哈密市洪旱災害成因分析及治理措施

孔祥峰

(哈密市石城子水系流域管理總站，新疆 哈密 839000)

哈密是新疆的東大門，既是新疆向內地開放的門戶，又是我國向西開放的橋頭堡，自古就是絲綢之路的咽喉，具有東聯、西出、南通、北拓的戰略地緣優勢，現已成為新疆三大鐵路樞紐城市和全國179個國家級交通樞紐城市。多年來，哈密受地理位置影響，一方面工農業經濟快速發展，截止2019年，哈密市全年實現地區生產總值為604.82億元，按可比價格計算，比2018年增長6.4%。人均地區生產總值為98 148元，增長6.8%。另一方面同樣也是受地理環境等諸多因素影響，哈密屬于干旱半干旱區域，水資源嚴重短缺，人均占有水資源量不足新疆人均占有水資源量的1/2，是新疆最缺水的區域。除此之外，洪旱災害頻頻發生，成為制約哈密經濟發展的“瓶頸”，對1935年至2018年間有資料記載年份進行統計分析，發現哈密區域先后發生較大洪災21次，平均4～5 a發生1次，干旱年份達到1/4，可稱洪旱災害交替進行[1]。對此，筆者根據從事水管、防汛抗旱工作的實踐經驗，結合《哈密市防汛抗旱規劃》《哈密市石城子灌區防汛抗旱應急預案》等相關資料，對洪旱災害成因進行分析，提出治理措施。

1 基本情況

1.1 哈密市概況

哈密市轄區一區兩縣(伊州區、巴里坤哈薩克自治縣、伊吾縣)，位于新疆維吾爾自治區最東端，地跨天山南北，總面積為14.21萬km2。南北距離約為440 km，東西相距約為404 km。東部、東南部與甘肅省酒泉市為鄰；南接巴音郭楞蒙古自治州；西部、西南部與昌吉回族自治州、吐魯番市毗鄰；北部、東北部與蒙古國接壤，人口為55.94萬人。圖1是哈密市地理位置示意。

圖1 哈密市地理位置示意

1.2 哈密市地形

哈密市中間高南北低，地勢差異大。中部是天山主脈——巴里坤山、喀爾里克山和支脈莫欽烏拉山等高大山地，呈北東-南西走向延展。最高峰是喀爾里克山主峰托木爾提峰，海拔為4 886 m。南北兩側是中低山區，包括中蒙邊界的東準噶爾山地及哈密盆地以南久經侵蝕起伏平緩的覺羅塔格山。這些山低而散亂，頂部渾圓，相對高度一般在200 m上下。整個山區面積占哈密市總面積的3/5。4個山地之間橫列著3個斷陷盆地，位于覺羅塔格山和天山主脈之間是哈密盆地，沖積扇平原上形成的最大的綠洲——伊州區位于其上。

1.3 氣候特點

哈密市位于中緯度亞歐大陸腹地，屬溫帶大陸性干旱氣候。由于天山山脈之影響，造成氣候差異明顯。天山南坡干熱，降水極少；北坡陰涼，降水稍多。全市氣候的主要特征：干燥少雨，晴天多，光照豐富，年、日溫差大，降水分布不均；春季多風、冷暖多變，夏季酷熱、蒸發強，秋季晴朗、降溫迅速，冬季寒冷、低空氣層穩定。全年日照時數為3 170～3 380 h，是全國日照時數充裕的地區之一。位于哈密市東部的星星峽全年日照時數達3 500 h，比俗稱“日光城”的拉薩還多350 h。由于哈密市遠離海洋深居內陸，市域面積廣，地形復雜，自然降水分布不均，哈密市天山北坡巴里坤哈薩克自治縣多年平均降水量為220 mm，天山南坡伊州區多年平均降水量僅為36 mm，蒸發量卻高達3 300 mm。

1.4 水資源概況

哈密盆地地表水系屬于內陸河，絕大多數發源于盆地北高山區。地表徑流屬于間歇性山區河流，屬山區降水和冰川補給型，流出山口后消失于洪積扇上部，轉化為地下水徑流，形成地表水、地下水并重的綠洲灌溉農業體系。區域內大小河溝140余條，水資源總量為12.43億m3，其中地表水資源量為9.45億m3，地下水資源不重復補給量為2.98億m3。人均占有水資源量僅為2 005 m3，低于全國平均水平，不足全疆人均占有水資源量的1/2，屬典型的資源型缺水地區。哈密山南區域人均占有水資源量更少，只有1 239 m3，屬于嚴重缺水地區。近年來雖然實施了一批水源工程，但可利用水源已接近開發極限，僅靠工程建設難以從根本解決水資源短缺干旱問題。

2 洪旱災害成因分析

2.1 洪水來源分析

哈密市洪水主要由山區融雪洪水，山區暴雨洪水、山區融雪疊加暴雨混合型洪水，戈壁暴雨洪水3部分組成。

1) 區融雪洪水常發生于春季，主要形成原因是冬季積雪豐厚，春季短時升溫，積雪融化速度加快形成洪水。

2) 山區暴雨洪水、山區融雪疊加暴雨混合型洪水，常發生于夏季6—8月間，此類洪水受天氣過程和氣溫影響而產生。主要分布在山區，其強度取決于降水、積雪、溫度。降水量越大，氣溫越高，雨雪混合型洪水發生的頻率就越高，強度就越大，反之，則發生頻率低，洪量級和強度則小。總之，這類洪水持續時間長，對下游極易構成威脅。

3) 戈壁暴雨洪水，主要受降水物理條件制約，此類洪水多發生在天山山區和淺山區的山間盆地谷地，山前戈壁地帶，喇叭口地形深入地帶等，同時由于降水落點不固定，降水水流補給條件差，所形成洪水歷時時間短、洪峰高，加之地形坡度大，對下游造成危害性極大。

2.2 干旱缺水成因

1) 特殊地理氣候條件

水資源匱乏是干旱的主要原因[2]，哈密地處歐亞大陸腹地，遠離海洋，橫亙哈密的天山山脈因地處天山山脈尾部，山體低矮，境內最高山峰海撥僅為 4 886 m，與天山其它山峰相比高度相差甚遠，加之山體規模小，南北寬度只有30～60 km，而且從西來的水氣長途跋渉到哈密區域已是強弩之末，造成哈密降水稀少，水資源量只有0.64萬m3/km。地理位置決定了哈密區域降水稀少，空氣干熱，經常性受干旱威脅，哈密區域天山北坡多年降水平均值為220 mm，屬干旱地區，天山南坡多年降水平均值為36 mm，蒸發是降水的90多倍，屬于極干旱地區。

2) 人為因素造成干旱

土地資源掠奪式開發，盲目開采地下水資源是干旱的又一誘因，根據多年地下水位監測數據顯示，自20世紀90年代末以來，由于過大規模的水土開發，造成地下水嚴重超采。從2007年開始哈密盆地綠洲帶地下水位以年平均大于1 m的速度持續下降，區域已形成二堡—紅星二場、西戈壁、陶家宮—紅星一場、大泉灣—紅星四場等多個地下水降落漏斗，大多數漏斗中心水位以年均2 m的速度下降，漏斗面積逐年增大。其區域機電井鑿井深度已由原來的80 m左右增加到100～150 m之間，出現吊泵現象，農田灌溉抽取不到地下水，不得已更換揚程更大水泵，由此惡性循環，造成312國道以南部分區域7—8月第四系含水層已呈疏干狀態，若繼續長期超采將會出現地面沉降、河道斷流、濕地萎縮、井泉枯竭等生態環境問題，嚴重威脅生態平衡和人民群眾用水安全。若再不進行有效治理，留給子孫的只有荒漠和戈壁，或許哈密將會成為第二個“樓蘭古國”。

3) 水資源配置不合理

“戈壁綠洲”高山冰川補給減少，總用水量中農業用水為8.32億m3，工業用水為0.83億m3，農業、工業、生活、生態用水結構比例為80：8：5：7，農業用水比例居高不下。2019年全市一產增加值為41.23億元，二產增加值為341.15億元，三種產業結構為6.8：56.4：36.8。全市80%的水資源只產生了6.8%的生產總值，單方水效益在4.72元左右，而工業用水僅占8%，卻產生了56.4%的生產總值，單方水效益達388元左右，農業工業用水效益的“剪刀差”過大。原因為過量的農業用水嚴重擠占了效率更高、產出更多的工業用水，水資源配置結構與社會經濟發展需求不相適應，未發揮稀缺資源的最大效益。

4) 水價調整機制不完善造成浪費

目前，哈密農業水價標準執行的是1997年成本水價的85%，農業用水價格長期偏離成本，致使節水積極性不高，用水效率低下，保護水資源的意識淡薄。雖然哈密的農業節水灌溉面積已達到85%，但水資源節約程度不高，大部分農牧民仍然按照傳統的、落后的灌溉習慣進行灌溉，即“地面見到水才算澆好了”，沒有按照農作物的需水定額進行灌溉，作物用水量居高不下，普遍在每畝500 m3以上，水資源浪費嚴重。山區牧區受地形、土壤、氣候等條件約束，畝灌溉用水量高達1 666 m3，用水效率和效益更為低下。

3 防洪抗旱治理措施

3.1 完善應急體系，關口前移，提高防災減災能力

防汛抗旱工作關系千家萬戶，事關人民群眾生命財產安全和社會大局和諧穩定。災害防治是關系民生的“生命工程”。哈密市堅持關口前移，以防為主，從源頭上減少自然災害發生的風險。在哈密市委的部署下，市應急管理局研究制定了《哈密市完善防災減災救災體系建設指導意見》《哈密市完善防災減災救災體系建設宣傳指導片》，從源頭完善突發事件應急機制，防范化解重大安全風險，確保防災減災救災體系高效運轉。為提升防災減災救災能力，哈密市應急管理局制定了《哈密市防災減災救災體制機制改革實施方案》，從查薄弱、查隱患、補短板入手，立查立改，切實做到無盲區、無縫隙、無空白。同時，建立了哈密市重要氣象災害會商研判制度，通過人工增雨，增加哈密降水量，變害為利。

3.2 變棄水為利水，變棄坑為利坑

充分利用城市上游廢棄建筑沙石坑作為“滯洪坑”有效攔蓄洪水[3]，最大限度做到了變廢為利。哈密區域城鎮上游較大規模廢棄建筑沙石坑10余座，可容納洪水千萬立方，特別是以石城子水庫下游石城子沙石廠為代表的變廢為利“滯洪坑”，可容納洪水500萬m3，《哈密市石城子灌區防汛抗旱應急預案》將石城子水庫下泄洪水和出山口山前暴雨形成的洪水，通過疏導方式引入“滯洪坑”攔蓄[4]，削峰率達到60%，有效地緩解了伊州區城市防洪壓力，經過多年運行和推廣，已成為哈密防災減災成功典范。一是對于上游縱坡大暴雨洪水形成后極易造成洪水入城，設防難度大的問題，通過前端感知非工程措施和工程措施，將洪水引入“滯洪坑”，削減了洪峰流量，確保了城市防洪安全[5]；二是滯洪后的洪水通過入滲，補充了地下水，起到了變洪水為利水，棄坑利坑補充地下水“三贏”的目的。如：1998年5、7月，2001年5月，2008年7月，2015年5月，2017年7月暴雨洪水，“滯洪坑”每次削減洪峰并延長洪水流程時間為4～6 h，容納洪水為800～1 400余萬m3，小區域范圍內地下水常觀監測到次年春季地下水回升0.7～1.1 m不等，說明洪水補充地下水起到了積極作用。

3.3 嚴格控制地下水開采

根據哈密山南地下水超采區分布、超采水量、國有土地開發利用、農業節水等情況，通過關閉非法機電井、井電雙控、實施最嚴格地下水管理、完善計量監控、開展水權水價改革等措施，有序退減灌溉面積，不斷減少超采區地下水開采量，修復和保護水生態環境，保障水資源可持續利用。

1) 嚴厲打擊非法開荒違法鑿井

在2018年關閉非法機電井68眼的基礎上，退出非法開發土地0.06萬hm2，2019年11月，哈密依法開展農業用地清理工作，兵團和地方共清退農業用地3.02萬hm2，封停機電井1 502眼，地下水位在連續15 a下降的情況下，卻在2019年出現了拐點，山南區域地下水位平均回升了1.3 cm。

2) 對合法機電井實施井電雙控，嚴格控制地下水提取量

嚴格控制國有開發土地農業用水總量。經調查，伊州區國有開發土地面積約3.13萬hm2，是造成哈密山南地下水超采的主要原因。農業開發戶有義務承擔水生態保護義務，國有開發土地農業用水總量從2019年起，每年要求遞減10%，到2024年總體要減少60%。農業開發戶要采取部分休耕或輪作等方式控制用水。

3) 嚴格地下水取水許可管理

哈密山南區域除山區鄉外，平原鄉鎮均為超采區。在超采區內除保障城鄉居民生活用水、應急用水可新打井取用地下水，以及二輪承包土地、移民安置土地、村集體機動地用水可更新機井外，其他禁止新打井及更新井。

4) 完善取用水量監控系統

準確計量是科學管理地下水的基礎，用水單位或個人必須依法安裝符合井電雙控要求的計量設施。對地下水取水實行“井電雙控”計量方式，強化“井電雙控”計量遠程控制裝置管護，確保地下水總量得到精準計量和監控，實現以水定地、以電控水、精準計量、在線監控的用水管理目標。按照“三條紅線”農業用水總量控制指標，農業灌溉畝用水量在現狀的基礎上，每畝地減少200～300 m3用水量。

3.4 推進哈密農業水權水價綜合改革

2019年農業水價基本達到完全成本，區別對待農民二輪承包地和二輪承包地以外集體和國有開發土地農業用水水價。加大地下水資源費征收力度，二輪承包土地定額以內的水資源費按照自治區標準0.014元/m3收取，二輪承包土地超出定額的水量和二輪承包土地以外的用水，按照0.4元/m3征收。穩妥推進水權改革，開展農業水權使用登記發證。建立農業節水獎勵機制，對積極推廣應用工程節水、品種節水、農藝節水、管理節水、調整優化種植結構等實現農業節水的用水主體給予獎勵；對于未發生實際灌溉，因種植面積縮減或者轉產等非節水因素引起的用水量下降，不予獎勵。獎勵標準依據二輪承包土地農業灌溉用水定額與實際用水量之間的節約水量確定。

4 結語

破解哈密防洪抗旱難題、補齊短板弱項是一項系統工程，要從完善應急體系、充分利用“滯洪坑”、有效控制地下水開采和推行農業水價綜合改革等方面采取有力措施。讓美麗的哈密綠洲天更藍，地更綠，水更清，提升人們生活幸福指數，最大限度減少洪旱災害損失[6]，使各族群眾不斷增強生活的幸福感、安全感。