塔里木河防洪工程与可持续发展

2014-04-02 21:42周志新赵阳刘起霞
河南建材 2014年3期
关键词:塔里木河干流洪水

周志新 赵阳 刘起霞

1 中储粮油脂(新郑)有限公司(451100)2 河南工业大学土木建筑学院(450001)

塔里木河防洪工程与可持续发展

周志新1赵阳2刘起霞2

1 中储粮油脂(新郑)有限公司(451100)2 河南工业大学土木建筑学院(450001)

以塔里木河干流河道治理为主线,重点分析塔里木河近50年水资源开发利用及引起的环境问题,旨在揭示里塔木河水资源开发与生态演变的关系,并就流域防洪、水资源管理、水环境保护、受损生态系统的重建等四个方面的问题进行了研究,提出水资源合理利用与可持续发展的对策。

塔里木河;防洪工程;可持续发展

0 前言

塔里木河地处我国西北干旱区,长约1 321 km,水量46×108m3,是我国最长的内陆河。近50年来,塔里木河在人类活动的作用下,流域水环境与自然生态发生了显著变化,流域土壤次生盐渍化加重,干流区水质盐化,塔里木河下游以胡杨林为主体的天然植被全面衰败,夹持在塔克拉玛干沙漠和库鲁克沙漠间的“绿色走廊”濒临消失。

针对上述问题,这里结合两年来野外实际调查和收集到的资料,以塔里木河干流防洪为主线,重点分析塔里木河防洪工程与可持续发展的关系,提出可持续发展的对策。

1 塔里木河洪水的特点

1.1 洪水的突发性

塔里木河突发性洪水是针对上游河流突发洪水而言的。突发性洪水一般具有发生快、来势猛、水量大、难以预报等特点,因此往往造成较大的危害。从上源河流突发洪水类型看,大致包括暴雨洪水和冰川湖崩决洪水。

1.2 水量的不均匀性

塔里木河干流上、中游区耗水量增加是受人类活动和河道自然条件双重影响所致。塔里木河干流上、中游地区私扒乱引、擅自开荒用水现象十分严重,引水口多达138处,其中90%的引水口没有永久控制工程,水量出现严重的不均匀性。

1.3 水质的日趋恶化

塔里木河在1958年还是一条淡水河,河水的矿化度从未超过1.0 g/L。目前,塔里木河干流年均矿化度达1.85 g/L。塔里木河干流目前年平均接纳灌区排污水约6.3×108m3,接纳溶解性总固体的总量约为835.30×104 t,主要污染物质是氯离子、硫酸根、总硬度,其中氯化物污染最为严重。

2 塔里木河防洪工程地质条件分析

2.1 地形地貌

塔里木河流域北倚天山,西临帕米尔高原,南傍昆仑山和阿尔金山,山系平均海拔在4 500m左右,构成中间低平的塔里木盆地。山区河流搬运大量泥沙,堆积在盆地边缘,形成广阔的冲、洪积平原及三角洲平原。塔里木河干流地貌主要由河流、沼泽、湖泊、牛轭湖、沙坝、河间洼地、古河道的风蚀、半固定半流动沙丘等地貌景观组成。

2.2 地质构造

塔里木地台具有统一的前震旦系结晶变质岩基底,是古亚洲大陆的一个陆核,上元古界固结成为塔里木地块,构造运动以升降为主,中、新生代以下降为主,接纳了巨厚的陆相碎屑岩,属构造稳定地区。

2.3 地层岩性

勘察资料表明,塔里木河干流地层在200m深度内由第四系上更新统(Q3)和全新统(Q4)组成,主要为粉细砂和砂壤土,局部夹壤土层,按其物理力学性质可分为三层:0~5.0m为粉细砂、砂壤土、壤土互层,承载力特征值为80~100 kPa;5.0~11.0m为粉砂、细砂和砂壤土,承载力特征值为180 kPa;11~30m为粉砂和细砂层,承载力特征值为200 kPa以上。

2.4 水文地质条件

独立封闭的塔里木盆地为内陆盆地,地下水从西向东,从南、北两侧向塔里木河干流汇集。盆地内深厚的松散层,形成连通的孔隙潜水含水层。松散层主要为粉砂、细砂和砂壤土,具有中等富水性和透水性,渗透系数在10~3 cm/s。

2.5 不良物理地质现象

塔里木河干流,河床受中北阿陷构造沉降的控制,淤积严重,洪水漫溢,河床多次迁徒,古河道在南北方向上展布,上游区展宽在40~120 km,中游区展宽在80~130 km,与中北坳陷的展布范围基本一致。

3 塔里木河的防洪措施与可持续发展

确立塔里木河生态河的地位和基本观念,坚持生态与经济、上游与下游协同发展的原则,以“整体、协调、循环、再生”为生态和经济建设的出发点,实现流域水资源的统一管理,运用市场的和行政的手段,建立合理的分水方案和水市场调节机制,控制源流引水,减少干流上、中游低效耗水,确保下游基本用水,实现流域水过程的完整性和水资源的可持续利用,为流域生态与社会经济的可持续发展提供水资源的安全保障。塔里木河的水资源管理的问题,确切地说,是洪水与干旱的管理。目前,切实可行的措施如下:

3.1 流域防洪措施

修建堤防工程与生态堰,即指在保障上中游生产和适度规模生态用水的前提下,对河汊发育河段修筑堤防保护工程,防止洪水无序漫溢,减少水资源无效损耗。对塔里木河干流上中游段的138个引水口进行有计划封堵,废除所有私自乱扒、乱引的临时性引水口,修建永久性引水控制闸,减少水资源的浪费。目前,从干流上游的阿拉尔到下游的阿西木耶,共布置生态闸(堰)50座,其中,新改建闸(堰)36座(新建生态闸18座,改建7座,新建生态堰11座),已建生态闸14座。

河段护岸建设工程指对干流上中游部分淤积严重、行洪能力不足的河段,实施河道疏浚,提高河道输水能力;对侵蚀冲刷严重河段,实施护岸工程,减缓河岸冲刷;对河曲较大的游荡河段,修建束洪防护堤,控制和归顺河势。

3.2 流域水资源管理措施

塔里木河流域跨5个地(州)和新疆兵团4个师,存在利益主体多元化问题。在资源利用过程中市场调节机制尚未建立起来,政府调节仍是流域水格局长期存在的主导机制。为此,需进一步建立完善水资源管理和调节机制,建立合理的分水方案、调水机制和水市场调节机制,力争在产水、调水和用水的各个环节上,提高应用技术和管理技术的科技含量,促进流域水资源保护和可持续利用。

3.3 水环境保护措施

从塔里木河源流和干流的可持续发展高度出发,科学地规划排水系统,建立和完善塔里木河源流区及干流上游灌区农田排水体系,严格控制灌区排水指标,杜绝超标水质对塔里木河水资源的污染,严格控制和减少源流区及干流上中游高矿化度水的排入,建立全流域的农田排水管理系统和水质安全保障体系。

3.4 受损生态系统的重建措施

针对塔里木河下游“绿色走廊”严重萎缩、生态环境日益退化,从2000年开始我国实施了向塔里木河下游应急输水工程,即从博斯腾湖调水到大西海子水库,集中向下游断流30年的河道输水,以拯救日趋萎缩的塔里木河下游“绿色走廊”,恢复与重建生态系统。加快的防沙建设,生物防沙与局部风沙危害严重段的机械防沙相结合。河道附近的路段可通过输水恢复植被,发挥天然植被的保路防沙作用,远离河道的路段以机械固沙为主,确保塔里木河下游“绿色走廊”的畅通。

4 结论

塔里木河干流治理工程建设的效益主要体现在生态效益和社会效益两大方面,其直接经济效益也非常显著。建成后的塔里木河干流治理工程,将极大地改变塔里木河干流尤其是下游的生态环境,优化人工和自然绿洲的生态结构,改善沿岸群众的生产生活条件,是塔里木河两岸经济和环境协调发展、改变边疆地区贫困面貌、社会稳定、造福子孙后代的工程。

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国家自然科学基金项目“西北主要城镇区域与PREE的动态模拟、空间整合研究”(51178163)

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