新疆南疆綠洲區(qū)水資源開(kāi)發(fā)利用方案分析

王 新

新疆南疆綠洲區(qū)水資源開(kāi)發(fā)利用方案分析

王 新

（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 新疆烏魯木齊 830000）

本文以和田河流域?yàn)槔?，?duì)南疆綠洲區(qū)水資源開(kāi)發(fā)利用進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)極具南疆綠洲代表性的和田河流域進(jìn)行分析，揭露建設(shè)山區(qū)控制性樞紐對(duì)下泄塔里木河生態(tài)及和田河流域水資源開(kāi)發(fā)利用的影響，并進(jìn)行多方案比較，提出和田河流域今后水資源開(kāi)發(fā)利用的總體布局。這對(duì)和田河流域未來(lái)的開(kāi)發(fā)利用具有一定的指導(dǎo)和現(xiàn)實(shí)意義。

綠洲區(qū) 和田河流域 水資源開(kāi)發(fā)利用 下泄水量 分析

前言

新疆天山南部區(qū)域統(tǒng)稱(chēng)為南疆，自古以來(lái)就是少數(shù)民族聚居區(qū)域，千百年來(lái)農(nóng)耕文化造就了大大小小的綠洲區(qū)。南疆綠洲區(qū)的水循環(huán)有其獨(dú)特之處，山區(qū)是徑流形成區(qū)，平原是徑流耗散區(qū)，荒漠與沙漠地帶則是河流的散失區(qū)。

由于水資源相對(duì)短缺，使得大部分綠洲生態(tài)環(huán)境十分脆弱，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要依靠人工灌溉，形成了獨(dú)特的“灌溉農(nóng)業(yè)，荒漠綠洲”生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)體系，水不僅是農(nóng)業(yè)也是整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)在很大程度上取決于水資源的開(kāi)發(fā)利用。

新疆和田河發(fā)源于昆侖山和喀喇昆侖山，上游由玉龍喀什河和喀拉喀什河兩大支流組成，總徑流量為44.07億m3，為新疆南疆和田地區(qū)最大的一條河流，向北橫穿塔克拉瑪干沙漠注入塔里木河。流域內(nèi)光熱、水土、水能資源豐富，宜于農(nóng)、林、牧、漁業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展，是和田地區(qū)乃至南疆政治、經(jīng)濟(jì)、文化和生產(chǎn)的重要地區(qū)之一，也是新疆南疆區(qū)域的典型綠洲區(qū)域。

1 水資源配置思路與原則

1.1指導(dǎo)思想

以流域水資源承載能力為控制，協(xié)調(diào)生產(chǎn)、生活用水與生態(tài)環(huán)境保護(hù)用水之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共處，以水資源的合理配置為核心，從需要與可能兩方面，分析和田河流域經(jīng)濟(jì)布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)水資源供求關(guān)系的影響，在滿足塔里木河生態(tài)環(huán)境保護(hù)的前提下提出和田河流域水資源開(kāi)發(fā)利用方案。

1.2原則

（1）生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展并重，以塔里木河綜合治理目標(biāo)為基礎(chǔ)，統(tǒng)一配置各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)用水和生態(tài)用水；

（2）以流域國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃為基礎(chǔ)，根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的需要和水資源開(kāi)發(fā)利用條件，合理配置流域生產(chǎn)、生活用水；

（3）水資源開(kāi)發(fā)利用須執(zhí)行塔里木河流域綜合治理規(guī)劃確定的流域內(nèi)各行政單位的水資源限額用水和分水協(xié)議；

（4）根據(jù)地下水資源量及可開(kāi)采量、地下水水質(zhì)及分布條件，適度開(kāi)發(fā)地下水，配合利用地表水共同滿足流域水資源配置要求；

（5）提高和田河水資源的調(diào)控能力，考慮工程建設(shè)的可行性和經(jīng)濟(jì)性，為流域的治理開(kāi)發(fā)和水資源的優(yōu)化配置提供保障。

2 水資源配置方案8

考慮和田河流域上下游的關(guān)系，即上游和田河流域用水和下游向塔里木河下泄水量的關(guān)系，合理分析和田河流域內(nèi)灌區(qū)的生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水的關(guān)系，擬定規(guī)劃水平年水資源配置方案。

水資源配置方案擬定從修建玉龍喀什水利樞紐前后考慮，在不同的河道（兩河渠首至肖塔水文站）輸水損失率條件下，滿足《關(guān)于印發(fā)塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》肖塔斷面下泄水量條件（見(jiàn)表1），分別擬定方案一和方案二。

表1 和田河下泄水量要求 單位：億m3

和田河水資源利用節(jié)點(diǎn)見(jiàn)圖1。

圖1 和田河流域水資源利用節(jié)點(diǎn)示意圖

2.1方案一：

按現(xiàn)有河道輸水模式（即無(wú)玉龍喀什水利樞紐），滿足肖塔斷面下泄水量要求

和田河在60年代至80年代期間，上游水文站（同古孜洛克站和烏魯瓦提站）來(lái)水合成日平均流量在230m3/s～1400 m3/s之間時(shí)，肖塔站才有水；到了近年，上游水文站（同古孜洛克站和烏魯瓦提站）來(lái)水合成日平均流量在400m3/s～600m3/s之間，最小流量為400m3/s，肖塔站才有水，下泄最小流量提高了170m3/s；同時(shí)分析，為保證肖塔站有水，前期洪水（同古孜洛克站和烏魯瓦提站）下泄流量需在400m3/s以上，才能沖開(kāi)和田河長(zhǎng)達(dá)319km的干流河槽，減少跑、漏損失水量，總之，肖塔站的水量不僅和上游來(lái)水的總量有關(guān)，而且跟上游來(lái)水的年內(nèi)分配有很大的關(guān)系，若上游下泄洪水越集中，肖塔站實(shí)收的下泄水量就越大，反之水量就小。

通過(guò)對(duì)喀拉喀什河和玉龍喀什河洪水分析，在2002年喀拉喀什河上的控制性樞紐-烏魯瓦提水庫(kù)建成前，兩河洪峰由于產(chǎn)匯流的基本相同，汛期洪水洪量基本同步；烏魯瓦提水庫(kù)建成后，不僅有效調(diào)控了喀拉喀什河徑流，改變了年內(nèi)分配過(guò)程，而且通過(guò)削減洪峰，減少了下游河道的洪災(zāi)損失，但由于不能對(duì)玉龍喀什河洪水進(jìn)行有效控制，兩河洪峰卻達(dá)不到同步，在汛期初期，洪峰錯(cuò)時(shí)，這樣就減少了下泄洪水的流量，由于洪水流量小，初期洪水均消耗在河道中，對(duì)下泄塔里木河生態(tài)水不利。

通過(guò)從現(xiàn)狀兩河渠首下泄肖塔斷面水量的關(guān)系分析和以上原因分析，按現(xiàn)有河道輸水模式，即僅有烏魯瓦提水庫(kù)調(diào)蓄，洪水不集中情況下，河道損失量大，肖塔斷面在滿足《關(guān)于印發(fā)塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》下泄水量要求時(shí)，兩河渠首需下泄水量見(jiàn)表2。

表2 滿足肖塔時(shí)兩河渠首需下泄水量要求表（無(wú)玉龍喀什水利樞紐） 單位：億m3

由表2可知，在不改變現(xiàn)狀河道輸水條件下，要使肖塔斷面在P=25%、P=50%、P=75%、P=90%來(lái)水頻率下，達(dá)到下泄塔里木河肖塔斷面要求，就要使兩河渠首斷面分別下泄23.62億m3、22.18億m3、22.53億m3和8.73億m3。

為保證下泄塔里木河肖塔斷面水量要求，就要求在肖塔斷面多下泄生態(tài)水，這樣就勢(shì)必減少了和田河灌區(qū)地表水可利用量，減少水量約4億m3。

通過(guò)加大灌區(qū)節(jié)水力度，使地方灌區(qū)灌溉水綜合利用系數(shù)達(dá)到0.74，毛灌溉定額達(dá)到493m3/畝情況下，總需水（含生態(tài)需水）由現(xiàn)狀年的26.29億m3，降至17.82億m3，降幅達(dá)32%。在這種需水情況下，通過(guò)水資源配置，P=25%、P=50%和P=90%來(lái)水頻率下，可滿足肖塔斷面水量要求。

但由于下泄塔里木河水量?jī)H能在洪水期下泄，而在P=75%來(lái)水頻率下，洪水期6～8月地表水可利用量為20.07億m3，扣除灌區(qū)用水后，下泄塔里木河生態(tài)水已不能滿足要求，還需通過(guò)超采地下水1.55億m3，減少向皮牙勒瑪調(diào)水區(qū)調(diào)水1.50億m3才能夠滿足肖塔斷面水量要求。

2.2 方案二：

修建玉龍喀什水利樞紐，配套修建玉河防滲渠道工程，滿足兩河渠首斷面和肖塔斷面下泄水量要求

根據(jù)《和田河下泄塔里木河水量研究專(zhuān)題》成果分析，肖塔站的水量與上游洪水下泄過(guò)程有密切關(guān)系。上游下泄洪水越集中，肖塔站實(shí)收的下泄水量就越大，反之水量就小。為有效控制上游汛期洪水，僅依靠喀拉喀什河已建烏魯瓦提水庫(kù)無(wú)法對(duì)另一條玉龍喀什河進(jìn)行有效控制，需在玉龍喀什河上修建玉龍喀什水利樞紐。通過(guò)兩座控制性樞紐的聯(lián)合調(diào)蓄，在汛期，兩座水庫(kù)同時(shí)下泄生態(tài)水，即同期集中下泄洪水達(dá)到500m3/s以上。通過(guò)減少河道輸水損失，在P=50%來(lái)水頻率下，兩河渠首下泄17.0億m3時(shí)，肖塔斷面就可接收生態(tài)水量9.29億m3。但由于存在水庫(kù)聯(lián)合調(diào)蓄管理等不確定性因素，本文仍按《關(guān)于印發(fā)塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》要求分析下泄塔里木河生態(tài)水量，見(jiàn)表3。

表3 滿足兩河渠首時(shí)肖塔斷面可下泄水量表（有玉龍喀什水利樞紐） 表單位：億m3

在這種下泄水量要求條件下，為保證下泄塔里木河肖塔斷面水量要求，通過(guò)灌區(qū)節(jié)水，使地方灌區(qū)灌溉水綜合利用系數(shù)達(dá)到0.56，毛灌溉定額達(dá)到655m3/畝情況下，總需水（含灌區(qū)內(nèi)部生態(tài)需水）為22.07億m3，地下水利用在地下水可開(kāi)采量范圍內(nèi)。同時(shí)通過(guò)配套修建玉河防滲渠道工程，減少出山口河道處的滲漏等損失，提高地表水可利用量，可保證兩河渠首斷面下泄水量滿足《關(guān)于印發(fā)塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》下泄水量要求。同時(shí)通過(guò)規(guī)劃年改變兩河渠首下泄過(guò)程，即通過(guò)山區(qū)水庫(kù)調(diào)蓄，使洪水期水量集中下泄，河道輸水損失減少，亦可有效保證肖塔斷面下泄水量要求。

為反映和田河流域兩條支流在烏魯瓦提水庫(kù)建成前（天然狀況）、烏魯瓦提水庫(kù)建成后以及玉龍喀什水利樞紐建成后不同的洪峰特性和洪峰下泄時(shí)段，對(duì)在P=50%來(lái)水頻率下各種狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，見(jiàn)圖2。

圖2 玉龍喀什河、喀拉喀什河在控制性水利樞紐影響下出庫(kù)水量圖

和田河徑流年內(nèi)變化較為明顯，洪水期6～9月水量約占全年水量的84%，而其他月份僅占年水量的16%，也就是從某種意義上說(shuō)，充分合理利用兩河洪水期的水量下泄，對(duì)于塔里木河生態(tài)水量的順利下泄具有至關(guān)重要的意義。

和田河在自然狀況下（即兩條支流均無(wú)控制性樞紐），洪水期下泄洪量基本同步。

喀拉喀什河上烏魯瓦提水庫(kù)于2002年建成投產(chǎn)運(yùn)行。該水庫(kù)任務(wù)為：灌溉、防洪和發(fā)電，水庫(kù)運(yùn)行方式為：汛期6月～7月結(jié)合下游綜合用水要求，水庫(kù)維持在死水位泄洪排沙運(yùn)行，8月初水庫(kù)開(kāi)始蓄水，蓄至汛限水位，汛末8月～9月水庫(kù)蓄水至正常蓄水位，10月～次年5月末，水庫(kù)進(jìn)入供水期，庫(kù)水位從正常蓄水位逐漸削落至死水位。水庫(kù)建成運(yùn)行后，其通過(guò)調(diào)蓄改善了喀河灌區(qū)的灌溉條件，削峰減少了喀河的洪峰流量，下泄水量時(shí)段要早于天然狀態(tài)，且下泄洪峰流量小于天然情況。

經(jīng)分析，目前情況下（即有烏魯瓦提水庫(kù)而無(wú)無(wú)玉龍喀什水利樞紐），喀河和玉河的洪峰下泄時(shí)段有一定的不同步性，且汛期洪峰下泄不足，為彌補(bǔ)僅有烏魯瓦提不能協(xié)調(diào)兩河洪峰的問(wèn)題，規(guī)劃在玉龍喀什河新建玉龍喀什水利樞紐，即玉龍喀什水利樞紐結(jié)合烏魯瓦提水庫(kù)汛期6月～9月的調(diào)度運(yùn)行方式，集中加大兩河下泄力度，有效保證下泄塔里木河輸水水量。

3 水資源配置方案分析及結(jié)論

方案一：灌區(qū)節(jié)水力度大，超采地下水1.55億m3，根據(jù)和田地區(qū)實(shí)際情況，灌區(qū)大面積進(jìn)行高效節(jié)水，要求投入大，在近期水平年整體方案實(shí)現(xiàn)可能性較小。

方案二：通過(guò)玉河山區(qū)水庫(kù)和配套修建玉河山區(qū)12km防滲渠道工程，可提高灌區(qū)地表水可利用量，可滿足兩河渠首斷面的下泄生態(tài)水量要求，山區(qū)水庫(kù)的集中下泄，也可有效保證肖塔斷面的生態(tài)水量。

綜上分析，方案二灌區(qū)節(jié)水改造易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)修建玉河防滲渠道工程投入少，效益大，又可滿足兩河渠首斷面和肖塔斷面生態(tài)要求，可為實(shí)現(xiàn)國(guó)務(wù)院確定的向塔里木河輸送生態(tài)水量目標(biāo)、保護(hù)下游生態(tài)環(huán)境提供有效保障。即近期水平年在灌區(qū)節(jié)水一定程度下，增加開(kāi)采地下水，通過(guò)興建控制性水利樞紐工程和配套玉河山區(qū)12km防滲渠道工程，達(dá)到集中下泄生態(tài)水量，配合灌區(qū)骨干工程配套和利用現(xiàn)有工程改造、挖潛，同時(shí)加強(qiáng)管理建設(shè)，可滿足和田河流域工、農(nóng)業(yè)用水、生態(tài)用水及下泄塔里木河水的供水任務(wù)。

1. 矯勇. 正確把握水資源配置內(nèi)涵科學(xué)制定水資源配置方案. 中國(guó)水利, 2004(19), 6-9

2. 鄧銘江. 中國(guó)塔里木河治水理論與實(shí)踐. 科學(xué)出版社, 2009.3

3. 王新、趙晶等.新疆和田河流域水資源利用初步規(guī)劃,2010.11

4. 《關(guān)于印發(fā)塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》（2003.1，新疆維吾爾自治區(qū)人民政府）

附圖補(bǔ)登

我刊2014-4期P32圖1、P41圖1、P73圖2由于印刷原因?qū)е聢D中所示信息不清。本期特予以補(bǔ)登P41圖1。其他兩圖如有需要亦可與該文作者或編輯部聯(lián)系。特此致歉。

本刊編輯部

P41頁(yè) 圖1 主接線簡(jiǎn)圖

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.05.008

TV213

B

1672-2469（2014）05-0023-04

王 新（1981年—），男，工程師。