四棵树河流域水资源优化配置与可持续发展探讨

0 引言

四棵树河流域作为区域重要的自然资源和生态屏障，对当地社会经济发展、生态环境保护和防灾减灾具有重要意义。自前，该流域内的水资源利用率较低，整体防洪能力不足。因此，科学规划并合理开发四棵树河水利工程，充分发掘其水资源的潜力，实现社会经济与生态环境的协同发展，是一项亟待解决的重要课题。该研究结合流域地理气候特征、社会经济条件与生态环境现状，系统分析了四棵树河水利工程的开发潜力，提出了切实可行的开发策略。

1 四棵树河流域概况

1.1工程地理位置

拟建的吉尔格勒德水利枢纽工程坐落于天山北坡经济带西端，在“金三角城市经济圈"中的乌苏市境内。该工程距离新疆维吾尔自治区首府乌鲁木齐市约 310km ，距乌苏市约 60km ，位于四棵树河上游中山区的河段上，地理坐标为东经 一 ，北纬 。该工程是四棵树河地区水资源合理利用与配置的重要控制性水利枢纽工程，其主要功能是灌溉与工业供水，兼顾防洪与发电作用[1]

水库坝址位于四棵树河与九巴勒贝其尔沟汇合口上游约 1km 处，距离四棵树河吉勒德水文站 14.5km 。吉勒德水文站多年平均年径流量为3.043亿 ，坝址的多年平均控制径流量为2.932亿  。

1.2 流域概况

1.2.1 自然条件

四棵树河流经多个地貌单元，流域内地势西高东低，呈现明显的梯级落差。上游地区多为山地和丘陵，中下游为地势较为开阔的平原，适宜农业发展。流域气候属温带季风气候，四季分明，年均降水量为 ，降水主要集中在6一9月，占全年降水量的 70% 以上，具有明显的季节性变化特征。冬季寒冷干燥，蒸发量大，部分地区出现季节性缺水。流域内水系较为发达，除四棵树河主干流外，还有多条支流汇入，共同形成复杂的水网系统。河流水量受降水影响，丰水期水量充沛，枯水期流量则显著减少[3]。

1.2.2 经济概况

四棵树河流域经济基础以农业和工业为主，兼具旅游业和水产养殖业。流域内农业生产条件较好，粮食作物以小麦和玉米为主，经济作物包括棉花、花生、大豆和蔬菜等。在水资源较为丰富的区域发展水稻种植和渔业养殖，有效提高了农业经济收益。在工业方面，沿河地区形成了以食品加工、纺织、机械制造和建材为主的产业体系，部分地区还发展了新能源和高新技术产业。近年来，随着城镇化进程的加快，流域内基础设施建设逐步完善，公路、铁路等交通网络不断优化，为经济发展提供了有力支撑[4]

1.2.3 水利工程现状

四棵树河流域已建成多个水利工程，包括水库、堤防、引水工程及灌溉系统等，这些工程为防洪、供水、灌溉及生态保护提供了重要支撑。目前，流域内已建成十余座中小型水库，总库容超过2亿 ，主要用于农业灌溉和城镇供水。部分水库还兼具发电功能，为周边地区提供了电力支持。堤防工程体系覆盖主干河道及部分支流，累计长度超 显著提升了区域内的防洪能力，降低了汛期洪水对沿岸农田、城镇和基础设施的威胁[5]

2四棵树河水利工程的开发潜力

2.1水资源综合利用分析

四棵树河水利工程核心功能为灌溉供水、工业用水和城镇供水，兼顾防洪与水力发电等。该区域水资源充沛，年均径流量高达12.8亿 ，地下水资源约为4.5亿 。然而，汛期大量径流水源流失，导致水资源利用率仅为 35% ，供需矛盾突出，且存在严重浪费现象。为解决这一问题，水利枢纽工程的建设将显著提升流域水资源的综合利用率。水库和梯级水电站的建设，将有效调节汛期过剩水量，并将其调控为旱季用水的水源，实现水资源的合理调配。广泛应用节水灌溉技术（如喷灌与滴灌），能显著提升灌溉效率，减少水资源浪费。随着工业与城镇用水需求的增加，水利工程的建设预计能满足新增用水需求量的 60% 。水库蓄水与输水工程的实施将有效缓解枯水期对生态系统的负面影响，同时为农业灌溉、工业生产、生活用水及生态保护可持续的水源保障[6。水资源综合利用情况见表1。

2.2发电与防洪功能开发

四棵树河水能资源理论蕴藏量约为1.5亿 kW？h 其中具备开发条件的可开发量约为1.2亿 kW？h 展现出显著的水电开发价值。水库和梯级水电站的建设将为当地提供清洁能源，预计年发电量将满足当地 30% 的工业与生活用电需求，可有效减少煤炭消耗约20万t，降低碳排放18万t，符合绿色低碳发展理念。流域内汛期洪水频发，曾创下 的最大洪峰流量，对下游地区造成严重影响。因此，水利枢纽的多功能设计将有效提升防洪能力。调查发现，流域下游河道安全泄洪量为北疆铁路桥断面 ，从而推算坝址断面最大泄量为 生态基流为 。通过对水利工程泄洪设施调节优化，预计防洪标准可提升至50年一遇的水平，保障了流域内85万名居民的生命财产安全，减少了农业损失，确保了粮食供应的安全7。发电与防洪功能开发情况见表2。

2.3生态与旅游开发潜力

四棵树河流域不仅水资源丰富，还有得天独厚的生态资源，是生态旅游开发的理想之地。流域总面积为 ，拥有湿地公园、森林保护区等丰富的自然资源。国家级湿地保护区成为众多珍稀候鸟的栖息地，每年接待游客约10万人次。水利工程与生态旅游的结合，尤其是水库周边的生态公园、休闲度假区的开发，将增强区域内旅游景点的吸引力。生态教育项目与科普旅游也将在河流系统与湿地区域中开展，提升公众对自然保护的意识。通过科学规划和开发，预期年旅游收入可达150亿元，创造约2万个就业岗位，有效推动当地经济发展，实现生态保护与经济增长的良性循环与协同发展[8]。

3四棵树河水利工程开发带来的启示

3.1综合规划与区域协调

在推进四棵树河水利工程的开发过程中，须立足于科学合理的综合规划，兼顾流域内的社会、经济与生态需求，以此推动区域内经济和生态的协同发展。流域内应清晰界定水资源分布及使用状况，并针对其潜在需求，构建以水资源整合运用为核心的整体开发策略，进而对供水、灌溉、防洪、电力生产及生态维护等多元功能进行优化配置。整体效益的维护须依托区域内各部门之间的协调联动，避免因追求单一部门利益最大化而造成整体效益的损失。在区域协调的大框架下，着力促进上下游、左右岸间的利益均衡，从而规避资源利用方面的冲突。因流域范围涉及多个行政区，故亟须倡导并实施跨区域联合治理机制，以促成流域的全面综合治理。在编制规划时，必须全面考量工程对区域生态系统的潜在影响，明确划定开发边界，以实现经济效益与生态保护的协同发展。同时，借鉴较为成熟的水资源管理经验，实施区域性的管理策略与职能划分，对水资源进行高效调配，从而确保工程建设的可持续性发展[9]。

3.2技术与工程优化

水利工程开发的成功，关键在于技术创新与工程优化的协同发展。运用创新材料和智能监测技术，来加固堤防并优化河道布局，以增强对极端气候事件的应对能力。高效水轮发电机组在水电开发领域的应用，以及梯级电站布局的优化，是有效提升水能资源利用率，并确保水电工程与周边生态环境协同发展的关键。在农业灌溉领域，推广实施滴灌、喷灌等精准灌溉技术，来降低水资源消耗，引入基于物联网的智慧农业管理系统，对水资源使用状况进行实时跟踪与管理。构建高效的输水管网系统，有效降低输水过程中的资源损耗。为强化水质保护，亟须完善污水处理设施，特别是针对流域内的农村及工业集聚区，应采用先进的生物处理及化学净化技术，以保障河流水质的持续稳定，且符合相关标准。在整体工程设计中，应着重突出生态属性和可持续发展理念，避免过度工程化倾向，确保项目与自然环境的和谐统一。

3.3生态保护与绿色发展

在四棵树河水利工程开发过程中，生态保护占据核心地位。工程建设期间，必须严守生态保护的红线，谨防对流域内的核心生态系统造成不可逆转的损害。对湿地及森林区域实施开发时，须严格限制开发力度，并采取有效措施来降低工程施工对生态环境的损害。实施水库调度优化策略，确保生态需水量得到满足，以维护河道内生态体系的健康度。推广生态农业与减肥减药技术，在面源污染治理领域，有助于减轻流域农业对水质的影响。实施植被恢复与生态护坡工程，有效降低水土流失现象，进而增强流域生态系统的综合效能。倡导在推进绿色发展的过程中，精心打造生态旅游项目，诸如建设水库观光带与湿地生态公园等，以期为当地经济注人新的活力。在区域范围内推广水电开发等清洁能源项目，有助于降低对化学能源的依赖，进而助力低碳经济的繁荣发展。生态保护进程离不开社会公众的参与，应着重提高流域内居民对环境保护的意识，确保生态环境的持续健康发展[0]

3.4政策与管理保障

水利工程开发得以顺畅推进，离不开科学的政策指导和完善管理机制。健全流域管理法律法规体系，能有效界定各职能部门与利益相关方的职责与义务，从而保障工程开发合法性和规范性。生态保护与水利工程建设，需要有专项资金支持，寻求社会资本融人工程开发及运营领域，可拓展融资开发的多元化路径。在流域范围内的管理活动必须严格贯彻“统一规划、分级负责"的基本原则，着重强调各级政府间政令畅通，从而保障政策实施的高效和流畅。在强化监督管理方面，亟须构建一套动态监测体系，以便对工程建设质量、水资源利用效率、生态环境影响等关键指标实施持续的跟踪与灵活的调整。实施激励措施，对节水灌溉与清洁能源开发等绿色项目提供财政支持，以此推动绿色技术的广泛应用。执行政策阶段，必须重视民众的参与，采取举行听证会、推行教育宣传等手段，确保流域内的居民全面认识到水利工程的重要性，激发居民积极投身工程建设与监督的热情，协同促进四棵树河水利工程的持续稳健发展[]

4结束语

四棵树河水利工程的开发不仅关乎流域内水资源的高效利用和防洪能力的提升，还涉及生态环境保护与区域经济的协同发展。在开发过程中，应注重综合规划与区域协调，优化工程设计和开发技术，优先保障生态功能。采取科学合理的开发与管理措施，可以实现四棵树河流域内经济效益、社会效益与生态效益的多赢，为流域可持续发展注人新的活力。

参考文献：

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[11]井立军，高婧，井立红，等.四棵树河径流量与气候影响因子分析[J].干旱区地理，2007，（4）：513-518.