塔里木河由發源於天山的阿克蘇河、發源於喀喇崑崙山的葉爾羌河以及和田河匯流而成,流域面積19.8萬平方公里,最後流入台特馬湖。它是中國第一大內流河,全長2179公里,僅次於前蘇聯的伏爾加河,錫爾—納倫河、阿姆—噴赤—瓦赫什河和烏拉爾河,為世界第5大內流河,中國最長的內流河。在新疆維吾爾自治區塔里木盆地北部。歷史上塔里木河河道南北擺動,遷徙無定。最後一次在1921年,主流東流入孔雀河注入羅布泊。 1952年在尉犁縣附近築壩,同孔雀河分離,河水復經鐵幹里克故道流向台特馬湖。
塔里木河幹流全長1321公里,自身不產流,歷史上塔里木河流域的九大水系均有水匯入塔里木河幹流。由於人類活動與氣候變化等影響,20世紀40年代以前,車爾臣河、克里雅河、迪那河相繼與乾流失去地表水聯繫,40年代以後喀什噶爾河、開都——孔雀河、渭乾河也逐漸脫離幹流。原則上說,在南疆源自天山和崑崙山流入塔里木盆地的所有河流都可歸為塔里木河水系,構成塔里木河流域。塔里木河流域是一個封閉的內陸水循環和水平衡的相對獨立的水文區域。目前與塔里木河幹流有地表水聯繫的只有和田河、葉爾羌河和阿克蘇河三條源流,孔雀河通過揚水站從博斯騰湖抽水經庫塔幹渠向塔里木河下游灌區輸水,形成目前"四源一干"的格局。
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