量一致。流域水權(quán)試點區(qū)玉門市、瓜州縣用水總量年際變化具有三個主要特點：①農(nóng)業(yè)用水量明顯回落,農(nóng)業(yè)用水比重明顯下降。2011 年～2015 年,農(nóng)業(yè)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(nóng)業(yè)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(jié)水型社會建設,農(nóng)業(yè)水資源的利用效率得到提高,農(nóng)業(yè)用水的比重呈下降趨勢。②生態(tài)環(huán)境用水量呈穩(wěn)步增長態(tài)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(nóng)業(yè)用水減少形成明顯對比的是生態(tài)環(huán)境用水比重逐步提高,2011 年～2015 年,每年生態(tài)環(huán)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(yè)用水和生活用水變化相對平穩(wěn)。

農(nóng)業(yè)用水和生態(tài)環(huán)境用水的年際變化表明,《規(guī)劃》通過疏勒河干流區(qū)節(jié)水改造,降低農(nóng)業(yè)用水比重,增加生態(tài)環(huán)境用水目標和效果已經(jīng)顯現(xiàn)。

疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)各部門用水量年際變化情況見表2。

表2 疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)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(quán)試點區(qū)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(wěn)定增加,特別是自2011 年6 月《規(guī)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(guī)劃》自2011 年6 月批復實施后,疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)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(guī)劃》目標和效果已逐步顯現(xiàn)。疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)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(quán)試點區(qū)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(nóng)業(yè)用水效率變化過程

疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)2011 年～2015 年農(nóng)業(yè)灌溉用水量整體呈穩(wěn)定下降趨勢,除2011 年較高之外,2012 年～2013 年農(nóng)業(yè)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(guī)劃》實施的節(jié)水改造和大力發(fā)展的節(jié)水農(nóng)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)生的節(jié)水效果進一步凸顯,為《規(guī)劃》目標實現(xiàn)奠定了堅實基礎。疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)農(nóng)業(yè)用水變化效率變化過程情況見表4。

表4 疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)農(nóng)業(yè)用水變化效率變化過程情況表

3.2 工業(yè)用水效率變化過程

疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)工業(yè)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(yè)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(quán)試點區(qū)工業(yè)用水變化效率變化過程情況見表5。

表5 疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)工業(yè)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(xiàn)狀分析

當前,疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)水資源控制管理按照事權(quán)劃分、緊密結(jié)合不同層級部門職能權(quán)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(tài)保護協(xié)調(diào)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(xiāng)鎮(zhèn)人民政府與水利管理所、農(nóng)民用水協(xié)會共6 級協(xié)調(diào)控制管理水資源,最終由農(nóng)民用水者協(xié)會控制管理分配農(nóng)業(yè)水資源至用水農(nóng)戶[7]。

4.2 空間控制尺度確定

疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)以行政單元整體劃分為瓜州縣、玉門市、玉門市轄區(qū)內(nèi)的中央、省屬大中型企業(yè)和農(nóng)墾團場[8]。根據(jù)疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)水資源控制現(xiàn)狀可知,區(qū)域內(nèi)最小水資源管理單位為以村組為單元的農(nóng)民用水者協(xié)會；同時,以鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、獨立農(nóng)場以及10 家中央、省屬大中型企業(yè)和農(nóng)墾團場均以鄉(xiāng)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(qū)自然村和鄉(xiāng)兩個空間控制尺度水資源控制特征圖。

試點區(qū)水資源村級控制圖顯示,包括10 家中央、省屬大中型企業(yè)和農(nóng)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(xiàn)階段控制難度較大。水資源鄉(xiāng)級管理單位共38 個,特征圖顯示,各鄉(xiāng)一級水資源管理單位分布均勻,管理單位數(shù)量適中,因此疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)流域水資源空間控制尺度確定為鄉(xiāng)級管理單位,具體包括玉門市的5 鎮(zhèn)10 鄉(xiāng)以及1 個小苑農(nóng)場；瓜州縣6 鎮(zhèn)6 鄉(xiāng)；核工業(yè)404 廠等10 多家中央、省屬大中型企業(yè)和農(nóng)墾團場。疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)水資源村級控制特征見圖1,水資源鄉(xiāng)級控制特征見圖2。

圖1 疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)水資源村級控制特征圖

圖2 疏勒河流域水權(quán)試點鄉(xiāng)級水資源村級控制特征圖

5 結(jié)論

《規(guī)劃》自2011 年6 月批復實施后,疏勒河流域水權(quán)試點區(qū)地下水水位回升明顯；節(jié)水型社會建設,農(nóng)業(yè)水資源的利用效率得到提高；農(nóng)業(yè)用水的比重呈下降趨勢；節(jié)水改造和大力發(fā)展的節(jié)水農(nóng)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)生的節(jié)水效果進一步凸顯。