水資源短缺將是21世紀(jì)人類社會共同面對的危機之一。[1]

新疆地處我國西北干旱地區(qū),降雨稀少,水資源缺乏,生態(tài)系統(tǒng)脆弱,水資源是制約這一地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要因素。

1.水資源

水資源(waterresources)為地球水圈的淡水部分,并包括大氣圈中的水汽,分為空中水、地表水和地下水三類,構(gòu)成陸地淡水系統(tǒng)。地球上淡水總體為3.8×107km3,只占地球總水量的3%,而淡水的77.2%是以冰帽和冰川形式存在于極地和高山上,22.4%為地下水和土壤水,其中2/3的地下水深埋在地下深處,江河、湖泊等地面水的總量約為23×104km3,約占淡水總量的0.36%[2,3,4]。

2.新疆水資源的數(shù)量和特征

新疆位于我國西北干旱區(qū),處于青藏高原西北部,四周高山環(huán)繞,境內(nèi)高山盆地相間,形成極為復(fù)雜多樣的地貌特點,并遠(yuǎn)離海洋,深居亞歐大陸腹地,東離太平洋2500—4000?,來自太平洋的東南季風(fēng),受到秦嶺、大興安嶺、黃土高原東部、祁連山及青藏高原東部的節(jié)節(jié)阻截,偶爾到達(dá)新疆已是強弩之末,僅有微量降雨;南距印度洋1700—3400?,喜馬拉雅山和平均高度達(dá)4000m青藏高原阻擋了來自印度洋行高度只有3500m的西南季風(fēng),將含有豐富水汽的西南季節(jié)風(fēng)拒在西藏之南;北到北冰洋2800—4500km,北方氣流雖可越過較低的阿爾泰山到達(dá)新疆,但來自北冰洋的是干冷的氣流,水分含量少,僅在天山以北產(chǎn)生少量降雨;西距太平洋6000—7500km,距離雖遙遠(yuǎn),但新疆地處北半球中緯度地區(qū),處于盛行西風(fēng)帶,對流層上部的西風(fēng)氣流終年可以通過新疆上空,可從大西洋帶來一定水氣,遇到高山阻擋時,可形成一定降雨,是新疆降雨的主要來源[5,6]。屬典型的溫帶大陸型氣候,形成典型干旱氣候區(qū),全年降雨稀少,廣大平原無降雨徑流發(fā)生,盆地中部存在大面積荒漠無徑流,降雨量北疆多于南疆,西部多于東部,山地多于平原,迎風(fēng)坡大于背風(fēng)坡,北疆山地一般為400—800?,盆地邊緣為150—200?,盆地中心在50?左右,南疆山地一般為200—500?,盆地邊緣為50—80?,東南緣僅20—30?,盆地中心約10?左右。地表水資源來源于大氣降水,全疆降雨總量2429×108m3,84%降落于山區(qū),是徑流形成區(qū),平原、盆地是徑流散失區(qū)。大氣降水在雪線以上部分轉(zhuǎn)化為冰川和永久積雪,其中融水補充河川徑流,全疆產(chǎn)流面積70.4萬km2,產(chǎn)生地表徑流793×108m3,產(chǎn)流區(qū)平均徑流深112.6?,全疆出山口以上有大小河流570條,山泉272處,部分河流源自國外,入境水量約90.8×108m3。河流徑流量約884×108m3,全疆水資源總量為945×108m3[8],境內(nèi)地表水資源793億立方米,人均占有量6608立方米,耕地平均水量110.5m3/hm2,年降雨量平均155?,年徑流深48?。但地表水資源地區(qū)分布不均勻:(1)橫亙中部的天山南、北坡地表水資源占52%,北部阿爾泰山和準(zhǔn)噶爾西部山區(qū)只占18%,南部帕米爾喀喇昆侖山和昆侖山區(qū)占30%;(2)全疆降雨,徑流分布,北部、西部多;南部、東部少。

阿爾泰山、天山、昆侖山的永久積雪線以上形成了大量的冰川,新疆冰川總面積為26091km2,占全國冰川面積的46.2%,冰川存儲量為28275×108m3,占全國冰川總存儲量的49.5%,新疆冰川消融量182×108m3,占新疆總徑流量的21%,其中天山冰川消融量最大為182×108m3,占總消融量的48%,冰川是“固定水庫”,其積消對高山降水起了重新分配和多年調(diào)節(jié)的作用,使得新疆河流年際變化小[5,6]。

3.新疆水資源的開發(fā)利用

新疆地處歐亞大陸內(nèi)陸,降雨稀少,年降雨量只有155mm,屬于干旱和極端干旱地區(qū),但水資源年徑流量有884×108m3,境內(nèi)產(chǎn)生的地表水資源793×108m3,人均占有量6608m3,而中國水資源總量為2.8萬×108m3,人均占有量2220m3[3,7,9,10],可見,從人均占有量來看,新疆是我國豐水的地區(qū),也是西北地區(qū)各省區(qū)中水資源數(shù)量最多的一個,新疆缺水不是對人均擁有水量來說,而是對生態(tài)用水來說新疆水資源貧乏。

3.1生態(tài)用水及新疆生態(tài)用水的界定

從廣義上講,維持全球生物地球化學(xué)平衡諸如水熱平衡、水沙平衡、水鹽平衡等所消耗的水分都是生態(tài)用水,以我國為例,降水資源總量為6.2×1013m3,其中有一部分為生態(tài)用水,包括植被蒸散,土壤地下水和地表水的蒸發(fā),維持水沙平衡、水鹽平衡所需的入海水量等幾個方面;從狹義上講,生態(tài)用水指為使生態(tài)環(huán)境不再惡化并逐漸改善而需要消耗的水資源總量,包括水土保持、林業(yè)生態(tài)工程建設(shè)、維持河流水沙平衡、保護(hù)和維持河流生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)基流、回補超采地下水所需生態(tài)水量及城市生態(tài)用水等幾個方面[8,9]。

全疆生態(tài)用水為237.9×108m3,其中南疆182.8×108m3,東疆12.9×108m3,北疆42.2×108m3[8]。新疆荒漠區(qū)天然植被基本靠地下水生存,地下水的補給主要來自降水和冰雪消融,近些年來,新疆降水有明顯增加趨勢,據(jù)有關(guān)資料等對塔里木河流域的氣候變化、徑流量及人類活動的影響的研究表明各區(qū)域90年代年降水量與多年平均相比,降水明顯是增加的,源流區(qū)平均增加了34.2%,上游區(qū)增加了22.0%,中游區(qū)增加了15.3%,下游區(qū)只增加了6.1%,源流區(qū)降水量增加最為明顯,則對生態(tài)用水無疑是一個重要的保障,有利于生態(tài)環(huán)境的改善。

3.2保障水資源供應(yīng)的基本思路

新疆水資源最基本的矛盾是水資源短缺及其引起的生態(tài)失衡,在相當(dāng)時期內(nèi),洪澇災(zāi)害和水環(huán)境污染也是非常突出的矛盾,從中長期來看,新疆的經(jīng)濟發(fā)展不被水資源所制約,則有足夠的財力投入水利建設(shè)和水環(huán)境治理,具體思路如下:保證供需平衡的基本方法是開源、節(jié)流,以節(jié)約為主。因水是短缺資源,應(yīng)提高其利用率,減少需求。

工農(nóng)業(yè)和生活都要節(jié)約用水消減排污總量,節(jié)約環(huán)境用水,加強水土保持,節(jié)約生態(tài)用水,同時,要以經(jīng)濟與生態(tài)效益為核心,科學(xué)合理開源,充分利用大氣水,即攔蓄雨水,合理利用地表水,也就是計劃用水,科學(xué)利用地下水,就是根據(jù)補給分析利用淺層地下水限制利用深層地下水,努力使污水資源化[7]。