从社会经济条件分析，当时生产水平不高，使人类改造利用自然受到限制。《史记·大宛列传》记载，西域诸国“不知铸铁器”，《洛阳伽篮记》（卷五）记述，且末地区“不知用牛，耒耜而田”。在这种情况下，只能“依人就水”，在河流下游，开挖简陋渠道，建立小块人工绿洲。按《汉书·西域传》统计，西汉时塔里木盆地人口只有 21 万，生产和生活水平很低，据对著名的“楼兰美女”尸骨系统摄片研究，发现古尸所有长形骨的干骺端均出现明显的生长障碍线，表明女尸生长发育期间，生活艰苦，营养不良^[2]。

2 初级利用——生态平衡失调阶段

　　大约在魏晋以后直至 1949 年新中国成立前，时间延续很长。这时，冶铁技术已由内地传入新疆，如《水经注》记载今库车：“山有铁，能铸冶”。在拜城县克孜尔千佛洞第 175 窟发现有两幅西晋时的壁画，一幅是描绘两个人在奋力挖田，手握的铁锄宽刃方形，和新疆现使用的坎土曼极为相似。另一幅是二牛抬杠的犁耕图，宽大的铁犁铧与内地发现的汉代铁铧相似^[3]，说明这时铁锄、铁犁铧和牛耕技术在塔里木盆地已普遍采用。水利技术也有了很大的进展，《水经注》还记载：敦煌索励将酒泉、敦煌兵各千人至楼兰屯田，“横断注宾河，灌浸沃野。大田三年，积粟百万”( 注宾河在今孔雀河下游——作者 )，说明拦河筑坝技术由内地传入新疆。在今米兰遗址还保存着十分完整的古代灌溉渠系，干、支、斗渠布置合理，采用双向灌溉集中分水的方式，有效地控制着整个灌区，说明灌区规划设计已达到较高水平。黄文弼在今沙雅县东发现长二百余里宽 6m 的古渠道，证明由内地来的屯垦军民，把修建大型引水干渠技术带入新疆。

　　生产工具的提高和水利技术的发展，增强了人们的治水能力，就可“以水就人”，能从河流出山口引水通过地形坡度较大的砾质戈壁带，到达细土冲积平原，发展灌溉，建立人工绿洲。在《唐（开元九年）于阗某寺出薄》中就有“掏山水渠”记载^[4]，说明至迟在唐代，引水灌溉已由下游三角洲移向山前地带。在山前地带发展人工绿洲可引用的水量较多，较下游三角洲更为有利。随着社会发展，人口增加，便推动了人工绿洲向山前地带发展，历经 1000 多年才形成了沿盆地山麓地带分布的“旧绿洲”（即解放前形成的灌区）。山前地带人工绿洲发展，从河道中引走的水量增加，特别是春季，河流来水量很小，又适值播种时期，常造成河水断流，无水到达下游，位于下游三角洲上的绿洲，不得不放弃，如楼兰、古米兰、尼雅、喀拉墩和黑太尔沁等古城，最后都被流沙吞没或变成风蚀、盐碱地^[1]。由山前绿洲取代下游三角洲绿洲，原始的自然生态开始解体，部分逐渐被人工绿洲生态代替，流域生态平衡开始出现上下游之间失调。

　　人工绿洲移向山前，引水增加造成河流输往下游水量减少，在《大唐西域记》中就有明确记载：翟萨旦那国（今和田）“城东南百余里有大河北流，国人利之，用以溉田，其后断流。”塔里木河向下游水量减少大约是在清末，如《辛卯侍行记》（公元 1891 年）记载：“塔里木河罗布庄各屯，当播种时，上游库车迤西，城邑遏流入渠，河水浅涸，难于灌溉，至秋又泄水入河，又苦泛滥”。《新疆图志》（公元 1911 年）亦云：塔里木河“西南上游，近水城邑田畴益密，则渠浍益多，而水势日渐分流，无复昔时浩大之势。”由于塔里木河输往下游水量减少，使罗布泊也由清朝前期的“东西二百余里，南北百余里”，到清朝末年缩小为“水涨时东西长八九十里，南北宽二三里或一二里不等”^[5]，塔河下游生态环境也因来水减少由原来的“胡桐丛生，结成林菁”，逐渐演变成“平沙宽广”、“沙地旷远”。

3 低效利用——生态受损恶化阶段

　　新中国成立以后，塔里木盆地耕地面积增加一倍以上，由于春旱缺水十分严重，就必须修建水库对径流进行调节。截止 1995 年仅在塔里木河干支流上就建大、中、小型水库 70 多座，总库容达 26.9亿m³，比 1958 年前罗布泊的容积（湖面
1900km²，平均水深 0.6m）和台特马湖容积（最大时容积 2.02亿m³）之和还多 13.4亿m³，因而使台特马湖和罗布泊干涸。但受当时财力、物力和技术条件限制，只能利用冲积平原上的牛轭湖和扇缘洼地修建平原水库，使开荒扩大耕地面积只能“以地就水”，这就决定了依靠水库调蓄灌溉的新垦绿洲多分布在旧绿洲的外围和边远，并以国营农场为主。

　　这一阶段水利建设侧重于引水、蓄水工程，从而大大地提高了地表水的引用量，各河流的引水率达到 75.0% 以上，远超过国际上河流引水率低于 50% 的要求。但由于灌区配套工程跟不上，渠道防渗率低，灌溉技术落后，灌溉管理不严，使得水资源利用效益很低。水库蒸发渗漏损失达 50%～60%，渠系利用率只有 0.35～0.4，毛灌溉定额高达 15000～22500m³/hm²，使每公斤粮食耗水量达 3.0～5.0m³，每公斤棉花耗水达 20m³ 以上。把大量地表水引入灌区，强烈地改变了地表水的时空分配。上游灌区过量引水，再加上水库渗漏影响，使地下水位上升，次生盐渍化发展，盐渍化耕地面积可占盆地总耕地面积 35%～45%。上游输往下游水量减少，使下游地下水位下降，植被衰败，土壤风蚀加剧，沙漠化不断扩大，平均每年以 0.25% 速度递增。灌区盐渍化发展，从内部危害人工绿洲安全；绿洲沙漠过度带缩小，使沙漠向绿洲逼近，从外部威胁人工绿洲，造成人类赖以生存的基地绿洲受到双重压力。局部地区的生态已完全崩溃，如塔里木河大西海子以下，河道断流 320km，地下水埋深降至 8～12m，胡杨林减少 86%，沙漠化土地面积已达 94.8%。

4 合理利用——生态逐渐恢复阶段

　　干旱地区的水资源可有不同的量化概念：①水资源量，为地表水资源量加地下水资源量扣除其间的重复量；②水资源的可利用量，是通过各种措施所能控制利用的不重复一次性水量；③可供水量，是可能为工农业生产及生活提供的水量^[6]；④可用水量，是到达用水户的水量，在农业上是末级渠道引水量^[7]。

　　水资源低效利用阶段，人们的注意力和水利工程建设的重点主要放在增加水资源的可利用量上，千方百计地扩大从自然河道引水，从而造成水资源地域分配严重失调，使生态平衡遭受破坏。实现水资源合理利用，目标不是继续增加水资源的可利用量，而是提高水资源可利用量中的可供水量，可供水量包括了部分水资源转化重复量，因此可供水量可大于水资源可利用量，甚至大于水资源量。如新疆的乌鲁木齐河，水资源总量为 6.31亿m³，而引用量达 8.5亿m³，是水资源总量的 131.8%；甘肃河西石羊河流域水资源总量 17.0亿m³，引水量已达 18.6亿m³，是总水量的
109.3%^[8]；新疆阜康三工河流域和吐鲁番水资源的利用率也已达总量的 120%～135%，就是通过开发利用地下水，利用水资源的转化重复量。现新疆只有乌鲁木齐河及玛纳斯河流域达到了合理利用水平。

　　为了解决发展生产与保护生态用水矛盾，今后水利建设必须从增引地表水转向开发地下水，实行渠、库、井结合，提高水资源可利用量中的可供水量。途径有二，一是适度开发地下水，二是修建防渗渠道。前者是利用转化为地下水的重复量，后者是减少了转化为地下水的重复量^[6]。这两种办法可结合不同地区的情况因地采用。渠道防渗的重点是通过山前渗漏严重砾质戈壁带的总干渠和干渠，其次是下游盐渍化重而难以排水的地区。地下水开发以冲洪积扇下部地下水溢出带较好，这里含水层富水性好，单井出水量大，水质好，适合于建水源地。塔里木河三源流区地下水可开采量 61.2亿m³，现仅利用 2.0亿m³，若能开发到 20.0亿m³，就能保证源流经济发展和下游生态用水。根据新疆乌鲁木齐河和甘肃河西走廊石羊河经验，实行地表水和地下水联合灌溉，可用水量能提高 30%，水资源总量利用率能达到 75%～85%^[7]。但在开发利用地下水时，应使开采量和补给量平衡，以防过量开采引起大范围地下水位下降，又出现新的生态环境问题。水资源达到合理利用阶段，使下游生态用水增加，上游灌区旱、涝、碱危害得以减轻，从而使绿洲内外环境得到改善。

5 高效利用——生态向良性发展阶段

　　在实现了地表水和地下水联合灌溉后，水资源的利用效益虽有很大提高，但还有潜力可挖，只有通过高效利用才能实现。①在水利工程建设方面由平原向山区转移，建设大型山区水库和引水枢纽工程（如叶尔羌河下板地水库，阿克苏河大石峡水库），淘汰一部分平原中小型水库，减少平原水库蒸发渗漏；实行以水发电，以电提水；对径流进行多年调节，实现向灌区平稳供水，增加可利用水量；②在不适合开发地下水的地方进一步发展渠道防渗或采用管道输水，用计算机调控灌区配水，减少可供水量到达用户之间的输水损失；③输水到达田间后，根据不同的农作物分别采用膜上灌、喷灌、滴灌、微灌，减少田间水量损失，用农作物需水的专家系统指导灌溉；④水肥配合，提高单方水产出率，使每立方米生产的粮食达到现北疆 0.7～1.0kg 的水平 ( 以色列为 2.0～2.5kg)；⑤对塔里木河实行人工渠化改造，生态用水改洪灌、淹灌，实行受人工控制的渗灌，使地下水位维持 2～4m 的合理深度；⑥充分利用农田排水、回归水、城市和工矿企业的污水，灌溉天然植被，增加地面覆盖。水资源达到高效利用阶段，人类就可有效地调控水资源，使人工绿洲和自然绿洲有机结合，春旱、夏洪、盐碱和风沙得到有效治理。水资源要实现高效利用，必须有发达的经济作支撑，农业必须高效、优质和高产，生产水平像以色列的一样。

6 水资源开发利用阶段与生态平衡关系评价

　　水资源利用的原始阶段，生态以自然平衡为主，90% 水资源用于维护生态，但自然生态的生产水平很低，是不符合人类利益需要的。初级阶段，人工生态系统扩大，水资源引用率提高到 50% 左右，山前绿洲的建立逐步取代了下游绿洲，河流下游水量减少，自然生态解体。低效阶段，地表水的引水率达 75%～80%，强烈地改变了地表水的地域分配，上游灌区引水过多，促使盐渍化发展；下游缺水或断流，使沙漠化发展，生态环境成为威胁人类发展的重要因素。合理阶段，是通过开发地下水以及进行渠道防渗等措施，增加向工农业生产及生活可供水量，对上游能防治灌区盐渍化，对下游能防治荒漠化，使生态环境由恶化趋向改善。高效阶段，使单位水资源量通过高水平管理和新技术应用创造出更高的经济效益，通过人为的调控，建立起既不违反自然规律又符合人类利益更高层次的新的生态平衡，使生态、社会和经济效益相统一。

　　水资源开发利用在很大程度上受社会、经济和技术条件的限制，在其原始利用阶段，社会发展才摆脱奴隶制，生产水平极低，只能是因陋就简引水，以“闯田”方式种地，人类仅能维持生存。初级利用阶段，社会发展步入封建社会，生产有所发展，但仅为土渠引水漫灌，利用率很低，人民生活还不能摆脱“干旱和饥馑”。低效利用阶段，社会发展才进入社会主义初级阶段，人类改造和利用自然能力虽提高，但是以增加引水和扩大耕地来维持人口过快增长需要，结果造成水量、水盐平衡失调，生态恶化，人民生活仅能达到温饱水平。合理利用阶段，采用地表水、地下水结合，渠、库、井并用，提高水资源利用效益，生态逐渐恢复，人民生活才能从温饱奔向小康。高效利用阶段，是以工程为控制，以节水为手段，建立受控的人工和自然生态，使环境得到改善，人民生活才能从小康达到富裕。现阶段塔里木盆地水资源利用仅处于低效阶段，只有发展经济，提高水利化的水平，尽快达到合理和高效利用阶段，才能使社会经济发展，生态环境得到改善。塔里木盆地水资源开发利用阶段与生态平衡关系如表 1。

表 1 塔里木盆地水资源开发与绿洲分布及生态平衡关系
Table 1 Relation between ecological balance, oasis distribution, development of water resources in Tarim Basin

参考文献