内陆河流域干旱成因及趋势分析–成果输出

从干旱分布图来看，本流域干旱状况受流域的自然地理、水文气象、水利工程设施、下垫面和作物生长季节等因素的综合影响。

6.4.3.1　自然地理条件

本流域南部为山区，是流域水资源的产汇流区，植被覆盖度高，且随高程分层结构明显，水资源量较多，受水分影响较小，干旱不易发生；北部为水资源耗散区，天然植被覆盖度较低，对水分的增减十分敏感，干旱状况易发生，同时也易解除。这种自然因素是流域经过数百年演化形成的，未来还将影响流域的干湿状况。

6.4.3.2　气象条件

降水量是决定各类干旱严重程度的主要因素，是水平衡和水循环中的主要过程，它不仅是气象干旱的主要影响因子，也是影响其他各类干旱严重程度的主导因素。从石河子气象站典型降水频率年的综合评估结果可以看出，随着降水量的减少，各年份干旱状况逐步加重。在全球气候变暖这一大气候影响下，西北地区和玛河流域暖湿气候可能还要持续一段时间，根据多年平均降水条件下情境预测的结果，气温增加10%的情况下，中旱区域的面积相对减少2.89%，重旱区域面积增加31.19%；在降水增加20%的情况下，中旱面积相对减少32.12%，流域内已无重旱现象，减少的重旱面积占总流域面积的8.48%，而轻旱现象出现，轻旱面积占总流域面积的40.6%。持续高温少雨是引发干旱的最主要原因，降水量和冰川融水对流域干旱状况的影响仍占主要地位。

6.4.3.3　水文条件

与北疆多数混合型补给河流相似，玛河径流冰川融水补给的比重较高（占34.6%左右），其径流量主要受气温和降水的影响，年径流量的多寡尤其与气温的高低有着显著联系。同时气温和降水又相互制约，即夏季天气晴朗气温较高时，高山区永久性积雪和冰川融水量增加，此时降水量相对不大；阴雨天气时气温偏低，冰雪融水量减少，而中低山区降雨产流较多。这种相互制约的关系使玛河径流量的年际变化相对平稳，但近几年由于受全球气候变化的影响，年径流量增加，年际变化更明显，致使玛河整个径流系列的Cv值由0.12增至0.18，Cs值由0.66增至1.62（出山口红山嘴径流系列，见图6.9），影响十分显著。

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图6.9　红山嘴站径流变化

除此之外，玛河径流量年内分配十分不均。3—5月份，玛河平均来水仅为1.22亿m3，为全年径流量的9.7%；6—9月份来水量占全年径流量的76.21%，且来水量受昼夜温差的影响，变化也较大；枯水段（11—4月）径流量只占全年总量的10.86%，枯水流量主要依靠冰川融水和地下潜流补给。其中，11月和4月受气温和降雨的影响，年际间变化相对偏大；12月至次年3月各月流量变化相对比较稳定，变幅不大。受西北整体气候变化趋势的影响，气温降水的变化可能引起玛河年径流量年内分配过程的较大变化。

6.4.3.4　水利工程措施

在降水量较为集中的5—10月，水利工程对径流的分配作用对干旱的影响较为显著。流域出山口以下地表水开发利用率较高，地表水资源利用主要依靠上引下蓄的方式实现，在作物需水较多的8月、9月份，由于北部平原区灌溉水量和降水量的增加，南部山区则呈现较干旱的状态。另外，红山嘴渠首在出山口可以控制全灌区316.30万亩灌溉面积，但5座大中型平原水库均在灌区中部，只能控制北部65%左右的灌溉面积。目前灌区在春季只能采取尽量为上游灌区配水，下游先用库水的方式运行，一旦玛河来水不足或不及时，上游就会受旱。南部灌区（接近流域中部）为摆脱旱情，被迫在春秋两季过多地开采地下水，导致局部地区超采严重，特别是石河子灌区，工农业均开采地下水，局部地方形成漏斗，造成区域生态干旱较为严重。这种状况只有在流域水资源达到合理、高效配置的情况下，才可能缓解。肯斯瓦特水利枢纽建成运行后，预计将大大改善流域水资源配置格局。

6.4.3.5　下垫面条件

土壤性质、耕作措施和施肥等对干旱程度也有较大影响。土壤含水层可调节降水及灌溉水下渗速率，流域南部山区为草甸土、灰褐色森林土和黑钙土等，具有较好的持水性，南部多为棕钙土、灰漠土和盐土等，持水性相对较差，这种差异也是导致南部和北部干旱风险不同的原因之一。耕作和施肥措施可调节作物根系层土壤水的蒸发量，休耕或免耕区的土壤蒸发量相对较小。另外，流域北部平原区为灌溉绿洲，受作物生长季节和种类的影响，北部旱情在不同的季节变化较大：5—6月份作物生长需水较多，易发生春旱；10—11月份需要灌水保墒，可能发生秋旱。这种情况的改善有待于未来作物品种的改良、种植结构的调整和作物生长季节的变化等。

6.4.3.6　经济社会快速发展

天山北坡经济带水资源承载能力与区域经济社会发展格局极不协调，由于奎屯市、乌苏市和玛纳斯县等经济社会发展速度较快，非农社会经济需用水增加，在需用水量的高峰期河道来水量不能满足需求，从而挤占农业和生态用水，造成正常来水年份干旱缺水程度超出正常旱情。跨流域调水、节约用水和提高水综合利用率是解决区域水资源分布不均和资源性缺水矛盾、缓解流域旱情的根本途径。