塔里木河治理
⑴ 為什麼塔里木河上游,中游要採取不同的治理措施
上游保持水土,中游灌溉防洪,治理目的隨河流區段性質不同而異
⑵ 塔里木河流域的治理與開發
塔里抄木河流域地理位置襲偏遠,交通不便,信息閉塞,經濟落後,散布於河流兩岸和盆地邊緣的灌溉綠洲,是各族人民繁衍生息之所。目前,流域內仍以農牧業為主,主要種植糧食和棉花,是新疆重要的優質棉、糧基地,此外,也是新疆庫爾勒香梨、杏、薄皮核桃、伽師瓜、石榴、無花果等特色果品園藝產品基地。進入二十世紀九十年代以來,隨著塔里木盆地石油和天然氣勘探開發、國家棉花基地建設、南疆鐵路線開通,特別是國家西部大開發戰略的實施,必將給流域生態環境的改善、流域經濟的騰飛、社會的發展帶來巨大的推動作用。
⑶ 塔里木河流域的綜合治理中主要採取了哪些措施
塔里木河流域的綜合治理中主要採取的措施有:
(1)在塔里木河上游地區實施節水防滲改造,並修建若干個山區水庫。
(2)修繕塔里木河只有兩岸800千米的堤防,以減少因決口而浪費的10億多立方米的河水。在兩岸建閘、築堤壩、造林。把約7億立方米的河水輸送到下游。
(3)從博斯騰湖向塔里木河下游調水,結合恢復植被,使塔里木河下游生態環境得到保護和恢復。
(4)塔里木河全流域水資源實施統一調度和管理,增加匯入塔里木河的水量,保證向下游輸入足夠的水量。
(5)塔里木河流域徵收水資源費,增強人們的節水意識。
⑷ 塔里木河的綜合治理
隨著國家西部大開發戰略的實施,塔里木河流域的生態環境問題得到了黨中央、國務院的高度重視和人大、政協的關心支持。全國政協副主席錢正英和國家有關部委領導以及專家多次對塔里木河流域生態環境進行現場視察。2000年9月,原國務院總理朱鎔基視察新疆時,要求要用5到10年時間使塔河生態環境建設取得突破性進展。根據這一指示精神,自治區在水利部、黃委的幫助下,用了近半年時間,編制完成了《塔里木河流域水資源和生態環境問題及其對策》。2001年2月,國務院第95次總理辦公會議通過了塔里木河流域短期綜合治理方案,同時提出要加大投資力度,加快建設步伐。2001年3月,自治區、水利部在此基礎上編制了《塔里木河流域近期綜合治理規劃報告》,2001年6月27日,國務院以國函[2001]74號文正式批復了《規劃報告》。 2001年11月,從530千米以外的博斯騰湖調來的水流,經過斷流30年的塔里木河下遊河道,流進乾涸的台特馬湖。
⑸ 《自然地理》治理沙漠,為什麼利用空中水網,將印度洋暖濕氣流,直接輸送到天山山脈和塔里木河流域 治
通過「空中水網」,將印度洋的暖濕氣流,輸送到天山山脈和塔里木河流域,祁連山和青海湖周邊,黃河河套罐區和陰山山脈,不但可以解決西北地區和內蒙古自治區的中西部,包括華北大平原上的缺水用水問題,而且還可以將荒漠化改造成一望無際的原始森林。這是人工控制氣候的最終目的!!!
⑹ 乾涸河道的治理開發
摘 要 塔里木河綜合整治是西部大開發的重要組成部分,以環境建設為主要治理目的。塔里木河幹流河道主要存在幹流河道水資源無效損耗,泥沙淤積及河勢擺動,下遊河道長期乾涸、生態惡化等問題,洪水漫溢、引水無度是河道上中游最重要的耗水因素,也是塔里木河綜合治理的關鍵;結合塔里木河幹流河道整治的主要目的和整治方案,幹流河道綜合整治的主要措施應是控制和封堵分水口、局部建設輸水堤防工程,前者可作為後者實施的基礎。根據實際情況,歸並、控制和封堵引水口;結合塔里木河幹流地形條件和過水能力,在沙雅二牧場以下河段,特別是沙雅二牧場至新其滿、烏斯滿至阿其克等重要河段進行堤防建設,局部河段進行必要的疏浚工程,是塔里木河治理的基本措施。
關鍵詞 塔里木河 綜合治理 必要性 對策
塔里木河流域在地域上包括塔里木盆地周邊向心聚流的九大水系和塔里木幹流、塔克拉瑪干沙漠及東部荒漠區。由於塔里木河水系在歷史上發生過重大演變,有些水系早已脫離或者無水注入塔里木河。目前,塔里木河只剩下上游的和田河、葉爾羌河和阿克蘇河,以及中游的開都~孔雀河等四條源流,與塔里木河幹流通稱「四源一干」。
塔里木河幹流位於盆地腹地,從肖夾克至台特馬湖全長1321km,屬平原型河流。由於塔里木河上、中、下游的地理環境不同,其河性和生態環境現狀有很大的差異。上遊河段(肖夾克~英巴扎)長495km,河道比較順直,河漫灘發育,河勢多變,汛期洪水漫溢;中遊河段(英巴扎~恰拉)長398km,河道彎曲,河勢相對穩定,泥沙淤積,洪水漫溢,無效耗水嚴重;下遊河段(恰拉~台特馬湖)長428km,河道比較穩定,但由於下遊河道長期乾涸,生態環境問題十分突出。
一、塔里木河幹流河道的主要問題
1.幹流河道水資源無效損耗
塔里木河幹流多年平均年徑流量沿程遞減,從阿拉爾站的45.82億m3依次遞減至新其滿、英巴扎、恰拉站的37.62億、28.76億和6.78億m3,水量損耗非常大。
洪水漫溢是水資源無效損耗的主要形式。洪水期7~9月份是水量損失最重要的時段,上、中遊河段7~9月份佔全年損失水量的74.50%,其中上游7~9月份損失百分數為65.88%,中游為81.14%。對1981~1995年來水和耗水分析表明,洪水漫溢、河道滲漏、引水等分別占耗水量的43.5%、25.5%和18.2%,表明洪水漫溢是河道水量損失的主要因素。
而不規整的地形加劇了洪水漫溢。據1991年和2000年河道斷面資料,可以估計出幹流河道的過流能力,進一步說明洪水漫溢是水量耗水的關鍵。
引水分流的粗放管理加重了水資源的浪費。目前,河道引水分流主要包括引水口和跑水口兩種形式,有計劃有目的的分水口稱為引水口,私扒亂引和水流沖決等形成的分水口稱為跑水口。由於塔里木河幹流基礎設施建設薄弱,管理體制不夠健全,引水用水處於無控制狀態,上、中游私扒亂引現象十分普遍。新疆水文局和設計院近期實地調查發現,塔里木河幹流有大小分水口約308個,其中較大的分水口就有138個,這些分水口具有很大的過水能力,而且90%以上的分水口都處於無控制狀態,長期跑水。不僅浪費大量水資源,而且與洪水漫溢的共同影響下,會造成幹流兩岸,特別是中游地區土壤次生鹽漬化現象。
2.幹流河道的泥沙淤積及河勢擺動問題
塔里木河屬內陸河,來水泥沙一是隨洪水漫溢和跑水進入河道兩岸,二是淤積在河道內。泥沙淤積會造成河槽輸水輸沙能力的降低,反過來又加重河道淤積。比如,河道上游中、下河段和中游上、中河段,泥沙淤積較多,河道輸水輸沙能力降低,洪水漫灘的機會增加,無效耗水量增加,中游下段河道的阻水反過來會加重河道泥沙淤積。目前,由於河道淤積嚴重,中下遊河道過水能力已難以滿足河道下游的需水要求。
塔里木河上游上、中河段(阿拉爾~曲毛格金)屬游盪型和過渡型河段,河勢變化頻繁,擺動幅度較大,流路不穩定,取水工程常常會出現脫流現象,取水難度增大。上游下段和中下遊河段屬彎曲型河道(曲毛格金以下河段),河勢相對穩定,但岸邊泥沙屬沙壤土,易沖刷後退,造成河勢畸形發展,彎道頂點常常會出現上提下挫的現象,凹岸取水受到威脅,也有可能出現脫流問題。
3.下遊河道長期乾涸,生態環境惡化
上游來水量的減少及河道漫溢、引跑水量的增加,導致進入下游的水量大幅度減少。幹流地表徑流的減少,造成幹流區許多地區地下水位不斷下降。河道中游區的地下水位,20世紀90年代比六七十年代下降約0.5~1.5m,大量濕地消失。下游大西海子以下地區地下水位下降更為明顯,五六十年代英蘇至阿爾乾地下水埋深約為3~5m,1973年為6~7m,1989年為8.0~10.4m,1997年則為9.44~12.65m,近期該地區的地下水埋深都遠大於植被死亡地下水埋深5~6m,導致植被及胡楊林大量枯萎死亡,沙漠化快速發展。以阿爾干典型區為例,從1959年到1996年,阿爾乾地區沙漠化的總面積由1371.22km2增加到1494.29km2,極度沙漠化所佔比例由1959年的30.20%增至1996年的35.23%。塔里木河的尾閭湖泊台特馬湖近百年來湖面最大范圍約150km2,但湖泊乾涸以後沙漠化不斷發展加劇,至1997年,在羅布莊附近已形成高4~5m的半流動沙壠群,羅布莊橋面橋下積沙,沙丘包圍著橋體並掩埋了218國道,河道蹤跡盪然無存。因此,如此的生態環境的惡化不僅影響本地區經濟發展,而且使塔里木河下游綠色走廊作用和戰略地位受到嚴重的威脅。
二、河道整治的思路
為了改善幹流下游日益惡化的生態環境,增加向下游的輸水量是關鍵。結合塔里木河幹流所存在的主要問題,對上中游挖潛要水,有目的、有針對性地對塔里木河幹流河道進行治理是必要的。
為了減少水量的無效浪費,改善土壤耕種條件,應封堵不必要的引水跑水口,進行引水控制,提高水資源利用的管理水平。
洪水期,塔里木河幹流水位高,兩岸地形不規整造成洪水大量漫溢,塔里木河幹流上、中遊河道洪水漫溢占總水量損失的43.5%,是河道整治的主要問題。為了減少洪水漫溢帶來的無效損耗,增加向下游輸水量,有必要在幹流兩岸地形較低的河段建設適當標準的堤防工程,阻止洪水無效漫溢。
改變目前河道淤積現狀的途徑主要是減少來沙量和增加河道輸沙能力,由於短期內大幅度減少來沙量是不現實的,河道減淤的主要途徑就是增加幹流河道,特別是中遊河段的輸沙能力。從幹流河道單寬輸沙率表達式可知,通過增加河道過流量Q和縮窄河道水面寬度B,可以提高河道輸沙能力。前者可以通過封堵跑水口、攔截漫溢洪水等來實現,即所謂堤防整治工程,後者可以通過調整堤防寬度來完成。
為了改善塔里木河上遊河道的河性,穩定塔里木河中下遊河勢和提高引水的效率,結合河道的具體特點,修建一定的控導工程是必要的。
綜上所述,塔里木河幹流上中遊河段缺乏整治工程,河道泥沙淤積嚴重,河勢多變,過流能力不足,大量洪水漫溢和嚴重的私扒亂引造成水資源的浪費和耗散,而且也引起了大面積的土地鹽鹼化。中上游的洪水漫溢和引水無度造成下遊河道斷流范圍和時間增加,地下水位降低,生態環境嚴重惡化,大面積的植被、胡楊林枯萎死亡。因此,為了改善幹流河道現存的水資源無效損耗和管理粗放,河道淤積和河勢多變,以及生態環境惡化等問題,對幹流河道進行綜合治理是十分必要的,具有重要社會經濟效益和戰略意義。塔里木河幹流綜合治理的任務是:通過塔里木河幹流河道綜合治理(比如輸水堤防工程、河道整治及疏浚、歸並修建引水閘等),變無序引水為計劃用水,提高河道輸水能力,一般年份防止洪水無序漫溢,減少水資源無效耗損,增加進入下遊河道的水量,合理配置水資源,為幹流中下游生態提供水資源保障。
三、塔里木河幹流河道的治理對策
1.塔里木河幹流治理對策
河道輸水整治的主要目標是保證每年進入下游的水量不少於3.5億m3。河道輸水整治包括兩方面的內容:一是上中游的開源節流工程,二是輸水配套工程。
從開源節流方面而言,控制上中游引跑水和洪水漫溢水量是增加向下遊河道輸水的主要途徑。通過封堵私扒亂引跑水口及修建引水控制閘可以有效地控制幹流兩岸引水,減少無效損耗;在河道兩岸較低的河段修建輸水堤防將有效地控制洪水的漫溢,減少灘地洪水漫溢水量。因此,河道開源節流工程主要包括控制封堵分水口和輸水堤防整治。控制封堵分水口的對策主要是封堵跑水口,歸並現有引水口,修建引水閘;輸水堤防方案根據輸水標准,在部分河段上修建輸水堤防、布設引水控制閘及生態閘。顯然,前者實際上是後者必須實施的措施之一,兩項對策在塔里木河治理中即可以單獨使用,也可以同時採用。
無論是控制封堵分水口方案,還是輸水堤防整治方案,另一個關鍵問題是水流能否穩定地輸送到下游,即幹流河勢穩定性和中下游局部河段的輸水能力問題。首先,新其滿河段及其以上河道為游盪性和過渡性河道,河勢多變;而新其滿河段以下河道為彎曲性河道,其河岸易於沖刷,側向變幅較大;對於一些汊道河段,汊道河勢及分流比也不穩定,河勢及分流比的不穩定對河道輸水及引水問題都是不利的。因此,進行一些輸水配套控制工程(比如河道控制分水樞紐,整治控導工程等)是必要的。其次,烏斯滿河口以下河段的過流能力僅為30~200m3/s,有的斷面已經淤堵。比如在霍爾加以下斷面、渭干塔里木河和老塔里木河的一些斷面,其過流能力都比較小,難以滿足水量下泄的要求;下遊河道的過流能力更小,特別是庫爾干以下河道,由於長期處於斷流狀態,河道受到風沙沉積,過流能力很小,有的河道蹤跡盪然無存。因此,結合河道設計流量,對上述河道斷面進行疏浚和堤防整治,以提高中下遊河道的輸水能力,減緩中上游的漫溢程度。
2.塔里木河幹流河道整治對策的分析
(1)控制封堵分水口方案
控制封堵分水口主要是封堵中上游私扒亂引的跑水口,歸並和控制引水口。實施該方案後,可以增加進入下游的水量。該方案的主要優點:一是作為幹流河道綜合治理的前期工程,與堤防工程相比,封堵私扒亂引跑水口或控制引水可以節省堤防工程量,減少工程的投資;二是封堵私扒亂引跑水口和控制引水,可以初步解決幹流上中游引水無度的問題,減少洪水漫溢,增加下游的輸水量,緩解下游生態環境惡化的問題;三是控制封堵分水口方案的實施,洪水仍處於漫溢狀態,能較好的保護兩岸的天然生態環境。
控制封堵分水口方案的主要問題:一是控制封堵分水口方案仍沒有完全解決洪水漫溢而造成水資源無益耗損問題,沒能充分有效地利用水資源;二是控制封堵分水口方案沒能解決河道上、中遊河勢多變、泥沙淤積等問題。
(2)輸水堤防工程整治方案
輸水堤防工程結合河勢變化的特點、地形條件等因素,在封堵私扒亂引跑水口和控制引水的基礎上,結合河道整治標准,對坑窪漫溢跑水或過流能力小的河段修築堤防,防止洪水漫溢,提高河道過流能力。
與控制封堵分水口方案相比,輸水堤防工程能更有效地控制洪水漫溢,更合理地利用水資源,對河勢穩定也是有利的,同時還能兼顧上述方案第二個優點。輸水堤防工程的主要缺點是工程量大,以及堤防工程佔地和施工對兩岸生態環境造成一定的影響或破壞。而且該方案仍有一些令人擔心的問題沒有得到很好地解決,比如堤防工程對塔里木河幹流河道沖淤及河性的影響,工程泥沙問題,以及上中游兩岸生態環境的保護問題。因此,從塔里木河的長期整治和整體規劃而言,塔里木河幹流輸水整治方案可以從兩個方面實施,首先封堵私扒亂引的跑水口和興建引水控制閘,使幹流引水無度狀態和部分洪水漫溢問題得到有效的控制,將上中游無效損耗水量輸送至下游;其次結合兩岸地形情況,對兩岸地形較低,特別是跑水嚴重的河段進行堤防整治,使一般洪水漫溢得到控制,充分利用水資源。
3.堤防整治與整治標准
沙雅二牧場以下河道,特別是沙雅二牧場至新其滿、烏斯滿至阿其克河口、下游一些河段的河槽深度相對較小,變化於0.5~3.0m,且局部河段兩岸地形低於河床,說明這些地方的引水口長期處於跑水狀態,相應的河道過流能力不能滿足輸水要求。對於這類河段,首先要封堵跑水口、修建引水閘、有計劃地進行引水控制;其次根據一定的洪水標准,建設堤防工程,防止洪水漫溢,提高過流能力,即局部堤防工程。另外,對一些阻水斷面進行必要的疏浚,以達到有利於輸水的目的。
在堤防整治過程中,是局部修建堤防,還是全線修建堤防是令人關注的焦點問題。堤防修建標准實際上和選用的洪水標准有直接的關系,當洪水標准較高時(比如20年一遇或50年一遇),對應的洪水流量較大,堤防修建的標准高,有可能上、中、下游全河段或大部分河道皆需要修建;當選用洪水標准較低時,堤防修建的標准較低,堤線短,不需要全線修建堤防;若堤防設計流量採用平灘流量時,兩岸不用修建堤防也能滿足要求,此時僅控制引水、封堵跑水口就可以滿足要求。由於塔里木河治理的特殊性,河道治理標准與其他河道有很大的差異。對塔里木河而言,生態環境是治理的主要問題,防洪則屬於次要問題。塔里木河兩岸生態需水特點是通過2~3年一次的漫溢洪水,來滿足兩岸生態用水要求。因此,塔里木河幹流河道治理和堤防工程設計的洪水標准不需過高,堤防洪水標准以滿足向下游的輸水量為准。
參考文獻:
1.宋郁東,樊自立,雷志棟,張發旺.中國塔里木河水資源與生態問題研究.烏魯木齊:新疆人民出版社,2000.9.
2.王延貴,胡春宏等.塔里木河幹流河道的河型及其成因.泥沙研究,2002.6.
作者單位:中國水利水電科學研究院泥沙研究所,胡春宏為所長
⑺ 如何拯救羅布泊
塔克拉瑪干沙漠邊緣有個羅布泊。自20世紀初瑞典探險家斯文·赫定闖入羅布泊,它才逐漸為人所知。 1980年,我國著名的科學家彭加木在那裡進行科學考察失蹤;16年後,探險家余純順又在那裡遇難,更給羅布泊增添了幾分神秘色彩。 羅布泊.一望無際的戈壁灘,沒有一棵草,一條溪,夏季氣溫高達70℃。羅布泊,天空中不見一隻鳥,沒有任何飛禽敢於穿越。 可是,從前的羅布泊不是沙漠。在遙遠的過去,那裡卻是牛馬成群、綠林環繞、河流清澈的生命綠洲。 羅布泊,「泊」字左邊是三點水啊! 翻開有關西域的歷史書籍,你會驚異於羅布泊的熱鬧繁華。
·······變沙漠了·····
⑻ 挽救羅布泊具體方案
塔里木河綜合整治是西部大開發的重要組成部分,以環境建設為主要治理目的。塔里木河幹流河道主要存在幹流河道水資源無效損耗,泥沙淤積及河勢擺動,下遊河道長期乾涸、生態惡化等問題,洪水漫溢、引水無度是河道上中游最重要的耗水因素,也是塔里木河綜合治理的關鍵;結合塔里木河幹流河道整治的主要目的和整治方案,幹流河道綜合整治的主要措施應是控制和封堵分水口、局部建設輸水堤防工程,前者可作為後者實施的基礎。根據實際情況,歸並、控制和封堵引水口;結合塔里木河幹流地形條件和過水能力,在沙雅二牧場以下河段,特別是沙雅二牧場至新其滿、烏斯滿至阿其克等重要河段進行堤防建設,局部河段進行必要的疏浚工程,是塔里木河治理的基本措施。
關鍵詞 塔里木河 綜合治理 必要性 對策
塔里木河流域在地域上包括塔里木盆地周邊向心聚流的九大水系和塔里木幹流、塔克拉瑪干沙漠及東部荒漠區。由於塔里木河水系在歷史上發生過重大演變,有些水系早已脫離或者無水注入塔里木河。目前,塔里木河只剩下上游的和田河、葉爾羌河和阿克蘇河,以及中游的開都~孔雀河等四條源流,與塔里木河幹流通稱「四源一干」。
塔里木河幹流位於盆地腹地,從肖夾克至台特馬湖全長1321km,屬平原型河流。由於塔里木河上、中、下游的地理環境不同,其河性和生態環境現狀有很大的差異。上遊河段(肖夾克~英巴扎)長495km,河道比較順直,河漫灘發育,河勢多變,汛期洪水漫溢;中遊河段(英巴扎~恰拉)長398km,河道彎曲,河勢相對穩定,泥沙淤積,洪水漫溢,無效耗水嚴重;下遊河段(恰拉~台特馬湖)長428km,河道比較穩定,但由於下遊河道長期乾涸,生態環境問題十分突出。
一、塔里木河幹流河道的主要問題
1.幹流河道水資源無效損耗
塔里木河幹流多年平均年徑流量沿程遞減,從阿拉爾站的45.82億m3依次遞減至新其滿、英巴扎、恰拉站的37.62億、28.76億和6.78億m3,水量損耗非常大。
洪水漫溢是水資源無效損耗的主要形式。洪水期7~9月份是水量損失最重要的時段,上、中遊河段7~9月份佔全年損失水量的74.50%,其中上游7~9月份損失百分數為65.88%,中游為81.14%。對1981~1995年來水和耗水分析表明,洪水漫溢、河道滲漏、引水等分別占耗水量的43.5%、25.5%和18.2%,表明洪水漫溢是河道水量損失的主要因素。
而不規整的地形加劇了洪水漫溢。據1991年和2000年河道斷面資料,可以估計出幹流河道的過流能力,進一步說明洪水漫溢是水量耗水的關鍵。
引水分流的粗放管理加重了水資源的浪費。目前,河道引水分流主要包括引水口和跑水口兩種形式,有計劃有目的的分水口稱為引水口,私扒亂引和水流沖決等形成的分水口稱為跑水口。由於塔里木河幹流基礎設施建設薄弱,管理體制不夠健全,引水用水處於無控制狀態,上、中游私扒亂引現象十分普遍。新疆水文局和設計院近期實地調查發現,塔里木河幹流有大小分水口約308個,其中較大的分水口就有138個,這些分水口具有很大的過水能力,而且90%以上的分水口都處於無控制狀態,長期跑水。不僅浪費大量水資源,而且與洪水漫溢的共同影響下,會造成幹流兩岸,特別是中游地區土壤次生鹽漬化現象。
2.幹流河道的泥沙淤積及河勢擺動問題
塔里木河屬內陸河,來水泥沙一是隨洪水漫溢和跑水進入河道兩岸,二是淤積在河道內。泥沙淤積會造成河槽輸水輸沙能力的降低,反過來又加重河道淤積。比如,河道上游中、下河段和中游上、中河段,泥沙淤積較多,河道輸水輸沙能力降低,洪水漫灘的機會增加,無效耗水量增加,中游下段河道的阻水反過來會加重河道泥沙淤積。目前,由於河道淤積嚴重,中下遊河道過水能力已難以滿足河道下游的需水要求。
塔里木河上游上、中河段(阿拉爾~曲毛格金)屬游盪型和過渡型河段,河勢變化頻繁,擺動幅度較大,流路不穩定,取水工程常常會出現脫流現象,取水難度增大。上游下段和中下遊河段屬彎曲型河道(曲毛格金以下河段),河勢相對穩定,但岸邊泥沙屬沙壤土,易沖刷後退,造成河勢畸形發展,彎道頂點常常會出現上提下挫的現象,凹岸取水受到威脅,也有可能出現脫流問題。
3.下遊河道長期乾涸,生態環境惡化
上游來水量的減少及河道漫溢、引跑水量的增加,導致進入下游的水量大幅度減少。幹流地表徑流的減少,造成幹流區許多地區地下水位不斷下降。河道中游區的地下水位,20世紀90年代比六七十年代下降約0.5~1.5m,大量濕地消失。下游大西海子以下地區地下水位下降更為明顯,五六十年代英蘇至阿爾乾地下水埋深約為3~5m,1973年為6~7m,1989年為8.0~10.4m,1997年則為9.44~12.65m,近期該地區的地下水埋深都遠大於植被死亡地下水埋深5~6m,導致植被及胡楊林大量枯萎死亡,沙漠化快速發展。以阿爾干典型區為例,從1959年到1996年,阿爾乾地區沙漠化的總面積由1371.22km2增加到1494.29km2,極度沙漠化所佔比例由1959年的30.20%增至1996年的35.23%。塔里木河的尾閭湖泊台特馬湖近百年來湖面最大范圍約150km2,但湖泊乾涸以後沙漠化不斷發展加劇,至1997年,在羅布莊附近已形成高4~5m的半流動沙壠群,羅布莊橋面橋下積沙,沙丘包圍著橋體並掩埋了218國道,河道蹤跡盪然無存。因此,如此的生態環境的惡化不僅影響本地區經濟發展,而且使塔里木河下游綠色走廊作用和戰略地位受到嚴重的威脅。
二、河道整治的思路
為了改善幹流下游日益惡化的生態環境,增加向下游的輸水量是關鍵。結合塔里木河幹流所存在的主要問題,對上中游挖潛要水,有目的、有針對性地對塔里木河幹流河道進行治理是必要的。
為了減少水量的無效浪費,改善土壤耕種條件,應封堵不必要的引水跑水口,進行引水控制,提高水資源利用的管理水平。
洪水期,塔里木河幹流水位高,兩岸地形不規整造成洪水大量漫溢,塔里木河幹流上、中遊河道洪水漫溢占總水量損失的43.5%,是河道整治的主要問題。為了減少洪水漫溢帶來的無效損耗,增加向下游輸水量,有必要在幹流兩岸地形較低的河段建設適當標準的堤防工程,阻止洪水無效漫溢。
改變目前河道淤積現狀的途徑主要是減少來沙量和增加河道輸沙能力,由於短期內大幅度減少來沙量是不現實的,河道減淤的主要途徑就是增加幹流河道,特別是中遊河段的輸沙能力。從幹流河道單寬輸沙率表達式可知,通過增加河道過流量Q和縮窄河道水面寬度B,可以提高河道輸沙能力。前者可以通過封堵跑水口、攔截漫溢洪水等來實現,即所謂堤防整治工程,後者可以通過調整堤防寬度來完成。
為了改善塔里木河上遊河道的河性,穩定塔里木河中下遊河勢和提高引水的效率,結合河道的具體特點,修建一定的控導工程是必要的。
綜上所述,塔里木河幹流上中遊河段缺乏整治工程,河道泥沙淤積嚴重,河勢多變,過流能力不足,大量洪水漫溢和嚴重的私扒亂引造成水資源的浪費和耗散,而且也引起了大面積的土地鹽鹼化。中上游的洪水漫溢和引水無度造成下遊河道斷流范圍和時間增加,地下水位降低,生態環境嚴重惡化,大面積的植被、胡楊林枯萎死亡。因此,為了改善幹流河道現存的水資源無效損耗和管理粗放,河道淤積和河勢多變,以及生態環境惡化等問題,對幹流河道進行綜合治理是十分必要的,具有重要社會經濟效益和戰略意義。塔里木河幹流綜合治理的任務是:通過塔里木河幹流河道綜合治理(比如輸水堤防工程、河道整治及疏浚、歸並修建引水閘等),變無序引水為計劃用水,提高河道輸水能力,一般年份防止洪水無序漫溢,減少水資源無效耗損,增加進入下遊河道的水量,合理配置水資源,為幹流中下游生態提供水資源保障。
三、塔里木河幹流河道的治理對策
1.塔里木河幹流治理對策
河道輸水整治的主要目標是保證每年進入下游的水量不少於3.5億m3。河道輸水整治包括兩方面的內容:一是上中游的開源節流工程,二是輸水配套工程。
從開源節流方面而言,控制上中游引跑水和洪水漫溢水量是增加向下遊河道輸水的主要途徑。通過封堵私扒亂引跑水口及修建引水控制閘可以有效地控制幹流兩岸引水,減少無效損耗;在河道兩岸較低的河段修建輸水堤防將有效地控制洪水的漫溢,減少灘地洪水漫溢水量。因此,河道開源節流工程主要包括控制封堵分水口和輸水堤防整治。控制封堵分水口的對策主要是封堵跑水口,歸並現有引水口,修建引水閘;輸水堤防方案根據輸水標准,在部分河段上修建輸水堤防、布設引水控制閘及生態閘。顯然,前者實際上是後者必須實施的措施之一,兩項對策在塔里木河治理中即可以單獨使用,也可以同時採用。
無論是控制封堵分水口方案,還是輸水堤防整治方案,另一個關鍵問題是水流能否穩定地輸送到下游,即幹流河勢穩定性和中下游局部河段的輸水能力問題。首先,新其滿河段及其以上河道為游盪性和過渡性河道,河勢多變;而新其滿河段以下河道為彎曲性河道,其河岸易於沖刷,側向變幅較大;對於一些汊道河段,汊道河勢及分流比也不穩定,河勢及分流比的不穩定對河道輸水及引水問題都是不利的。因此,進行一些輸水配套控制工程(比如河道控制分水樞紐,整治控導工程等)是必要的。其次,烏斯滿河口以下河段的過流能力僅為30~200m3/s,有的斷面已經淤堵。比如在霍爾加以下斷面、渭干塔里木河和老塔里木河的一些斷面,其過流能力都比較小,難以滿足水量下泄的要求;下遊河道的過流能力更小,特別是庫爾干以下河道,由於長期處於斷流狀態,河道受到風沙沉積,過流能力很小,有的河道蹤跡盪然無存。因此,結合河道設計流量,對上述河道斷面進行疏浚和堤防整治,以提高中下遊河道的輸水能力,減緩中上游的漫溢程度。
2.塔里木河幹流河道整治對策的分析
(1)控制封堵分水口方案
控制封堵分水口主要是封堵中上游私扒亂引的跑水口,歸並和控制引水口。實施該方案後,可以增加進入下游的水量。該方案的主要優點:一是作為幹流河道綜合治理的前期工程,與堤防工程相比,封堵私扒亂引跑水口或控制引水可以節省堤防工程量,減少工程的投資;二是封堵私扒亂引跑水口和控制引水,可以初步解決幹流上中游引水無度的問題,減少洪水漫溢,增加下游的輸水量,緩解下游生態環境惡化的問題;三是控制封堵分水口方案的實施,洪水仍處於漫溢狀態,能較好的保護兩岸的天然生態環境。
控制封堵分水口方案的主要問題:一是控制封堵分水口方案仍沒有完全解決洪水漫溢而造成水資源無益耗損問題,沒能充分有效地利用水資源;二是控制封堵分水口方案沒能解決河道上、中遊河勢多變、泥沙淤積等問題。
(2)輸水堤防工程整治方案
輸水堤防工程結合河勢變化的特點、地形條件等因素,在封堵私扒亂引跑水口和控制引水的基礎上,結合河道整治標准,對坑窪漫溢跑水或過流能力小的河段修築堤防,防止洪水漫溢,提高河道過流能力。
與控制封堵分水口方案相比,輸水堤防工程能更有效地控制洪水漫溢,更合理地利用水資源,對河勢穩定也是有利的,同時還能兼顧上述方案第二個優點。輸水堤防工程的主要缺點是工程量大,以及堤防工程佔地和施工對兩岸生態環境造成一定的影響或破壞。而且該方案仍有一些令人擔心的問題沒有得到很好地解決,比如堤防工程對塔里木河幹流河道沖淤及河性的影響,工程泥沙問題,以及上中游兩岸生態環境的保護問題。因此,從塔里木河的長期整治和整體規劃而言,塔里木河幹流輸水整治方案可以從兩個方面實施,首先封堵私扒亂引的跑水口和興建引水控制閘,使幹流引水無度狀態和部分洪水漫溢問題得到有效的控制,將上中游無效損耗水量輸送至下游;其次結合兩岸地形情況,對兩岸地形較低,特別是跑水嚴重的河段進行堤防整治,使一般洪水漫溢得到控制,充分利用水資源。
3.堤防整治與整治標准
沙雅二牧場以下河道,特別是沙雅二牧場至新其滿、烏斯滿至阿其克河口、下游一些河段的河槽深度相對較小,變化於0.5~3.0m,且局部河段兩岸地形低於河床,說明這些地方的引水口長期處於跑水狀態,相應的河道過流能力不能滿足輸水要求。對於這類河段,首先要封堵跑水口、修建引水閘、有計劃地進行引水控制;其次根據一定的洪水標准,建設堤防工程,防止洪水漫溢,提高過流能力,即局部堤防工程。另外,對一些阻水斷面進行必要的疏浚,以達到有利於輸水的目的。
在堤防整治過程中,是局部修建堤防,還是全線修建堤防是令人關注的焦點問題。堤防修建標准實際上和選用的洪水標准有直接的關系,當洪水標准較高時(比如20年一遇或50年一遇),對應的洪水流量較大,堤防修建的標准高,有可能上、中、下游全河段或大部分河道皆需要修建;當選用洪水標准較低時,堤防修建的標准較低,堤線短,不需要全線修建堤防;若堤防設計流量採用平灘流量時,兩岸不用修建堤防也能滿足要求,此時僅控制引水、封堵跑水口就可以滿足要求。由於塔里木河治理的特殊性,河道治理標准與其他河道有很大的差異。對塔里木河而言,生態環境是治理的主要問題,防洪則屬於次要問題。塔里木河兩岸生態需水特點是通過2~3年一次的漫溢洪水,來滿足兩岸生態用水要求。因此,塔里木河幹流河道治理和堤防工程設計的洪水標准不需過高,堤防洪水標准以滿足向下游的輸水量為准。