紅山水庫對(duì)金溝河流域水資源的配置影響

宋傳江

(新疆維吾爾自治區(qū)金溝河流域管理處，新疆 沙灣 832100)

1 流域概況

金溝河流域位于天山北坡中東部的新疆塔城地區(qū)沙灣縣境內(nèi)，流域總面積2626km2，河流水網(wǎng)發(fā)達(dá)，呈樹狀水系，河流全長(zhǎng)136km，從河源到出山口長(zhǎng)94km，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)。金溝河來水主要是冰雪融水和降水，地表水資源總量為3.5億m3，所轄灌溉面積65萬畝，主要承擔(dān)向兵團(tuán)第八師和沙灣縣農(nóng)業(yè)供水的任務(wù)。據(jù)2007年統(tǒng)計(jì)資料，流域內(nèi)總?cè)丝?2.92萬人，其中城鎮(zhèn)5.37萬人，農(nóng)村7.55萬人，以農(nóng)牧工結(jié)合，農(nóng)工商一體化為特色。紅山水庫位于金溝河出山口以上1.5km處，是金溝河上的山區(qū)控制性工程，設(shè)計(jì)總庫容5367萬m3，主要承擔(dān)灌溉、防洪、工業(yè)供水和發(fā)電的任務(wù)，控制壩址以下灌溉面積53萬畝。

2 金溝河水資源配置現(xiàn)狀

金溝河流域地表水資源主要依靠冰川融水和降水兩部分，由于融水受氣溫和季節(jié)性影響，降水年內(nèi)時(shí)空分布極不均勻，且河水中泥沙含量大，據(jù)八家戶統(tǒng)計(jì)資料分析，金溝河出山口處年平均輸沙量為86.8萬t，其中懸移質(zhì)泥沙為75.5萬t，水資源配置矛盾和問題十分突出。

2.1 春旱矛盾突出

金溝河年徑流量時(shí)空分配極不均勻，4～5月份來水量占全年來水量的7.2%，即0.25億m3，汛期6～8月份來水量占全年水量的67.1%。4～5月份正值作物大面積同時(shí)開灌，春灌需水量為0.56億m3，是來水量的2.1倍，來水量無法滿足灌區(qū)用水需求，導(dǎo)致灌溉保證率低，春季旱情嚴(yán)重。流域內(nèi)雖有平原水庫調(diào)節(jié)，但均位于下游平原區(qū)，總庫容已由設(shè)計(jì)庫容2495萬m3減至1350萬m3，無法解決春旱缺水問題，春灌供需矛盾十分突出。除個(gè)別年份外，多年來作物在春灌期均受不同程度旱災(zāi)和減產(chǎn)。同時(shí)由于灌溉水保證率低，重復(fù)灌溉發(fā)生幾率普遍，水資源灌溉效率不高。

2.2 制約節(jié)水灌溉設(shè)備使用

隨著金溝河灌區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用，目前流域70%的土地實(shí)行了節(jié)水灌溉，節(jié)水灌溉水利用系數(shù)為0.67，節(jié)水效益良好。但由于金溝河來水受季節(jié)和氣候變化影響，各時(shí)段來水極不穩(wěn)定，日來水量早中晚相差2～3倍，灌溉水忽大忽小，對(duì)要求穩(wěn)定水源的節(jié)水灌溉系統(tǒng)幾乎無法保證供水的穩(wěn)定性，增加了人力和物力成本，延長(zhǎng)了灌溉周期，有時(shí)甚至對(duì)設(shè)備造成損壞，用戶意見很大。同時(shí)由于金溝河水泥沙含量大，多年平均泥沙含量為2.14kg/m3，年最大輸沙量109萬t，泥沙雖經(jīng)處理，仍有大量懸移質(zhì)泥沙進(jìn)入節(jié)水灌溉系統(tǒng)，磨損設(shè)備、堵塞滴孔，增加節(jié)水系統(tǒng)維護(hù)運(yùn)行成本，用戶對(duì)河水滴灌態(tài)度消極。金溝河來水和水質(zhì)的不穩(wěn)定性影響了節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展和灌溉效益的發(fā)揮，現(xiàn)有條件下供水水平已經(jīng)滯后于需水方的要求。

2.3 地下水資源惡化

金溝河由于缺乏必要的控制性工程，一方面汛期來水量大，來水得不到充分利用;另一方面因地下水能提供穩(wěn)定清潔的水源，客觀上導(dǎo)致地下水資源遭頻繁開采。金溝河現(xiàn)狀年全流域各業(yè)總需水量37922.36萬m3，紅山水庫樞紐工程供水控制區(qū)域各業(yè)總需水量33172.17萬m3，地下水開采量8570萬m3達(dá)到了可開采量9924萬m3的86%，部分地區(qū)超采嚴(yán)重，現(xiàn)狀年區(qū)域存在季節(jié)性工程缺水5047.9萬m3。

3 紅山水庫對(duì)金溝河水資源的配置影響

金溝河流域由于缺乏必要的工程調(diào)控措施，制約了流域?qū)λY源的開發(fā)利用和統(tǒng)一管理，對(duì)落實(shí)流域水資源管理三條紅線控制要求面臨極大挑戰(zhàn)，經(jīng)對(duì)紅山水庫水資源配置分析，認(rèn)為利用紅山水庫調(diào)控水資源是解決目前問題的有效辦法。

3.1 改善水資源調(diào)控分配能力

紅山水庫能有效控制和調(diào)配金溝河的水資源，充分合理地利用地表水資源開展冬蓄春引，紅山水庫可調(diào)節(jié)庫容達(dá)3571萬m3，能充分彌補(bǔ)春灌中的作物需水量不足和缺水現(xiàn)象，改善金溝河下游灌區(qū)的灌溉缺水問題。同時(shí)到2020年，流域總灌溉面積將減少到61.61萬畝，紅山水庫樞紐工程控制灌區(qū)灌溉面積為52.99萬畝，較現(xiàn)狀灌溉面積57.04萬畝減少4.05萬畝，可使控制供水區(qū)域內(nèi)的13.8萬畝非充分灌溉面積得到改觀，工程多年平均農(nóng)業(yè)供水量為20772.8萬m3。因此，紅山水庫樞紐工程除解決灌區(qū)現(xiàn)狀的春旱缺水問題外，將進(jìn)一步把改善灌溉條件，改善流域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境。

3.2 提供穩(wěn)定和清潔的工農(nóng)業(yè)優(yōu)質(zhì)水源

由于金溝河上游水源保護(hù)較好，河水水體比較潔凈、水質(zhì)良好，呈弱堿性，屬于軟水。來水中的泥沙經(jīng)水庫沉淀后變成了清潔的水源，水庫可持續(xù)穩(wěn)定的直接提供給灌區(qū)工業(yè)和農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水設(shè)備使用，能極大的減少對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備的磨損，降低了對(duì)灌溉設(shè)備的維修更換成本和運(yùn)行成本，徹底改善農(nóng)業(yè)節(jié)水用水條件。根據(jù)地方規(guī)劃，金溝河流域所轄第八師和沙灣縣均把工業(yè)發(fā)展作為未來實(shí)現(xiàn)區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，紅山水庫建成后可年均增加工業(yè)供水量2645.52萬m3，將為灌區(qū)工業(yè)發(fā)展提供用水保障，促進(jìn)灌區(qū)工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

3.3 有效控制地下水開采

經(jīng)對(duì)金溝河水資源計(jì)算，紅山水庫在保證率75%時(shí)，水庫供水區(qū)總需水量31687萬m3，總供水量31687萬m3，不缺水，可滿足灌區(qū)的需要。隨著三條紅線對(duì)用水總量控制的落實(shí)，控制地下水的開采將是保證水資源可持續(xù)利用的關(guān)鍵和重要任務(wù)，對(duì)地下水超采區(qū)通過關(guān)停機(jī)井和建立適當(dāng)?shù)牡乇淼叵滤a(bǔ)償轉(zhuǎn)換制度，增加地表水的利用是必然趨勢(shì)。由于水庫給灌區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了穩(wěn)定清潔的水源，且價(jià)格便宜，從經(jīng)濟(jì)可靠角度上將有力推進(jìn)灌區(qū)用水戶對(duì)地表水的認(rèn)識(shí)和長(zhǎng)期使用，地下水開采的趨勢(shì)將得到有效控制和改善，通過地表地下水補(bǔ)充轉(zhuǎn)換的目的，達(dá)到對(duì)地下水資源開采的有效保護(hù)。

3.4 提高流域水安全防范能力

紅山水庫樞紐工程是金溝河上的山區(qū)控制性水利樞紐工程，其將為金溝河兩岸城市、村莊、居民、農(nóng)田及交通線和渠首、渠道等設(shè)施提供洪水安全保護(hù)。紅山水庫建成后抵御金溝河洪澇災(zāi)害的能力顯著增強(qiáng)，將有效保護(hù)灌區(qū)群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全，紅山水利樞紐工程下游河道安全泄量211m3/s，水庫調(diào)蓄徑流、消減洪峰可將金溝河下游的防洪標(biāo)準(zhǔn)由10年一遇提高到30年一遇的水平，減少洪水對(duì)下游的危害。

4 結(jié)語

紅山水庫是實(shí)現(xiàn)金溝河流域水資源配置影響的關(guān)鍵性工程，它對(duì)改善金溝河流域目前水資源配置中的突出問題作用顯著。作為樞紐工程，它既能有效調(diào)節(jié)金溝河水資源，極大的發(fā)揮樞紐工程攔水、蓄水和引水的多種功能作用，保障灌區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活需水要求，同時(shí)承擔(dān)著有效改善灌區(qū)水資源配置環(huán)境，優(yōu)化水資源的分配和利用格局的重要任務(wù)。實(shí)施紅山水庫對(duì)金溝河流域水資源的配置將對(duì)有力推進(jìn)金溝河流域水資源管理能力的增強(qiáng)，促進(jìn)流域水資源開發(fā)利用的可持續(xù)發(fā)展。

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