洛浦县环城水系景观生态水量分析

苏海波

(新疆水利水电勘测设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830000)

城市水系作为城市基础建设的重要组成部分，对城市防洪安全、保障生态文明环境、构建人类宜居环境有着深远的意义[1]。随着洛浦县经济高速发展，城镇化进程不断加快，城市总体规划对城市水系功能提出了多元化要求，主要体现在水环境、水景观、水文化、水安全等方面[1]。洛浦县规划用地总体布局以“东工西贸，绿带环绕；组团联动，水润绿洲”为主要思路。近些年来，洛浦县根据自身区位优势，积极调整农业产业结构，在确保粮食安全的基础上，以“2个加速、1个突破”为重点的7项富民增收措施全面落实，即林果产业加快发展，特色产业发展迅速，畜牧业稳步发展。工业经济体系涉及建材、医药、纺织和农副产品加工等领域。目前，基于援助建设和区位资源优势，拟做大做强天然气、建材、维吾尔医药、特色农副产品深加工、民族特色产品加工业。而工业园区是未来县域范围内的经济增长核心，将成为区域经济中心，随着工业化进程的加速，同时也会带来大规模的城镇化，这会大大促进城区与工业区间用地的利用，在2区交通联系走廊两侧将自然形成服务于2区的公共服务中心，区域用水需求将不断扩大，如何让现有水系成为整合联动的催化剂成为关键。

景观生态水量包含2层含义：维持河道内完整生态系统所需水量；维持河道及周边生态所需水量[2]。国内外常用方法分为4类：水文学法、水力学法、生境模拟法和整体分析法[3]。国外生态水量计算方法主要有，IFIM法、Tennant方法、适配曲线法、R2-CROSS法、BBM法等[4-10]。国内确定河道内生态需水，要求用长系列资料，常用代表法有Tennant法、最枯时段平均流量法(包括近10a最枯月流量法(7Q10法)、最枯月平均流量法(P=90%)、月年保证率法等)[6-8，11]。城镇绿地、生态林草需水量常采用面积定额法进行计算[12-14]。穿行于城区的水渠是城市发展的活跃性元素，在水系建设上注重对水系的景观化利用将使城市形象和环境有全新的面貌。本文利用规划设计的洛浦县环城水系，分析环城水系景观生态水量，以合理的景观规划探索人与自然和谐相处的人类宜居环境。

1 研究区概况

洛浦县位于新疆西南部，玉龙喀什河下游，地处昆仑山北麓，塔克拉玛干大沙漠南缘[15]，地貌总轮廊由南向北分为山地、绿洲、沙漠3大部分，地理位置79°59′30′′E～88°32′′′E，36°30′18′′N～39°29′12′′N。洛浦县辖7乡、1镇、2场，1个直属管理区，总面积14278km2。洛浦县属大陆性暖温带干旱气候，全年平均气温4.2～12.2℃，极端最低气温-24.6℃，极端最高气温40.6℃，年均降水量14.1～60mm，气候中大风(夹带沙尘)和干热是主要气象灾害。2019年洛浦县总供水量为5.79亿m3，地表、地下水供水量分别为4.82亿、0.78亿m3。2020—2030年用水总量控制指标为5.81亿m3，现状用水量已经接近红线指标控制值，区域水资源可承载性受到威胁。现状年总用水量中，农业、工业、生活、生态用水占比分别为94.8%、1.1%、2.3%、1.9%，用水结构不合理加剧了的水资源的空间不协调性发展。

2 水系现状与分析

2.1 水系历史演变与现状

洛浦县县域有6条河流，均发源于昆仑山脉，自然水面主要分布在杭桂乡、多鲁乡和洛浦镇，境内水由河水、泉水和地下水构成，其中地面径流常年有水河流2条，即玉龙喀什河和阿其克河，洛浦县可利用的地表水资源主要来自于玉龙喀什河，玉龙喀什河以东还有阿其克河、沙格达利亚沟、苦兰姆拉克沟、勿土里格河4条小河沟。通过《史记》《魏书》《通典》记载，推断玉龙喀什河由东汉至魏晋南北朝时期，河流由东向北流了，近代，玉龙喀什河随和田河北移而逐渐北移[16]。

洛浦县境内现有多条渠道，分为总干渠、干渠、支渠、斗渠，分别为1、32、166、1772条。洛浦县已建中小型水库共计3座，水库规模分别为中型、小Ⅰ型、小Ⅱ型，总有效库容2470万m3。

2.2 现状水系布局

洛浦县现状水系总体空间布局为“一廊、三脉、多点”。

一廊：工业区与主城区间由湿地水塘、输水干渠、生态林地共同组成的具有重要生态意义的郊野公园，由喀拉快力水库连接至玉龙湾风景区长约9km、宽约1.5km，是县域具有生态和旅游双生功能的绿化廊道。

三脉：洛浦县境内有3条渠道，分别为多鲁乡干渠、洛浦镇干渠、排碱渠，全区被多鲁乡干渠划分为主城区和工业园区，洛浦镇干渠、排碱渠横穿城区。

多点：现状有青年公园、文化公园、玉河公园等滨水、临水景观。

2.3 环城水系存在问题与改善

(1)现有渠系与社会经济发展不协调。洛浦县城周边被村庄和农田包围，县城西部有大片滩涂，中部为基本农田和居民点，南部为水库，是重要的区域水利设施。在县城国土规划建设中，住宅、绿化景观、道路交通等用地建筑已陆续开展实施。现有3条干渠穿过县城，其中2条承担灌溉和景观绿化功能，另一条为农田排碱渠，但原有渠道已经不能满足现有规划设计中“让水活跃整个城市”的主题，因此需要对现有水系进行改造，以满足人民对社会经济、生活、精神的追求。区域空间发展极不均衡，典型区域如G315国道西南侧，紧邻主城区和哈拉快力水库区域，跨跃国道发展及侵占重要生态保护区域，人口不断聚集，绿洲生命圈受到威胁。多鲁乡干渠东侧有大片农田，临近重要生态通道，下游天然林草区在退化缩小，需严格控制用地发展空间边界，保护区域生态系统。洛浦县排碱渠临近主城区域，区域土地利用率较低，应优化土地利用，重点发展。

(2)县域水面减少，生态用水保障程度低。县域内生态环境脆弱，水资源紧缺。一方面，随着大面积开荒、灌溉农田，土地荒漠化面积不断扩大，天然荒漠植被大面积衰减，草场退化问题严重。另一方面，县域内自然灾害频发，自然环境恶劣，沙尘天气居多，风沙灾害每年给农牧业生产造成严重损失，严重威胁着各族人民群众的生产生活。人口快速增长、工业的快速发展等将使水土资源短缺、生态环境恶化等问题更加突出。遥感解译成果显示，1999—2000年和田河流域进入开荒高峰期，引水量增大，生态用水被挤占，林草面积迅速退化。

(3)区域防洪能力不足。玉龙喀什河在同古孜洛克水文站以上34km河段内因滥采滥挖和田玉，河道两岸阶地的地表结皮和荒漠植被严重破坏，阶地表层多为砾石或松散堆积物，基本无植被分布，极易形成风蚀。一旦暴雨洪水来临，阶地松散堆积物冲入河道，易造成水土流失；而且大量的泥沙被冲到下游河道，造成下游河道淤积，易形成洪水泛滥，危及下游人民生命产财安全。

2.4 环城水系对建设用地的要求

(1)县域水环境改善要求环城水系布局、连通、增效进一步细化。洛浦县城位于洛浦县域山间洪积—冲积扇绿洲平原上。从区域大环境来看，县城北部为塔克拉玛干大沙漠，南部为山区，生态环境脆弱；从地处绿洲平原来看，县城四周是乡镇农田与居民点，农田、绿树成荫；县城内部多条水渠穿过，居住生态环境较好，构建连通水系景观，打通区域经济联动发展。

(2)县域居民精神文明要求环城水系丰富水景观、水文化。要提升中心城区政治、文化、教育、医疗、商贸等区域中心职能，健全社会服务体系，完善中心城的职能；要全方位支撑北京工业区的正常运转，从公共服务、市政基础设施、居住教育等方面向北京工业区倾斜，拉动经济引擎，实现经济跨跃发展。

(3)城市水系要注重生态文明建设，保护绿洲生态。在注重城市实体空间建设的同时，还要加强生态环境建设，保护城区赖以生存的绿洲生态系统，重视防风防沙林地的建设，促进水土保养，在城市外围，沿外环路修筑环城绿带，沿水渠两岸修筑沿河绿带，整个城区绿带环绕，居住和工业区被绿地分隔。生态廊道可改善城区小气候，起着分隔工业区和生活区的功能，减少工业对居民生活的影响。

3 洛浦县环城水系生态水量

3.1 环城水系生态需水量预测

整个环城水系需水量主要由水系的蒸发量、渗漏量以及城中绿地及沿岸绿化水量组成。

3.1.1水系蒸发量

环城水系主要由环城水系滨河、综合公园1、综合公园2、综合公园3 4部分组成，洛浦县环城水系蒸发量见表1。

表1 洛浦县环城水系蒸发量

3.1.2水系渗漏量

水系渗漏量计算较为复杂，影响因素较多，通常取经验渗透系数进行估算，考虑水系渠道的防渗处理措施，渠系水有效利用系数按0.9考虑。环城水系主要由环城水系滨河、综合公园1、综合公园2、综合公园3组成，洛浦县环城水系渗漏量见表2。

表2 洛浦县环城水系渗漏量

3.1.3绿地绿化用水量

利用水利局统计资料及规划设计成果，规划区范围内人工植被生态水量采用面积定额法，即不同植被类型的面积乘以生态需水定额计算得到生态水量，浦县绿地绿化用水量见表3。

W=∑Wi=∑Ai·ri

(1)

式中，Ai—植被类型i的面积；ri—植被类型i的生态需水定额。

依据《关于印发新疆维吾尔自治区工业和生活用水定额的通知》(新政办发[2007]105)号文[3]，南疆园林绿化业城市绿化微喷用水定额为7500～9000m3/ (hm2·a)；依据《新疆绿化管理用水定额》南疆绿化管理城市绿地用水定额先进值为7500m3/(hm2·a)、通用值采用11100m3/(hm2·a)。考虑洛浦县资源较为匮乏，研究区绿地绿化用水定额采用7500m3/(hm2·a)，结合面积定额法，得洛浦县绿地绿化用水量为28.21万m3。

3.1.4环城水系需水量预测

由表4可知，洛浦县环城水系年需水量合计值为62.52万m3。

3.2 环城水系可供水量分析预测

洛浦县可以作为环城水系景观供水水源主要为喀什玉龙河渠首河水、哈拉快力水库。

(1)河水。供水水源一支从洛浦镇干渠注水入环城水系，从玉龙喀什河渠首引水，途经山普拉电站引水渠-洛浦县总干渠-纳瓦干渠-洛浦县东干渠-洛浦镇干渠。洛浦镇干渠设计流量2.5m3/s，其控制1条支渠，38条斗渠，灌溉面积为926.67hm2。

(2)水库。供水水源另一支从多鲁乡干渠引水，从玉龙河渠首引水，途经山普拉电站引水渠-洛浦县总干渠-纳瓦干渠-洛浦县东干渠-多鲁乡1干渠-哈拉快力水库-多鲁乡水库引水渠-多鲁乡干渠。多鲁乡干渠设计流量2.32～10.17m3/s，控制13条支渠，灌溉面积为9366.67 hm2。

(3)再生水。洛浦县水资源匮乏，现状年洛浦县将对污水处理厂进行深度化处理，出水水质要求达到GB/T18921—2002《城市污水再生利用景观环境用水水质》的要求，但污水回用主要用于洛浦县北京工业园区绿化和下游沙漠防护林灌溉，暂无多余水量向环城水系绿地绿化供水。

(4)可供水量预测。现状年洛浦县用水总量接近三条红线用水总量控制指标，规划2025、2030年通过高效节水，缩减农业灌溉定额，将现状用水定额的10320m3/hm2，缩减至规划年2025、2030年的9975和9450m3/hm2，环城水系可供水量见表5。

表5 环城水系可供水量

由表5可知，通过农业节水规划2025、2030年将节省出的水量分别为355.12万、895.52万m3。

3.3 水量平衡预测

通过环城水系可供水量和需水量分析项目的可行性，环城水系水量平衡见表6。

表6 环城水系水量平衡 单位：万m3

由表6可知，洛浦县规划2025、2030年均满足环城水系所需水量，其富余水量分别为292.59万m3、832.99万m3。因此，规划2025、2030年洛浦县环城景观用水是足以得到保证的。

4 结论

本文通过分析洛浦县现状水系存在的问题，以及城市总体规划中对城市水系的要求，对洛浦县环城水系景观生态水量保障分析计算，结果如下：

(1)环城水系建设将是城市发展的活跃性元素，洛浦县原有渠系线路与现状相关基础设施不匹配，现状水系布局迫切需要调整，水系的景观化将使城市形象和环境有全新的面貌。

(2)洛浦县环城水系景观生态需水量62.53万m3，研究区范围内通过对农业进行高效节水，缩减农业灌溉定额，规划2025、2030年可供水量分别为355.12万、895.52万m3，通过环城水系供需平衡分析计算，规划年环城水系景观生态水量足以得到保障，将为西北内陆景观生态水量分析提供借鉴意义。