艾丁湖生态输水白杨河流域研究与实践

艾丁湖生态输水白杨河流域研究与实践

甘泉 郝天鹏白杨河流域管理局830000

摘要:本论文聚焦白杨河流域向艾丁湖的生态输水，详细阐述了其基本情况、生态输水优化调度方案、“脉冲式”引洪补湖实践情况以及后续工作展望。通过对相关数据和实践过程的分析，揭示了流域生态输水在改善艾丁湖生态环境方面的重要作用，为类似地区的水资源管理和生态保护提供了有益的参考。

关键词:白杨河流域;艾丁湖;生态输水;洪水资源化利用

引言

水资源在生态系统中扮演着至关重要的角色，对于干旱地区的生态平衡维护更是具有决定性意义。白杨河流域向艾丁湖的生态输水是一项具有重要生态意义和实践价值的举措。

一、艾丁湖、白杨河流域概况

艾丁湖是吐鲁番盆地诸水系的归宿地，主要河流有白杨河、阿拉沟、柯尔碱沟、大河沿子河、塔尔郎河、煤窑沟、恰勒坎河等14条。艾丁湖地势极低，加之典型的高温气候，造成湖水大量而迅速的蒸发。据测算，年蒸发量达两亿立方米以上，超过湖水补给的几十倍。20世纪50年代以来，因灌区扩大，农田引水增加，目前主要除白杨河与阿拉沟水系尚有少

量地表水入湖外，其它河流基本无水下泄、补给仅为地下径流，由于入湖水量急剧减少，艾丁湖目前已退化为季节性湖泊。
白杨河流域位于乌鲁木齐市达坂城区、吐鲁番市托克逊县以及吐鲁番市高昌区三个行政区境内。该流域由上游乌鲁木齐市达坂城区的黑沟河、阿克苏河、高崖子河等汇集而成，由北向南，穿越天山峡谷进入托克逊县境内，随后由西向东，最终注入距托克逊县城东南约30km的艾丁湖，其间在巴依托海峡谷又有柯尔碱沟河汇入其中。流域南北最长处约150km，

东西最宽处约120km，流域总面积5173.4km2。白杨河作为艾丁湖入湖水系 14条河流之一，也是现状下能够为艾丁湖生态补水的主要河流之一。

二、湖面面积历史变化

对照有关数据分析，艾丁湖成为季节性湖泊以后，洪水径流是引起个别年份湖面面积显著扩大的重要因素，如，吐鲁番盆地1996年发生特大洪水，大量洪水径流泄入艾丁湖区，造成艾丁湖1996年湖面面积显著扩大，1997-2000年又连续丰水，艾丁湖在1996-2001年一直维持较大的湖面面积，与1996年洪水和之后的丰水期有较大关系。据分析，1986-2001年湖泊总体呈增大趋势，2001-2015年增加趋势明显减弱，湖面最大面积的年际变化规律与阿拉沟径流变化基本一致。2015 年白杨河流域管理局成立之后，将保障生态基流放在重要位置，坚决落实流域综合规划中上下游生态水量指标，制定水量调度方案，开展弹性配置水量分析，坚持防洪兴利并举，统筹供水、灌溉、生态用水需求，实现了向艾丁湖补水从无到有，再到持续不断流的转变，尽最大能力为呵护艾丁湖湖泊健康贡献白杨河水系的力量，白鹭、灰雁、绿头鸭等候鸟也逐渐增多，艾丁湖生态维护取得很大成效。特别是2016年受发生较大洪水影响，全年补水6058 万m，艾丁湖湖面超过15km。

下文分析的白杨河流域2024年7月2次发生较大规模洪水，加之人工干预“全线闭口”，是洪水资源化利用“引洪补湖”的具体实践。

三、生态补湖思路及部署

(一)方案编制。结合水文、气象、泥沙、降水、水利工程等内容编制完成《白杨河流域向艾丁湖区域生态输水优化调度方案》。该方案以白杨河流域上下游11座渠首枢纽工程布局为支撑，通过红山水库、阿拉沟水库以及拦河液压升降坝等水利工程联调联动,将白杨河与阿拉沟生态水量集中汇合。

(二)调度方式。1.库库联调、闸坝联动、集中输水通过水利工程的协同运作，实现水资源的集中调配和高效利用。2.实行汛期洪水“全线闭口、集中下泄”当上游发生洪水，峡口断面流量达到80.0m3/s，上下游引水闸全线闭口，洪水集中下泄，充分利用洪水资源补充艾丁湖生态用水。3.日常泄放，“细水长流”在非汛期保持适量的水资源持续输送，努力促进地表水到达艾丁湖区，形成适宜面积。

白杨河流域各断面下泄控制节点概化示意图

四、“脉冲式”引洪补湖实践情况

(一)提早准备紧盯天气变化，加强水情监测预警点建设和设施维护，以自动监测为主，以移动巡测雷达波测流、手持式雷达测速等人工监测方式为辅，以测补报，增强洪水预警效能，强化水量监测统计，为应对可能的洪水做好充分准备。

(二)迅速行动7月2-4日以及6-7日，白杨河上游遭遇强降雨，支流出现超十年一遇甚至近三十年一遇的洪水。在有效的处置下，洪水通过各渠首顺利下泄，成功抵御了洪水的威胁。

(三)抢抓机遇当峡口断面流量达到80.0m/s，启动“全线闭口、集中下泄”的调度方式，联调联动管理局管辖的11座渠首以及托克逊县水利局管理的10道拦河液压升降坝，全力保障洪水经宁夏宫渠首泄洪通道向艾丁湖区域生态输水。通过安排专人采用无人机全程追踪、重点水情监测点自动监测以及人工巡测等方式，实现洪水的全过程监控监测。截至7月12日0时,此次洪水累计通过艾丁湖入湖口监测点下泄总量573.57万m³，使艾丁湖景区地下水监测井水位升高0.81m，“引洪补湖”最终形成湖区水面面积达1.34km2,继2016年时隔八年再一次实现地表水到艾丁湖核心区。

五、生态输水对艾丁湖生态系统的影响

(一)植被恢复与生物多样性增加增加了艾丁湖的水域面积，改善了湖区的生态环境。艾丁湖周边的土壤湿度增加，为周边的植被生长和生物多样性提供了有利条件。一些耐盐、耐旱的植物得以重新生长和繁衍，植被覆盖度逐渐提高。植被的恢复为各类昆虫、鸟类和小型哺乳动物提供了食物和栖息地，促进了生物多样性的增加。

(二)改善土壤质量输水带来的水分有助于减轻土壤的盐碱化程度，增加土壤肥力，改善土壤结构，为植物的生长创造更好的土壤环境。
(三)调节局部气候增加的水域面积和湿润的地表有助于调节局部小气候，降低气温日较差，一定程度上改善了局部小气候，增加空气湿度，减轻沙尘天气的影响，改善周边地区的生态环境。

(四)促进生态系统的自我修复持续稳定的生态输水能够激发艾丁湖生态系统的自我修复能力，使其逐渐恢复生态平衡，形成更加稳定和健康的生态系统。

(五)地下水位提升有效补充了地下水资源，提高了地下水位，对于缓解区域地下水资源短缺具有重要意义。

六、面临的挑战与应对策略

(一)工程设施维护水利工程设施在长期运行中可能会出现老化、损坏等问题，需要定期进行维护和更新，以确保其正常运行和调度的有效性。

(二)气候变化影响极端天气的频率和强度可能增加，对水情预测和调度带来更大的不确定性，需要进一步提高监测和预测能力，增强应对气候变化的适应性。

(三)生态系统恢复的复杂性生态系统的恢复是一个长期而复杂的过程，仅仅依靠生态输水可能不足以完全恢复艾丁湖的生态功能，还需要综合考虑周边土地利用、污染治理等多方面因素，制定综合性的生态恢复策略。
七、建设性思考

(一)及时开展洪水调度复盘认真总结复盘洪水资源化利用“引洪补湖”的调度过程，不断完善流域水利工程联合调度措施，提高水资源的利用效率和调度的科学性。

(二)持续开展隐患排查修复水毁工程，消除隐患，以防御措施的前瞻性、确定性，应对水旱灾害防御的突发性、不确定性，确保水利设施的安全稳定运行。

(三)持续强化“四预措施”强化汛期24小时值班值守制度，做好雨水情测报，强化监测预警和会商研判，落实汛期工程巡查防守责任制，提高应对洪水灾害的能力。

(四)持续落实防洪兴利以流域为单元，统筹考虑上下游、左右岸、干支流，结合灌溉用水和向艾丁湖生态补水需求，加强河道疏通，科学调度，实现防住洪水、用好洪水目标，促进水资源的合理配置和高效利用。

结语:白杨河流域向艾丁湖的生态输水是一项具有创新性和实践意义的水利工程举措。通过合理的调度方案和有效的实践操作，在改善艾丁湖生态环境、提升地下水位等方面取得了显著成效。然而，在实施过程中也面临着一系列的挑战，需要持续不断地进行优化和改进。未来，应进一步加强水资源的综合管理，提高水利工程设施的维护水平，增强应对气候变化的能力，以实现生态输水的可持续发展，为干旱地区的生态保护和水资源合理利用提供更加坚实的保障。