疏勒河流域农业开发的生态问题与解决措施
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水利工程开发建设为疏勒河流域农业环境的维持和发展提供了有力的支撑和保障, 疏勒河流域生态环境脆弱, 面临缺水、土地荒漠化危机, 必须坚持人与自然和谐相处的原则, 加快建设节水型灌区, 采取工程、生物和管理措施加强对生态环境的保护, 迅速遏制生态环境恶化趋势, 保障灌区农业可持续发展。本文分析了疏勒河流域生态环境面临的问题, 并提出了改善疏勒河流域生态环境的对策。
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疏勒河流域是内陆干旱地区, 土地荒漠化已成为生态环境的主要危机, 农业开发要与生态环境保护同步, 需采取行政管控和生态项目建设双重措施, 最大限度减轻社会活动对自然生态的损害。
1、 农业水利开发为疏勒河灌区的维持和发展提供了保障
1.1、 地理位置
疏勒河发源于祁连山脉的岗格尔肖合力岭, 干流全长460 km, 由东南向西北穿行于讨赖南山与疏勒南山之间, 流域面积4.13万km2, 流经肃北县、玉门市、瓜州县、敦煌市。在双塔水库建成以前, 疏勒河水自然流淌到哈拉湖, 成就了敦煌文明。疏勒河流域的农业灌溉历史悠久, 可以追溯至汉唐时代。现在瓜州以下早无地面径流, 仅存干河道遗迹。
1.2、 地形地貌
疏勒河源头冰川沼泽发育, 山间谷地较开阔, 河谷较宽。下段河谷变窄, 特别是北流横穿托来山时形成峡谷。疏勒河流域地势上南高北低、东高西低, 海拔高程1 120~1 500 m, 南北坡降平均为10‰~15‰, 东西坡降2‰~3‰。
1.3、 土壤植被
疏勒河地域位于东南季风区、蒙新高原区、青藏高原区交汇处, 在土壤形成过程和土壤类型上表现为多样性, 南有阿尔金山东段、祁连山西段的高山, 山前有一列近东西走向的剥蚀石质低山, 北有马鬃山。中部走廊为疏勒河中游玉门、瓜洲绿洲和党河下游的敦煌绿洲, 疏勒河下游则为盐碱滩。土壤类型依成土条件、成土过程和土壤属性等分8大类, 其中荒地土壤有棕漠土、盐土、草甸土、沼泽土、风沙土和新积土;耕地土壤有灌漠土和潮土。地带性植被主要由超旱生灌木、半灌木荒漠和超旱生半乔木荒漠组成。流域广布砾质戈壁和干燥剥蚀石质残丘, 砾质戈壁分布有典型的荒漠植被, 如红砂、膜果麻黄、泡泡刺、木霸王、裸果木等群落类型。疏勒河中、下游有少量胡杨和尖果沙枣林, 冲积平原上分布有芦苇、芨芨草、甘草、骆驼刺、花花柴、苦豆子、马蔺、拂子茅等组成的盐生草甸。
1.4、 水资源利用
以水权试点前的2014年为例, 疏勒河来水10.05亿m3, 疏勒河各灌区农业灌溉用水8.72亿m3, 404厂等工业用水量0.48亿m3, 社会经济系统用地表水总量9.2亿m3, 占地表水资源总量的91.54%。《西北地区水资源配置量、生态环境建设和可持续发展战略研究》成果认为, 在西北干旱地区, 生态环境和社会经济系统的耗水以各占50%为宜, 疏勒河流域农业开发已经超过了水资源的承载能力。2014年推行水权试点以后, 2017年三灌区年用水指标从8.32亿m3压减到了5.02亿m3, 但实际年用水量依然接近9亿m3, 节水型灌区建设任务依然任重道远。
2、 疏勒河流域生态环境面临较为严重的危机
2.1、 疏勒河流域生态环境对水工程形成依赖
经过长期的自然演变和多次大规模的农业开发, 疏勒河流域生态环境丧失了自我修复能力, 对水工程形成依赖, 土地风蚀荒漠化已经到了十分严重的程度。
据有关资料推算, 大约在距今10多亿年前, 疏勒河流域还是一片汪洋。新生代第三纪以后, 由于岩浆活动引发多次的地壳运动, 使南北两山突起而中部下沉。第四纪以后, 该流域及祁连山区经历了几次冰期和间冰期气候的变化, 在流域上游山区积累了厚达几百米的冰川。自全新世以来该流域气候进一步变得干燥, 河流水域缩小, 大量湖泊干枯, 绿洲退化, 在水的搬运和沉积作用下, 形成了三个被砂砾戈壁包围、相互孤立的山前冲洪积扇, 就是如今的昌马、双塔、花海三灌区。强烈的砂砾河渠渗漏和日晒风吹使疏勒河水沿自然河道已根本无法到达这几块绿洲。河水流不到, 靠降雨也不能解决生态用水。灌溉面积从新中国成立初期的不足0.67万hm2发展到目前的近10万hm2。这些耕地开发之前都是天然植被覆盖度最好的区域, 灌溉期是人工绿洲面积, 非灌溉期就是寸草不生的荒漠, 是沙尘天气的主要扬尘区。生态对水工程完全形成依赖, 已无法自我修复。
2.2、 过度开采地下水使生态环境恶化趋势加剧
根据甘政函[2004]60号文关于《疏勒河项目中期调整计划》的批复, 疏勒河流域各灌区地下水允许开采总量为0.19亿m3。2014年, 疏勒河各灌区有地下水井2 868眼, 年取水总量2.963 2亿m3, 实际开采量已占到了允许开采量的1 560%, 处于严重超采状态, 地下水危机已到了触目惊心的程度。这些井所在的位置大部分原来都有河水渠道, 地表水完全能满足灌溉需要。由于曾经一个时期大量发展井灌, 河水用量越来越少, 直至在局部小范围形成不用河水的纯井水灌溉区域, 河水渠道被废弃破坏。大量抽取地下水造成地下水位持续下降, 根据疏勒河流域水环境监测统计, 昌马灌区地下水最大埋深1995年为16.05 m, 2014年部分井灌区已达到了26 m, 总矿化度也从1.86 g/L上升到了9.09 g/L。机井也越打越深, 1994年平均井深59 m, 2014年达到了75 m。2017年地下水监测井统计, 昌马灌区地下水平均埋深已经达到了7.3 m, 普遍超过了5 m, 到了十分危急的边缘。双塔灌区近20年来地下水水位累计下降2.0~8.0 m。
据《甘肃安西极旱荒漠国家级自然保护区三期综合科考报告》 (2014年) 研究分析, 双塔灌区局部土壤在受到人类活动和气候影响而退化严重, 工程活动造成局部土壤破坏, 引起局部地下水位下降、局部污染、水质恶化, 局部地质地貌和湿地环境发生变化。过度开采地下水对生态环境的不利影响显现。
3、 改善疏勒河流域生态环境的对策
3.1、 培育水源地涵养林
据世界水坝委员会提出的研究报告, 世界范围内因泥沙淤积每年约有1%的水库报废, 国内着名的黄河三门峡水库1960年9月建成蓄水, 1966年库内已淤积了34亿m3的泥沙, 达到库容的40%以上;青铜峡电站水库更是在5年内便淤损了86.9%的库容。无论从生态与环境保护方面考虑, 还是从发挥水工程的功效出发, 都应该尽快开始疏勒河上游水源地涵养林研究培育和中游行洪河道护岸工作, 减轻水土流失, 努力使疏勒河水变清, 保证昌马水库和双塔水库不被过早淤积, 最大限度发挥昌马水库蓄洪减灾的作用。
3.2、 采取地下水保护措施
目前疏勒河流域地下水和地表水分权管理, 地下水超采严重, 却没有采取有效的补给措施, 不符合国家地下水保护行动提出的采补平衡原则。应立即采取地下水保护行动, 制定实施疏勒河流域地下水超采区治理方案, 建立健全地下水资源保护管理制度, 有计划的逐年压减开采量, 逐步封堵非饮用地下水井, 启动生态用水补偿机制, 蓄引河水适度补充地下水。遏制甘肃民勤县土地荒漠化造成数万人外出寻找生路, 废弃大量耕地和村庄, 沙进人退的惨剧在疏勒河流域重演。
3.3、 充分保证生态环境用水
灌区建设必须兼顾生态效益和社会利益, 坚持科学发展观, 真正实现疏勒河流域水资源的科学利用和有效保护。加快建设节水型社会, 将全流域社会经济系统用水量控制在最严格水资源管理制度“三条红线”以内, 保证疏勒河流域下游生态环境用水量, 足量下泄生态用水, 在平水年份, 双塔水库下泄生态水量7 800万m3, 以弥补农业水利开发对生态环境造成的不利影响。使得敦煌盆地土地沙化、绿洲边缘天然 (草地) 生态恶化初步得到遏制, 敦煌西湖国家级自然保护区生态基本维持稳定。
3.4、 建设生态文明现代化灌区
落实“绿水青山就是金山银山”的生态观, 坚持生态文明建设战略, 实施水资源优化配置、地下水开采量压减、灌区洗盐排碱、中小河流治理、水土保持项目、入河排污口取缔等工程和管理措施, 确保疏勒河干流天然河道不断流、湿地不萎缩, 水污染得到有效防治, 主要水土流失得到彻底治理, 生物多样性得到保育, 自然环境得到全面保护。
对昌马河自然保护区、桥子生态保护区、北石河生态区、西湖自然保护区等生态保护区的生态供水实施专门的供水工程设施、保障措施和水量调度管理制度。对灌区内部的防护林网、自然湿地、天然草场、生态园区等, 结合具体的生态区域、供水方式、灌区水利工程, 提出生态供水工程规划和水量调度计划。
力争到2023年, 将疏勒河流域各灌区建成设施完善、惠及民生、流域和谐、生态良好、管理一流的生态文明现代化灌区。
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