新疆塔里木河流域水資源配置研究

2020年3月

第42卷第2期

地下水

Ground waterVol. 42 NO. 2

Mar. ,2020

DOIjcnkiDXS

：10. 19807/. . .2020 -02 -077

新疆塔里木河流域水資源配置研究

馬依熱?艾亥提

(新疆維吾爾自治區(qū)塔里木河流域干流管理局，新疆庫爾勒841000)

腩要]經濟社會的快速發(fā)展和人工綠洲面積的迅速擴張使得塔河流域的用水量逐年增大，干流斷流及水

資源短缺矛盾突出。以新疆塔河流域為例，采用博弈論法研究了各地區(qū)的水資源配置問題，結合流域現(xiàn)狀用水制度

的缺陷建立用水激勵與約束機制，以期為約束違法用水行為和消除超額用水利益驅動，為保護流域生態(tài)環(huán)境和激勵

用水主體節(jié)約用水提供一定理論參考，這對于促進流域水資源合理均衡配置與可持續(xù)利用具有重要的現(xiàn)實意義$

眹鍵詞]初始水權；激勵與約束機制；水資源配置、塔河流域

[中圖分類號]213.4 獻標識碼 ：章編號]1004 - 1184 (2020) 02 - 0202 - 04

TVK]BK

塔河流域存在顯著的外部性特征和公共資源屬性，下游來

水量、水環(huán)境質量由于上游任意的取水與排污而不斷下降，甚

至出現(xiàn)斷流和水體使用功能喪失等嚴重情況。外部性特征使

得流域水資源的利用效益存在不均衡現(xiàn)象，決策者在自身利益

最大化的原則下必然存在“損人利己”的行為沖突。雖然在流

域水資源利用過程中各用水地區(qū)間存在利益沖突，但在某種利

益下各方之間仍具有“一致性”關系[1_3]。因此，本文以塔河流

域為例，對流域用水地區(qū)的均衡配置問題采用博弈論法進行研

究，結合流域現(xiàn)狀用水制度的缺陷建立用水激勵與約束機制，

以期為誘導各地區(qū)非合作均衡用水向合作均衡的轉換以及實

現(xiàn)流域集體理性與個體理性提供一定理論依據(jù)。

下水資源120. 18 108 3,可開采量71.24 108 3,地下水

x x

mm

天然補給量17. 15 8 3。

XlOm

從行政區(qū)劃和地理位置上可將塔里木河流域劃分為干

流、源流及多個用水區(qū)域，因此對整個流域的水資源配置研

究屬于多方參與的利益問題。為便于計算，本問從地理位置

的角度將塔河流域劃分為3個子流域，各流域間的作用關系

如圖2。

1yl 1

源流地區(qū)

vi

gi

?2

g2

w3

生態(tài)地區(qū)

y3~[

「流地岡

y2 |

1

塔里木河流域水資源配置要素分析

圖2塔河流域子流域分解關系

塔河流域屬于我國內陸型干旱區(qū)流域，氣候干燥，全降

雨量低，依靠源流補給維持其生態(tài)平衡。塔河干流全長

1 372

kmkm

,總面積2,為塔里木盆地條河流的統(tǒng)稱

1.0 xlO6 144

和南疆地區(qū)各洋河用水的來源。許多源流受氣候變化和人

類活動等影響，僅有阿克蘇河、葉爾羌河、和田河條源流存

3

在地表水力聯(lián)系，向塔河干流下游灌區(qū)輸水的孔雀河共同形

成了 “四源一干”的格局，塔河流域水系分布如圖

U

天ill山

- V

k t：

地區(qū)、2、3為塔河源流、干流和設定的生態(tài)區(qū)，其中

yiyy

社會外在效益與來水質量與數(shù)量相關，且作為整個流域生態(tài)

效益，設流域管理部門和政府機構以生態(tài)效益為追求目標。

引入 、(^為概化的塔河流域來水量、水資源最大可利

Q。、Qmax

用量及生態(tài)需水量，滿足。= + e。

QQmaxQ

自規(guī)劃水源的直接節(jié)水和引水量為構成各地區(qū)主要用水

來源，為實現(xiàn)當?shù)刈畲蠡娓鞯貐^(qū)會對污水排放、用水組

成等問題進行理性決策，該過程屬于動態(tài)博弈過程，各沖突

問題與博弈要素如下：

(1) 選擇流域劃分的3個地區(qū)為水資源利用博弈參與人

集合，將其標記為= ?[源流區(qū)、干流區(qū)、生態(tài)區(qū)}4引入

N

麻

丨舞

塔里J

C盆地

坩 3E?S

i千沙*

ww

2、3為源流區(qū)、干流區(qū)的直接引水量及其向下游生態(tài)區(qū)下

M A

h

丨（

1x3

Wr

xJl

WH3

L 產

f

泄水量；、為各地區(qū)向河流中的排放污水量及節(jié)水量，其

glyi

中值為1,2。

i

第個博弈參與人的某特定策略為Sl，可選擇策略集合

i

為= {}，在水資源利用博弈過程中對連續(xù)性變量％、gl、

Sl

y

,的選擇為各參與人的策略，將所有可選擇的策略集合為策

略集，其中 ^ = (^ = 1,2$

wy^gj;i

W 邸 160

24

〇□

mm

圖1塔河流域水系分布圖

當前的格局中，4源流年均河川徑流量256.7 108 3,

xm

干流不產流，其中和田河、葉爾羌河、阿克蘇河流域45. 04、

48.41‘95.33 1081113,孔雀河-開都河 40.75 父10811138地

(2) 設塔河流域各地區(qū)水資源利用的收益函數(shù)為支付函

數(shù)，整個流域的用水效益為,存在 = (), = + 2關

PPPQQw

系，并符合條件.

[收稿日期]2020 -01 -09

[作者簡介]馬依熱?艾亥提（1985 -),女，新疆庫爾勒人，工程師，主要從事水資源及水利工程建設方面工作。

202