克里雅河流域水工程與水資源和諧狀況評(píng)價(jià)

楊樹(shù)紅

(新疆吉音水利樞紐工程建設(shè)管理局， 新疆 和田　848000)

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克里雅河流域水工程與水資源和諧狀況評(píng)價(jià)

楊樹(shù)紅

(新疆吉音水利樞紐工程建設(shè)管理局， 新疆 和田848000)

【摘要】水工程與水資源配置平衡是判斷流域處于和諧狀態(tài)的重要指標(biāo)。本文通過(guò)構(gòu)建克里雅河流域水工程與水資源的和諧量化指標(biāo)體系，采用“人水和諧管理信息系統(tǒng)”計(jì)算各分區(qū)的健康度、發(fā)展度、協(xié)調(diào)度指標(biāo)，評(píng)價(jià)分析水工程與水資源的配置平衡狀況，確定流域的和諧等級(jí)，旨在為同類型流域水資源開(kāi)發(fā)、利用和保護(hù)提供借鑒與參考。

【關(guān)鍵詞】水工程； 水資源； 和諧度； 克里雅河

1流域概況

1.1自然地理

克里雅河位于新疆和田地區(qū)于田縣境內(nèi)，流域面積3.95萬(wàn)km2，河流長(zhǎng)438km，發(fā)源于昆侖山北麓，消失于塔克拉瑪干大沙漠南緣[1]。其地形地貌分為五個(gè)類型：中、高山區(qū)，低山丘陵區(qū)，山前傾斜平原區(qū)，沖積平原區(qū)，沙漠區(qū)[2]。

1.2水文氣象

根據(jù)克里雅河努努買買提蘭干水文站51年系列水文統(tǒng)計(jì)資料，多年平均徑流量7.37億m3，水資源時(shí)空分布極為不均，6—8月水量占全年的67%。多年平均降水量123mm，蒸發(fā)量1847mm，均主要集中在4—9月。

1.3水工程

a.引水渠首工程。有新昆侖渠首、中間閘引洪渠首、解放渠首、團(tuán)結(jié)渠首和公安渠首，總設(shè)計(jì)引水能力123.7m3/s，實(shí)際引水能力73.0m3/s。

b.輸、排水工程。流域內(nèi)渠系共分為總干渠、干渠、支渠、斗渠和農(nóng)渠5級(jí)，總長(zhǎng)1015km，支渠以上防滲率較高，斗渠和農(nóng)渠的防滲率較低。

c.蓄水工程。平原水庫(kù)1座(東方紅水庫(kù))，設(shè)計(jì)庫(kù)容1600萬(wàn)m3，實(shí)際庫(kù)容600萬(wàn)m3。正在建設(shè)的山區(qū)型水庫(kù)1座(吉音水利樞紐)，設(shè)計(jì)庫(kù)容8200萬(wàn)m3[3]。

2克里雅河流域水工程規(guī)劃主要目標(biāo)

2.1灌溉目標(biāo)

為了解決農(nóng)業(yè)春灌缺水問(wèn)題，確保糧食生產(chǎn)安全，主要采取的措施：?完成現(xiàn)有水工程除險(xiǎn)加固工作，提高工程調(diào)節(jié)配置能力；?加強(qiáng)灌區(qū)內(nèi)干、支、斗、農(nóng)渠防滲改造，減少水資源浪費(fèi)；?提高水資源利用效率，將渠系水利用系數(shù)由設(shè)計(jì)水平年(2005年)的0.48提高到規(guī)劃水平年(2020年)的0.62，相應(yīng)的灌溉水利用系數(shù)由0.41提高到0.55。

2.2發(fā)電目標(biāo)

克里雅河流域正在建設(shè)的吉音水利樞紐屬于龍頭控制工程，流域采用“一庫(kù)三級(jí)”開(kāi)發(fā)方案，遠(yuǎn)期將完成下游二、三級(jí)水電站建設(shè)。吉音水電站裝機(jī)為24MW，年發(fā)電量1.059億kW·h，工程建成后可以基本解決于田縣的電力能源短缺問(wèn)題。

2.3防洪目標(biāo)

吉音水利樞紐建成后，可將克里雅河下游的防洪標(biāo)準(zhǔn)由當(dāng)前的3年一遇提高到20年一遇，提高河段整體防洪能力，減少洪水對(duì)下游灌區(qū)的危害。

2.4環(huán)境保護(hù)目標(biāo)

根據(jù)流域功能區(qū)劃，水工程建設(shè)可以有效改善下游荒漠河岸林草生存環(huán)境，并使自然體系結(jié)構(gòu)的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和完整性不發(fā)生變化，地表水下泄量不少于工程建設(shè)前，保證上游125km現(xiàn)狀Ⅰ類水質(zhì)和下游340km現(xiàn)狀Ⅱ類水質(zhì)不變。遏制生態(tài)環(huán)境惡化趨勢(shì)，減輕風(fēng)沙和洪水危害，加大林草地改造、改良，恢復(fù)土地自我生產(chǎn)能力，將生態(tài)林面積由設(shè)計(jì)水平年(2005年)的12.23萬(wàn)畝提高到規(guī)劃水平年(2020)的18.08萬(wàn)畝，相應(yīng)草地面積由11.89萬(wàn)畝提高到15.23萬(wàn)畝[4]。

3流域總體布局

根據(jù)流域的地形地貌、水文氣象特點(diǎn)和區(qū)域內(nèi)的交通、經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，將流域分為上游山區(qū)段、中游灌區(qū)段、下游生態(tài)保護(hù)段，各段功能作用如下：

a.上游山區(qū)段。主要考慮在近山區(qū)和出山口河段修建綜合型的水利樞紐，用以調(diào)節(jié)水量和集中開(kāi)發(fā)水能資源。

b.中游灌區(qū)段。主要做好灌溉工程規(guī)劃，研究合理的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局，制定科學(xué)合理的灌溉制度，編制各行業(yè)的用水規(guī)劃。

c.下游生態(tài)保護(hù)段。主要保護(hù)、恢復(fù)、發(fā)展荒漠植被，防止土地進(jìn)一步沙化，改善生態(tài)環(huán)境。

3.1水資源配置

規(guī)劃灌區(qū)面積2020年達(dá)到92.8萬(wàn)畝，保證給下游綠洲下泄地表水量不少于現(xiàn)狀。設(shè)計(jì)水平年2005年水資源總體配置：在P=50%的來(lái)水頻率下，流域水資源分區(qū)可利用總量為9.09億m3，農(nóng)業(yè)耗水2.86億m3(含人工生態(tài)林用水)，工業(yè)、生活、牲畜等耗水0.13億m3，各種損失3.57億m3，其余為生態(tài)用水量。2020年水資源總體配置：在P=50%的來(lái)水頻率下，流域水資源分區(qū)可利用總量為9.09億m3，農(nóng)業(yè)耗水3.24億m3(含人工生態(tài)林用水)，工業(yè)、生活、牲畜等耗水0.19億m3，各種損失3.11億m3，其余為生態(tài)用水量[4]。

3.2防洪體系布局

防洪體系布局采取在河流山區(qū)段修建控制性工程進(jìn)行洪水調(diào)蓄，攔洪削峰，中游重要防護(hù)對(duì)象河段按10年一遇標(biāo)準(zhǔn)修建護(hù)岸和堤防，穩(wěn)定河岸，提高河道行洪能力。

3.3水能開(kāi)發(fā)布局

流域水能資源開(kāi)發(fā)采用“一庫(kù)三級(jí)”方案，布置1座調(diào)節(jié)水庫(kù)電站(吉音水力發(fā)電廠)、2座引水式電站，總裝機(jī)容量74MW，保證出力13.4MW，年發(fā)電量3.34億kW·h。

4流域和諧度計(jì)算

“和諧度”引自左其亭、張?jiān)啤度怂椭C量化研究方法及應(yīng)用》的有關(guān)理論及方法。根據(jù)克里雅河流域特點(diǎn)，從流域健康、發(fā)展、協(xié)調(diào)狀況共17個(gè)指標(biāo)構(gòu)建克里雅河流域水工程與水資源和諧量化指標(biāo)體系，分上、中、下游三個(gè)區(qū)評(píng)價(jià)流域水工程與水資源的和諧關(guān)系。

4.1健康狀況

克里雅河流域目前尚無(wú)控制性工程，中下游用水仍處于原始用水狀態(tài)，保證率低，流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展較慢，但河流水質(zhì)較好，地下水位穩(wěn)定，生物多樣性豐富，荒漠植被保護(hù)較好，健康狀況良好。

4.2發(fā)展?fàn)顩r

預(yù)測(cè)分析規(guī)劃水平年(2020年)克里雅河流域各發(fā)展指標(biāo)，見(jiàn)表1。

注數(shù)據(jù)來(lái)源于文獻(xiàn)[5]。

4.3協(xié)調(diào)狀況

預(yù)測(cè)分析規(guī)劃水平年(2020年)流域的協(xié)調(diào)狀況指標(biāo)，見(jiàn)表2。

注數(shù)據(jù)來(lái)源于文獻(xiàn)[2]。

4.4和諧度計(jì)算

4.4.1指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)流域特點(diǎn)，選定4個(gè)健康指標(biāo)、9個(gè)發(fā)展指標(biāo)、4個(gè)協(xié)調(diào)指標(biāo)分3個(gè)區(qū)構(gòu)建克里雅河流域水工程與水資源和諧量化指標(biāo)體系，見(jiàn)表3、表4。

注數(shù)據(jù)來(lái)源于文獻(xiàn)[6]、[7]。

注數(shù)據(jù)來(lái)源于文獻(xiàn)[2]、[4]、[5]、[8]。

4.4.2子和諧度計(jì)算

子和諧度中健康、發(fā)展、協(xié)調(diào)指標(biāo)計(jì)算采用左其亭、張?jiān)芠6]開(kāi)發(fā)的“人水和諧管理信息系統(tǒng)”進(jìn)行量化，詳見(jiàn)表5、表6、表7。

4.4.3權(quán)重確定

根據(jù)各指標(biāo)的重要程度，采用層次分析法分別對(duì)4個(gè)健康指標(biāo)、9個(gè)發(fā)展指標(biāo)、4個(gè)協(xié)調(diào)指標(biāo)構(gòu)造判斷矩陣：

最后確定的基礎(chǔ)權(quán)重如下:

a.健康度4個(gè)指標(biāo)：(0.466， 0.277， 0.161， 0.096)。

b.發(fā)展度9個(gè)指標(biāo)：(1/9， 1/9， 1/9， 1/9， 1/9， 1/9， 1/9， 1/9， 1/9)。

c.協(xié)調(diào)度4個(gè)指標(biāo)：(0.500， 0.250， 0.125， 0.125)。

利用變權(quán)法確定最終權(quán)重，見(jiàn)表8、表9、表10。

4.4.4流域和諧度計(jì)算結(jié)果

鑒于健康、發(fā)展、協(xié)調(diào)對(duì)一個(gè)流域水工程與水資源同等重要，分別取其初始權(quán)重β1=β2=β3=1/3，再采用變權(quán)法，得到克里雅河流域各分區(qū)的健康度、發(fā)展度、協(xié)調(diào)度及多準(zhǔn)則集成的最終權(quán)重，見(jiàn)表11。

由健康度、發(fā)展度、協(xié)調(diào)度及最終權(quán)重計(jì)算得到克里雅河流域的和諧度，見(jiàn)表12。

注本表及表11中和諧等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照文獻(xiàn)[6]。

5結(jié)論

根據(jù)健康度、發(fā)展度、協(xié)調(diào)度綜合分析，克里雅河流域上游山區(qū)段、中游灌區(qū)段均處在較和諧狀態(tài)，下游生態(tài)保護(hù)段處在較不和諧狀態(tài)。主要原因是：流域的防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低；上、中游段水資源相對(duì)豐富，河道徑流滿足率高，下游段水資源少，用水保證率低；上、中游段水事活動(dòng)較少，水質(zhì)較好，下游段用水基本以工農(nóng)業(yè)及生活退水為主，水質(zhì)較差；中游段是主要工農(nóng)業(yè)區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，上游段以游牧為主，下游段水土資源不匹配，自然條件惡劣，經(jīng)濟(jì)比較落后。因此，要進(jìn)一步提高克里雅河流域的和諧等級(jí)，必須從水工程和水資源兩方面同時(shí)入手，控制好人類水事活動(dòng)，改善人水關(guān)系。吉音水利樞紐建設(shè)可以有效提高流域的和諧等級(jí)，且流域水工程與水資源配置合理，關(guān)系和諧。

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Evaluation on harmonious condition of the Keliya River basin water engineering and water resources

YANG Shuhong

(XinjiangJiyinWaterConservancyHubProjectConstructionAdministration,Hotan848000,China)

Abstract：Water engineering and water resources allocation balance is an important indicator for judging whether river basin is located in a harmonious state. ‘Human-water harmonious management information system’ is adopted in the paper to calculate the health degree, development degree and coordination degree index of each partition by constructing harmony quantitative index system of water engineering and water resources in the Keliya River basin. Allocation balance condition of water engineering and water resources is evaluated and analyzed for determining harmony level of river basin. Reference is provided for water resources development, utilization and protection in similar river basins.

Key words：water engineering; water resources; harmony degree; the Keliya River

DOI:10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.02.008

中圖分類號(hào)：TV213

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1005- 4774(2016)02- 0027- 05