淺談金溝河流域水資源開發(fā)與利用

何曉紅

（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 烏魯木齊 83000）

1 自然地理概況

金溝河流域位于新疆維吾爾自治區(qū)中西部的準(zhǔn)噶爾盆地南緣，東界寧家河，西鄰巴音溝河，南界天山分水嶺，北到西岸大渠。地理坐標(biāo)介于東經(jīng)85°03′～85°44′、北緯43°30′～44°50′之間，流域總面積2626km2。

金溝河流域總體地勢(shì)南高北低，地形波狀起伏。海拔最高5256m、最低300m左右。流域海拔3600m以上的高山區(qū)終年積雪，山勢(shì)陡峻，冰川儲(chǔ)量豐富，是該河流主要補(bǔ)給源。位于金溝河海拔1000～1600m的區(qū)域，是沙灣縣從事牧業(yè)的主要區(qū)域；位于金溝河中部海拔800～1000m的低山丘陵區(qū)，宜農(nóng)宜牧；位于金溝河下游海拔300～800m的區(qū)域，為沖積洪積平原，地勢(shì)平坦，土壤肥沃，是沙灣縣及兵團(tuán)主要灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。

金溝河流域地處歐亞大陸腹地，屬中溫帶典型的大陸型干旱氣候，光照充足，熱量豐富，無霜期較長(zhǎng)，氣溫日差較大。多年平均降水量185.5mm，多年平均蒸發(fā)量2045.9mm。

金溝河干流全長(zhǎng)136km，平均縱坡46‰，以出山口為界，上游山區(qū)為徑流形成區(qū)，下游洪積平原區(qū)為徑流散失區(qū)。

2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)概況

截至2007年，金溝河流域總?cè)丝?2.92萬，其中，城鎮(zhèn)人口5.37萬，農(nóng)村人口7.55萬。國內(nèi)生產(chǎn)總值25.62億元，工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值19.89億元，其中，農(nóng)業(yè)5.91億元，工業(yè)13.98億元。流域灌溉面積4.38萬hm2，其中，種植業(yè)面積3.90萬hm2，林業(yè)面積0.42萬hm2，牧業(yè)面積0.04萬hm2；糧食總產(chǎn)量為4.291萬kg，總產(chǎn)皮棉4.291萬kg，油料0.2926萬kg，牲畜年末存欄頭數(shù)43.40萬頭（標(biāo)準(zhǔn)畜）。

金溝河流域交通便利，312國道、烏奎高速公路及北疆鐵路從流域中部穿過，為該流域農(nóng)副產(chǎn)品的流通和餐飲業(yè)的繁榮創(chuàng)造了良好條件。

3 水資源量及其評(píng)價(jià)

3.1 水資源量

金溝河流域水資源總量為3.874億m3。其中，地表水資源量為3.596億m3，占流域地表水資源量的98.3%；平原區(qū)地表水資源量為0.06億m3，占流域地表水資源量的1.7%。

流域平原區(qū)地下水總補(bǔ)給量為1.654億m3，其中，天然補(bǔ)給量為 0.278億m3，轉(zhuǎn)化補(bǔ)給量為 1.204億m3，重復(fù)補(bǔ)給量為0.172億m3。流域地下水可開采量為 0.992億 m3。

3.2 水資源特性

a.徑流年際變化不大。金溝河的徑流特征與北疆多數(shù)混合型補(bǔ)給的河流相似，徑流補(bǔ)給來源以冰川積雪的消融補(bǔ)給為主、降雨補(bǔ)給為輔。由于其徑流補(bǔ)給來源冰川融水占一定比重，上游冰川作為“固體水庫”對(duì)徑流有著多年調(diào)節(jié)的作用，使得徑流年際變化較穩(wěn)定，年徑流變差系數(shù)為0.13，最大年徑流為最小年徑流的1.61倍。

b.徑流年內(nèi)變化較大。金溝河主要補(bǔ)給來源是冰雪融水，使全年徑流集中于高溫的夏季。春季水量占年水量的10.7%，夏季占年水量的70.1%，秋季占年水量的15.4%，冬季占年水量的6.7%?？梢姀搅髂陜?nèi)分配很不均勻，年內(nèi)變化較大。

c.地表水水質(zhì)良好。金溝河水的pH值在7.5～8.5之間，水質(zhì)為略偏堿性，平均硬度在80～150mg/L之間，屬于軟水。金溝河水礦化度年內(nèi)變化范圍在0.12～0.25g/L之間，水質(zhì)良好。

流域地下水質(zhì)由南向北逐漸變差。在潛水溢出帶大泉鄉(xiāng)以南地區(qū)潛水礦化度低，一般小于0.8g／L，水質(zhì)良好；以北地區(qū)由于水力特征和徑流條件發(fā)生了變化，潛水以垂直交替為主，受蒸發(fā)濃縮作用影響，水質(zhì)也隨之不斷變化，礦化度明顯升高，在144團(tuán)灌區(qū)，局部礦化度高達(dá)2.5g/L。

4 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

4.1 水利工程現(xiàn)狀

截至2007年，金溝河流域已建水庫4座，總庫容2360.2萬m3；已建引水渠首3座，設(shè)計(jì)引水流量合計(jì)為52m3/s，其中，大型引水樞紐1座，設(shè)計(jì)引水流量為45m3/s；各級(jí)輸水渠道總長(zhǎng) 3302.8km，已襯砌1166.59km；有機(jī)井441眼，年提水0.775億m3；建成小水電站3座，總裝機(jī)容量9.81MW。

4.2 水資源利用現(xiàn)狀

2007年金溝河流域總用水量為3.155億m3。其中，地表水用水量為2.38億m3，占總用水量的75.43%；地下水用水量為0.775億m3，占總用水量的24.57%?，F(xiàn)狀年用水量中農(nóng)業(yè)灌溉用水量為2.998億m3，灌溉面積4.38萬hm2，灌區(qū)綜合毛灌溉定額為7875m3/hm2，現(xiàn)狀年流域節(jié)水灌溉面積為0.92萬hm2，占流域總灌溉面積的21.04%。其他各業(yè)用水量為0.157億m3，其中，工業(yè)用水量為0.037億m3，生活用水量為0.072億m3，牲畜飲用水量為0.024億m3，綠化用水量為0.024億m3。

4.3 水資源利用現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

2007年金溝河流域地表水用水量為2.358億m3，占多年平均年徑流量的66.7%，地表水開發(fā)利用率較高?，F(xiàn)狀2007年金溝河流域需水量為3.757億m3，由于金溝河徑流年內(nèi)分配很不均勻，加之無山區(qū)控制工程對(duì)天然來水進(jìn)行調(diào)節(jié)，雖然開采了地下水，但經(jīng)現(xiàn)有平原水庫調(diào)節(jié)后，流域仍然存在季節(jié)性缺水，金溝河流域在P=50%來水頻率下，缺水0.209億m3，P=75%來水頻率下，缺水0.330億m3。需對(duì)天然來水徑流進(jìn)行調(diào)節(jié)。

現(xiàn)狀年地下水可開采量為0.992億m3，而現(xiàn)狀地下水開采量為0.775億m3，占地下可開采量的78.10%?，F(xiàn)狀流域內(nèi)部分灌區(qū)存在超采情況，在今后水資源利用中應(yīng)嚴(yán)格控制開采量。

4.4 流域水資源開發(fā)利用存在的問題

a.流域缺乏控制性工程。金溝河水資源時(shí)空分布不均，每年4～5月來水量占年徑流量的8.36%；6～8月來水占年徑流量的67.1%。而4～5月正值作物春灌時(shí)期，由于流域沒有一座控制性工程對(duì)水資源進(jìn)行調(diào)蓄，流域上、下游灌區(qū)農(nóng)田灌溉由引水工程供水，灌溉供水保證程度低，導(dǎo)致流域灌區(qū)耕地得不到適時(shí)灌溉而發(fā)生春旱，制約了流域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

b.水資源開發(fā)利用缺乏統(tǒng)一規(guī)劃。金溝河流域水資源開發(fā)利用缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，上游灌區(qū)無序引水，下游灌區(qū)地下水開發(fā)利用各自為政，自行打井取水。使得部分灌區(qū)布井不合理，井群過密，地下水超采。

c.引輸水工程老化、破損嚴(yán)重。目前流域內(nèi)引輸水工程都已建成，由于上游團(tuán)結(jié)渠首和下游金溝河渠首已運(yùn)行40多年，年久失修，破損嚴(yán)重，閘門變形，無法順利啟閉。灌區(qū)干渠以下部分輸水渠道凍脹老化、變形、破損嚴(yán)重，部分幾乎沒有防滲，滲漏嚴(yán)重，規(guī)模達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。直接影響輸水灌溉，嚴(yán)重影響流域的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)。

5 金溝河流域水資源開發(fā)與利用建議

5.1 依照統(tǒng)一規(guī)劃，合理開發(fā)利用水資源

流域的水資源開發(fā)必須按照規(guī)劃方針，遵循“全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧、綜合治理、分期進(jìn)行”的原則，從經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境等方面綜合考慮，合理配置水資源。以灌溉為主，重視防洪，兼顧發(fā)電，開源與節(jié)流挖潛配套，節(jié)約用水，適度發(fā)展農(nóng)牧業(yè)；根據(jù)金溝河自然條件和特征，確定金溝河支流大小南溝以灌溉供水為主，滿足大小南溝灌區(qū)灌溉用水要求。

5.2 加快修建控制性水庫，合理開發(fā)利用地下水資源

新疆河流的共性是徑流年內(nèi)分配不均，金溝河流域也不例外，這是春旱、夏洪的根本原因，也給水資源的利用帶來了較大困難，為此必須在干流山口修建調(diào)蓄的控制性水庫，以便進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)，不僅可以提高供水保證率，增加供水量，又可以防止洪水漫溢，解決春旱、夏洪、發(fā)電等綜合利用任務(wù)，與此同時(shí)，合理開發(fā)利用地下水資源，不僅可以補(bǔ)充地表水資源的不足，而且還能達(dá)到降低地下水位、改良土壤、減少無效蒸發(fā)的作用。

5.3 加速流域內(nèi)配套工程的實(shí)施

目前流域內(nèi)引輸水工程都已運(yùn)行40多年，年久失修，凍脹變形，破損嚴(yán)重，供水能力衰減，水利用效率不高，遠(yuǎn)未達(dá)到規(guī)劃要求。為使設(shè)計(jì)水平年的各項(xiàng)指標(biāo)均能實(shí)現(xiàn)，必須完善水資源配置工程體系建設(shè)，結(jié)合灌區(qū)續(xù)建配套和改造規(guī)劃，加快現(xiàn)有渠首改造、渠系工程襯砌和田間工程的配套。遠(yuǎn)期達(dá)到干、支、斗渠三級(jí)渠道全部防滲，達(dá)到節(jié)水目的。

5.4 提高用水效率，節(jié)約用水

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是用水大戶，占流域總用水量的95.0%，節(jié)水潛力很大，為建立高效節(jié)水型農(nóng)業(yè)體系、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水零增長(zhǎng)或負(fù)增長(zhǎng)，應(yīng)加大農(nóng)業(yè)節(jié)水力度，在灌區(qū)內(nèi)推行干、支、斗、農(nóng)各級(jí)渠道防滲改建的同時(shí)，必須積極改進(jìn)田間灌水技術(shù)，降低田間灌水定額。大力改進(jìn)常規(guī)地面灌溉技術(shù)，逐步推廣高新節(jié)水灌溉膜下滴灌技術(shù)，適當(dāng)發(fā)展滴灌。上游灌區(qū)根據(jù)其氣候、作物種類、生產(chǎn)條件、水源情況及管理?xiàng)l件等著重發(fā)展地面標(biāo)準(zhǔn)溝畦灌，下游灌區(qū)優(yōu)先發(fā)展地面標(biāo)準(zhǔn)溝畦灌，大力推廣高新節(jié)水灌溉技術(shù)，最大限度地提高用水效率。同時(shí)加快工業(yè)節(jié)水改造，對(duì)工業(yè)高耗水低產(chǎn)出的企業(yè)強(qiáng)行進(jìn)行改造，近期通過農(nóng)業(yè)節(jié)水滿足部分新增工業(yè)、生活用水需求。

5.5 加強(qiáng)水資源管理

依法治水、加強(qiáng)水資源的統(tǒng)一管理和保護(hù)是國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。保證水利事業(yè)走上管理科學(xué)化，做到“以水養(yǎng)水”，充分發(fā)揮水利工程效益的重要環(huán)節(jié)。金溝河流域要明確強(qiáng)化管理職能，對(duì)流域內(nèi)水資源（地表水、地下水）實(shí)行統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度；實(shí)施節(jié)約用水，實(shí)行統(tǒng)一取水許可、水資源有償使用和計(jì)劃用水制度。建立和加強(qiáng)以總量控制和定額管理相結(jié)合的水資源管理機(jī)制；建立流域地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，嚴(yán)格制定流域水利管理辦法及配套管理制度，保障各項(xiàng)水利活動(dòng)有法可依、有章可循。并且水管理要在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上加大投資力度，盡快配備先進(jìn)的信息設(shè)備，實(shí)現(xiàn)科技管水。?