1　塔里木河流域基本概况

1.1　流域的基本情况

1.1.1　基本情况

塔里木河是我国最大的内陆河,其流域位于新疆维吾尔自治区南部的塔里木盆地,处于东经73°10'～94°05',北纬34°55'～43°08'之间,流域总面积102.70万km2。其中山地占47%,平原区占22%,沙漠面积占31%。流域地处欧亚大陆腹地,由发源于塔里木盆地周边天山山脉、帕米尔高原、喀喇昆仑山、昆仑山、阿尔金山等山脉的阿克苏河、喀什噶尔河、叶尔羌河、和田河、开都河—孔雀河、迪那河、渭干河—库车河、克里雅河和车尔臣河等九大水系和塔里木河干流、塔克拉玛干沙漠及东部荒漠三大区组成。

流域环塔里木盆地的整个南疆地区,涵盖南疆阿克苏地区、喀什地区、和田地区、克孜勒苏柯尔克孜州和巴音郭楞蒙古自治州等五地州行政区域,是新疆境内跨地(州、县、市)最多的流域。1998年总人口825.7万人,其中少数民族占流域总人口的85%,是以维吾尔族为主体的少数民族聚居区。流域内现有耕地2044万亩,国内生产总值350亿元。流域多年平均天然径流量398.3亿m3,主要以冰川融雪补给为主,不重复地下水资源量为30.7亿m3,流域水资源总量为429亿m3。

塔里木河干流全长1321km,自身不产流,历史上塔里木河流域的九大水系均有水汇入塔里木河干流。由于人类活动与气候变化等影响,20世纪40年代以前,车尔臣河、克里雅河、迪那河相继与干流失去地表水联系,40年代以后喀什噶尔河、开都河—孔雀河、渭干河也逐渐脱离干流。目前与塔里木河干流有地表水联系的只有和田河、叶尔羌河和阿克苏河三条源流,孔雀河通过扬水站从博斯腾湖抽水经库塔干渠向塔里木河下游灌区输水,形成“四源一干”的格局,塔里木河流域水系见图1.1。由于“四源一干”流域面积占流域总面积的25.4%,多年平均年径流量占流域年径流总量的64.4%,对塔里木河的形成、发展与演变起着决定性的作用。

20世纪50年代以来,由于人类活动与气候变化等影响,加之水资源没有实行流域统一管理,现有的管理体制和机制,不能对流域水资源实施有效的统一调度和合理配置,源流进入干流的水量不断减少,最终导致多条源流相继脱离干流(断流的河道见图1.2),生态环境不断恶化(枯死的胡杨见图1.3)。

1.1.2　流域“四源一干”自然地理特征概况

塔里木河流域北倚天山,西临帕米尔高原,南凭昆仑山、阿尔金山,三面高山耸立,地处天山地槽与塔里木地台之间的山前凹陷区。由于塔里木河流域涵盖了塔里木盆地内86.6%的面积,因此,其地形地貌主要表现出塔里木盆地的地貌特征。其总的地貌呈环状结构,地势为西高东低、北高南低,平均海拔为1000.00m左右。除东部较低外,其他各山系海拔均在4000.00m以上。天山西部、帕米尔高原、喀喇昆仑山和昆仑山有许多海拔在6000.00m以上的高峰,其中位于喀喇昆仑山的乔戈里峰,海拔为8611.00m,是世界第二高峰。盆地和平原地势起伏和缓,盆地边缘绿洲海拔为1200.00m,盆地中心海拔为900.00m左右,最低处为罗布泊,海拔为762.00m。塔里木河流域四周高山环列,流域内高山、盆地相间,来自昆仑山、天山的河流搬运大量泥沙,堆积在山麓和平原区,形成广阔的冲、洪积平原及三角洲平原,以塔里木河干流最大。根据其成因、物质组成,山区分为下列地貌带。

山麓砾漠带:为河流出山口形成的冲洪积扇,主要为卵砾质沉积物,在昆仑山北麓分布高度1000～2000m,宽30～40km;天山南麓高度1300～1000m,宽10～15km。地下水位较深,地面干燥,植被稀疏。

冲洪积平原绿洲带:位于山麓砾漠带与沙漠之间,由冲洪积扇下部及扇缘溢出带、河流中、下游及三角洲组成。因受水源的制约,绿洲呈不连续分布。昆仑山北麓分布在1500～2000m,宽5～120km不等;天山南麓分布在920～1200m,宽度较大;坡降平缓,水源充足,引水便利,是流域的农牧业分布区。

塔克拉玛干沙漠区:以流动沙丘为主,沙丘高大,形态复杂,主要有沙垄、新月型沙丘链、金字塔沙山等。塔克拉玛干沙漠见图1.4。

塔里木河流域远离海洋,地处中纬度欧亚大陆腹地,四周高山环绕,东部是塔克拉玛干大沙漠,形成了干旱环境中典型的大陆性气候。其特点是:降水稀少、蒸发强烈,四季气候悬殊,温差大,多风沙、浮尘天气,日照时间长,光热资源丰富等。气温年较差和日较差都很大,年平均日较差14～16℃,年最大日较差一般在25℃以上。年平均气温除高寒山区外多在3.3～12℃之间。夏热冬寒是大陆性气候的显著特征,夏季7月平均气温为20～30℃,冬季1月平均气温为-10～-20℃。

冲洪积平原及塔里木盆地不小于10℃积温,多在4000℃以上,持续180～200d,在山区,不小于10℃积温少于2000℃;一般纬度北移一度,不小于10℃积温约减少100℃,持续天数缩短4d。按热量划分,塔里木河流域属于干旱暖温带。年日照时数在2550～3500h,平均年太阳总辐射量为1740kW·h/(m2·a),无霜期190～220d。

在远离海洋和高山环列的综合影响下,全流域降水稀少,降水量地区分布差异很大。广大平原一般无降水径流发生,盆地中部存在大面积荒漠无流区。降水量的地区分布,总的趋势是北部多于南部,西部多于东部;山地多于平原;山地一般为200～500mm,盆地边缘50～80mm,东南缘20～30mm,盆地中心约10mm左右。全流域多年平均年降水量为116.8mm,受水汽条件和地理位置的影响,“四源一干”多年平均年降水量为236.7 mm,是降水量较多的区域。蒸发能力很强,一般山区为800～1200mm,平原盆地1600 ～2200mm(以折算E-601型蒸发器的蒸发量计算)。干旱指数的分布具有明显的地带性规律,一般高寒山区小,在2～5之间,戈壁平原大,达20以上,绿洲平原次之,在5～20之间。自北向南、自西向东有增大的趋势(见图1.5)。

(1)四源流的自然地理特征。阿克苏河流域、叶尔羌河流域、和田河流域、开都河—孔雀河流域总面积为24.10万km2,其中山区流域面积为17.11万km2,平原区流域面积6.99万km2。四源流流域多年平均降水量252.4mm,主要集中在山区,在3000～4000m以上年降水量可达400mm以上,是主要产流区;平原区降水量一般只有40～ 70mm,产流很少。干旱指数山区为2～8;平原区为13～25,属干旱地区。塔里木河流域塔里木河流域“四源一干”河流概况见表1.1。

阿克苏河由库玛拉克河和托什干河两大支流组成,河流全长588km,经依拦河闸汇入塔里木河干流。流域面积6.23万km2,其中山区流域面积4.32万km2,平原区流域面积1.91万km2。

和田河发源于昆仑山和喀喇昆仑山北坡,有玉龙喀什河与喀拉喀什河两条支流,流域面积4.93万km2,其中山区流域面积3.8万km2,平原区流域面积1.13万km2,和田河由南向北穿越塔克拉玛干大沙漠,长度达1127km,汇入塔里木河干流。

叶尔羌河发源于喀喇昆仑山北坡,由主流克勒青河和塔什库尔干河、提兹那甫河、柯克亚河和乌鲁克河等支流组成,河流全长1165km,国内流域面积7.98万km2,其中山区流域面积5.69万km2,平原区流域面积2.29万km2。叶尔羌河在流出流域灌区后,流经200km的沙漠到达塔里木河。

开都河—孔雀河流域面积4.96万km2,其中山区流域面积3.30万km2,平原区流域面积1.66万km2。开都河发源于天山中部,注入博斯腾湖,全长560km,博斯腾湖湖面面积为1000km2,容积为81.5亿m3,是我国最大的内陆淡水湖,它既是开都河的尾闾,又是孔雀河的发源地。但随着入湖水量的减少,湖水位逐年下降,博斯腾湖水出流不能满足孔雀河灌区农业生产需要,同时,为加强博湖水循环,改善博斯腾湖水质,1982年修建了博斯腾湖抽水泵站及输水干渠,每年可向孔雀河供水约10亿m3,其中约2.5亿m3水量通过库塔干渠输送到塔里木河下游灌区。塔里木河流域“四源一干”水系见图1.5。

(2)塔里木河干流。塔里木河干流位于盆地腹地,降水量稀少,年均降水量只有41.1mm,本身不产生地表径流,全靠源流补给,属纯耗散型河流。蒸发能力为1121～1636mm,干旱指数为28～80,属极端干旱地区。

塔里木河干流从肖夹克至台特玛湖全长1321km,流域面积1.76万km2,属平原型河流。在塔里木河干流两岸分布着882万亩的国内外最大面积的天然胡杨林群种,塔里木河天然胡杨林见图1.6,它与塔里木河干流两岸的天然草地一起共2100万亩形成了塔里木河干流的天然绿色走廊,有效和阻止了塔克拉玛干和库姆塔格两大流动沙漠的合拢,有效地保护了新疆与内地第二大通道的畅通和两岸居民的生活和生产,至今为止塔里木河干流的生态用水量占到塔里木河干流用水量的75%以上,是一条典型的生态河流。

塔里木河干流是从肖夹克至英巴扎为上游,河道长495km,河道纵坡1/4600到1/ 6300,河床下切深度2～4m,河道比较顺直,很少汊河,河道水面宽一般在500～1000m,河漫滩发育,阶地不明显。英巴扎至恰拉为中游,河道长398km,河道纵坡1/ 5700～1/7700,水面宽一般在200～500m,河道弯曲,水流缓慢,土质松散,泥沙沉积严重,河床不断抬升,加之人为扒口,致使中游河段形成众多汊道。恰拉以下至台特玛湖为下游,河道长428km。河道纵坡较中游段大,为1/4500～1/7900,河床下切一般为3～5m,河床宽约100m,比较稳定。1970年英苏以下266km河道断流,台特玛湖于1974年干涸。塔里木河干流见图1.7。