喀什噶爾河流域水土保持措施配置及蓄水減沙效益探討

文 婷

（新疆喀什噶爾河流域管理局,新疆 喀什 844000）

1 概況

1.1 流域概況

喀什噶爾河為一級(jí)河流，屬塔里木河流域，主源流克孜河發(fā)源于吉爾吉斯斯坦共和國(guó)境內(nèi)的特拉普齊亞峰，在我國(guó)境內(nèi)的疏附縣、疏勒縣、伽師縣三縣交界處為克孜河兩汊流匯合處，始稱喀什噶爾河。喀什噶爾河自源頭至葉爾羌河匯合全長(zhǎng)1019 km，吉爾吉斯斯坦境內(nèi)78 km，我國(guó)境內(nèi)河長(zhǎng)941 km，國(guó)內(nèi)部分流域總面積64177 km2，現(xiàn)狀主要匯水支流有喀拉鐵熱克河、卓尤勒干蘇河、瑪爾坎蘇河、康蘇河、阿依噶爾特河、卡浪溝呂克河?？κ哺翣柡釉谥袊?guó)境內(nèi)先后流經(jīng)克州的烏恰縣、喀什地區(qū)的疏附縣、喀什市、疏勒縣、伽師縣、巴楚縣、第三師的圖木舒市、伽師總場(chǎng)、阿克蘇地區(qū)的柯坪縣、阿瓦提縣和第一師三團(tuán)?？κ哺翣柡蝇F(xiàn)有河長(zhǎng)525 km，其中河流出山口以上238 km，平原區(qū)現(xiàn)有河長(zhǎng)287 km，現(xiàn)狀年塔西壩閘以下416 km河道常年斷流，僅有少數(shù)年份發(fā)生特大洪水時(shí)能流至巴楚縣境內(nèi)，現(xiàn)狀河已成為上游灌區(qū)的排堿水通道，已不再與塔里木河有地表水水力聯(lián)系。

表1 不同時(shí)段喀什噶爾河流域水保措施規(guī)模、面積與占比 單位：km2

1.2 水土保持措施實(shí)施概況

喀什噶爾河流域各時(shí)段水土保持工程措施和植物措施規(guī)模期水土保持面積見(jiàn)表1。由表可知，1980 年～1989 年各項(xiàng)水保措施規(guī)模與面積增長(zhǎng)最大，而且喬木和灌木種植面積增加幅度最為顯著，藤木種植面積明顯減小，這種水保措施配比的改變?yōu)榱饔蛩帘３执胧┬б娴奶嵘峁┝吮ＷC。在不同時(shí)期所實(shí)施的水土保持措施中，種植草坪、種植槽漿砌石砌筑面積占比最大，土地整治、喬木和灌木種植占比次之，藤木種植面積最小，這一趨勢(shì)在1990 年及以后時(shí)期持續(xù)保持但配比略有不同。

2 水土保持措施配置及蓄水減沙效益

2.1 不同水保措施配置的減沙效益

根據(jù)相關(guān)研究成果及流域?qū)嶋H水文資料，喀什噶爾河流域水土保持規(guī)模的增大引起水保措施配置的隨之改變，但水保措施攔沙量并未同步增大，而是在某個(gè)區(qū)間范圍波動(dòng)[1]（見(jiàn)圖1）。具體分析喀什噶爾河流域水土保持措施面積所產(chǎn)生的減沙量，1980 年流域下游阿納庫(kù)勒水庫(kù)淤地壩有效庫(kù)容的減沙量規(guī)模最大，此后，隨著土地整治、漿砌石砌筑和土壤改良、植樹(shù)種草面積的增大，阿納庫(kù)勒水庫(kù)淤地壩攔沙庫(kù)容逐漸縮小，淤地壩減沙作用逐漸弱化。

圖1 喀什噶爾河流域水土保持面積與減沙量的關(guān)系

根據(jù)新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)水利局發(fā)布的《新疆水土保持對(duì)水資源和泥沙影響評(píng)價(jià)方法》以及不同類型區(qū)域水保措施減沙指標(biāo)進(jìn)行喀什噶爾河流域不同時(shí)期水保措施減沙量計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 喀什噶爾河流域不同時(shí)期水保措施減沙量

由表2可知，喀什噶爾河流域不同時(shí)期水土保持措施的配置對(duì)輸沙量存在很大程度影響。其中，由于1980年～1989年時(shí)期土地整治、漿砌石砌筑、土壤改良、種植喬木、種植灌木、種植藤木、種植草坪等措施實(shí)施規(guī)模均有大幅度提升，而且與其他措施相比，土地整治、土地改良、種植草坪措施占比顯著提升，所以，水保減沙量占比（40.49%）最大。

進(jìn)一步分析可知，輸沙量規(guī)模除了直接受水保措施配置情況影響外，還與降水量相關(guān)[2]，根據(jù)喀什噶爾河流域不同時(shí)期降水量、徑流量及其與輸沙量的關(guān)系，在年平均降水量較小且水土保持措施面積增大的情況下，減沙量增加，輸沙量降低，而隨著年平均降水量的增大，即使水保措施面積增加，減沙量反而減少，流域輸沙量增加，這一過(guò)程可以得到表3 數(shù)據(jù)的佐證。

表3 喀什噶爾河流域卡拉貝利水文站不同時(shí)期降水量、徑流量及其與輸沙量

由表3統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，1980年～1989年喀什噶爾河流域由于水土保持措施面積大幅度增加，所以輸沙量減少，但是1990年～1999年流域輸沙量反而增加，水保措施減沙效果減弱，這在一定程度上說(shuō)明喀什噶爾河流域1980年 ～1989 年水保措施配比較為合理，但是到1990 年～1999 年配比開(kāi)始失調(diào)。

根據(jù)對(duì)喀什噶爾河流域卡拉貝利水文站不同時(shí)期泥沙粒徑組成進(jìn)行分析，1960年～1969年卡拉貝利水文站粒徑在0.025 mm和0.05 mm以上的泥沙年平均輸沙量分別為14288萬(wàn)t和9765.3萬(wàn)t，而70 年代之后，隨著流域水保措施面積的不斷增加以及各項(xiàng)水保措施配比的不斷調(diào)整優(yōu)化，粒徑在0.025 mm和0.05 mm以上的泥沙年平均輸沙量逐漸下降，1980 年 ～1989 年分別降低為 5414.5 萬(wàn) t和 3185.5 萬(wàn) t，但1990 年以后逐漸回升。由此可見(jiàn)，不同時(shí)期水保措施配置及減沙效果還與泥沙組成存在一定關(guān)系，且隨著水保措施實(shí)施面積的增加和配比的調(diào)整優(yōu)化，總體呈現(xiàn)出泥沙細(xì)化趨勢(shì)。

2.2 不同水保措施配置的蓄水效益

因蓄清排渾運(yùn)用方式[3]的不同，不同水土保持措施所具有的蓄水效應(yīng)也存在差別，根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，1980 年喀什噶爾河流域水保措施加強(qiáng)前淤地壩蓄水效益在各項(xiàng)水保措施中最優(yōu)，但隨著1980 年以后各項(xiàng)水保措施規(guī)模與面積的增大，土地整治、漿砌石砌筑、土壤改良、種植草坪的蓄水效益顯著增加，而總蓄水效益卻呈下降趨勢(shì)?？梢?jiàn)，為充分發(fā)揮水土保持措施的蓄水效益，必須重新安排水保措施配置比例，并對(duì)淤地壩進(jìn)行攔蓄擴(kuò)容和加高加固處理。噶爾河流域水保措施不同時(shí)期水保措施蓄水量見(jiàn)表4。

2.3 水保措施蓄水減沙效益結(jié)果分析

通過(guò)對(duì)喀什噶爾河流域不同時(shí)期水保措施蓄水減少效益變動(dòng)趨勢(shì)的分析可以看出，隨著水保措施數(shù)量的增加，各項(xiàng)水保措施配置比例也隨之調(diào)整，但其所產(chǎn)生的蓄水?dāng)r沙效益不一定增加。流域1980年～1989年各項(xiàng)水保措施數(shù)量明顯增大，配置比例也做出了調(diào)整，所以減沙效益十分明顯，從1970年～1979年的11.69%增加到1980年～1989年的40.49%；蓄水效益也從1970年～1979年的14.63%增加到1980年～1989年的26.19%。但是在此后的1990年～1999年和2000年～2009年，蓄水量增長(zhǎng)緩慢，攔沙量不增反降，充分表明，流域水保措施配合比例應(yīng)以1980年～1989年為基礎(chǔ)進(jìn)行調(diào)整，參考這一時(shí)期的成功做法，應(yīng)將土地整治、漿砌石砌筑、土壤改良、種植喬木、種植灌木、種植藤木、種植草坪的比例控制在0.17∶0.18∶0.08∶0.17∶0.16∶0.01∶0.23左右，以充分發(fā)揮水保措施組合的最大蓄水?dāng)r沙效益。

其他條件不變的情況下，隨時(shí)間的推移，喀什噶爾河流域不同時(shí)期工程措施和林草措施蓄水?dāng)r沙作用將越來(lái)越大，但淤地壩的蓄水?dāng)r沙作用反而隨時(shí)間推移而減小，因?yàn)樾陆ㄓ俚貕沃灰獛?kù)容足夠，其攔沙效果十分明顯，但隨著庫(kù)容的淤積，如不及時(shí)進(jìn)行擴(kuò)容加固改造，其蓄水?dāng)r沙效果將大大降低。

表4 喀什噶爾河流域不同時(shí)期水保措施蓄水量

3 結(jié)論

根據(jù)本文對(duì)喀什噶爾河流域不同時(shí)期水土保持措施蓄水減沙效益的分析結(jié)果，為加強(qiáng)流域水土保持措施實(shí)施力度和執(zhí)行效果，必須加強(qiáng)對(duì)各項(xiàng)水保措施配置比例的調(diào)整與優(yōu)化分析，通過(guò)不同工程措施和植物措施的配合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)最佳的水土保持治理效果。此外，為充分發(fā)揮淤地壩庫(kù)容的蓄水?dāng)r沙效應(yīng)，必須盡快進(jìn)行阿納庫(kù)勒水庫(kù)淤地壩清淤擴(kuò)容加高加固改造，并通過(guò)淤地壩與其余水保措施的配合，發(fā)揮最大的減沙效益。