極端干旱區(qū)平原性水庫耗水量初步分析
——以新疆阿克蘇河流域西湖水庫為例

謝 暉　徐永軍　侯曉華　賀興宏*

(1 新疆塔里木河流域阿克蘇管理局， 新疆 阿克蘇 843000)(2 塔里木大學水利與建筑工程學院， 新疆 阿拉爾 843300)

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極端干旱區(qū)平原性水庫耗水量初步分析
——以新疆阿克蘇河流域西湖水庫為例

謝 暉1徐永軍1侯曉華2賀興宏2*

(1 新疆塔里木河流域阿克蘇管理局， 新疆 阿克蘇 843000)(2 塔里木大學水利與建筑工程學院， 新疆 阿拉爾 843300)

通過對阿克蘇河流域西湖水庫耗水監(jiān)測，采用進出庫水量差法和調查分析兩種方法對西湖水庫耗水量進行分析。經(jīng)分析得，進出庫水量差法計算西湖耗水其進出庫斷面水量較大；庫區(qū)調查分析西湖耗水時考慮經(jīng)驗值、參數(shù)是借鑒周圍地區(qū)，結果存在一些差異。經(jīng)分析初步確定西湖水庫年耗水量為0.38～2.65億m3左右。

阿克蘇河流域； 西湖水庫； 耗水量分析

1　概況

西湖水庫位于新疆阿克蘇河流域阿克蘇市西郊的山前平原，為新疆生產(chǎn)建設兵團第一師西大橋電廠的調節(jié)水庫。水庫為平原性水庫，庫容為2 300萬m3,庫區(qū)面積5 km2。在托什干河與庫瑪拉克河匯合處引水，經(jīng)過13 km的引水渠輸送至庫區(qū)。西湖水庫年引水量30多億m3。庫盤處于臺地，與周圍高差達到20米。

2　西湖耗水監(jiān)測區(qū)范圍及耗水量監(jiān)測主要任務

阿克蘇西湖耗水監(jiān)測區(qū)范圍從西大橋水電站引水樞紐開始，經(jīng)13km電站引水渠至西湖，由西湖至水電站尾水渠[2][3]。主要任務為：1)監(jiān)測西大橋龍口日平均引水量及年引水量；2)監(jiān)測西大橋龍口至前池過程中沿途開口引水情況；3)監(jiān)測西大橋電站退水情況；4)監(jiān)測西湖年水量蒸發(fā)及滲漏情況。

3　西湖耗水監(jiān)測站數(shù)量與分布

西湖耗水監(jiān)測包括兩個進水斷面和六個出水監(jiān)測斷面，巡測六個引水站點。耗水監(jiān)測站主要分布在：1)兩個進水斷面為：西大橋引水渠測水斷面和艾力西渠測水斷面；2)六個出水監(jiān)測斷面為：勝利渠、二級電站渠、沙克沙克渠、老大河渠、東岸大渠、電站退水渠測水斷面。3)六個巡測引水斷面為：西大橋電站引水渠0+100引水口，西大橋電站引水渠2+425引水口，西大橋電站引水渠8+275引水口，西湖游樂園引水口，西湖塔里木熱電公司引水口，電站前池引水口。具體位置如圖1所示。

其中，兩個引水斷面和六個出水斷面的監(jiān)測要求與地表水監(jiān)測要求相同主要為進出水量監(jiān)測，六個巡測引水斷面監(jiān)測要求主要是現(xiàn)場調查引水流量、灌溉面積和種植結構。

4　西湖耗用水分析

本文對西湖水庫耗水量采用兩種方法計算：(1)是根據(jù)水量平衡法，進出庫水量差計算耗水量；(2)是用經(jīng)驗公式或調查計算其各項水量損失，得到耗水量。

4.1進出庫水量差

根據(jù)水量平衡原理，進出庫水量差即用進入西湖的水量減去流出的差值來得到[1]。進庫斷面為電站引水渠、艾力西引水渠，出庫斷面為：勝利渠、二級電站渠、沙克沙克渠、老大河渠、東岸大渠、退水渠。

圖2　2013年10月～2014年9月西湖水庫進庫水量(單位：萬m3)

圖3　2013年10月～2014年9月西湖水庫出庫水量(單位：萬m3)

圖4　2013年10月～2014年9月西湖水庫各月進出庫水量比較(單位：萬m3)

2013年2014年10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月9月全年合計進庫水量333252246725585211491816316202127663772954517637785673339794402208出庫水量307031946822198165771467412787122303373852767668115676136984375698進出庫之差26222999338745723489341553639911750-3033-28281026511

根據(jù) (2013年10月～2014年9月) 各斷面進出庫水量監(jiān)測資料可計算得到2013-2014年度西湖水庫耗水量為2. 651 1億m3。

4.2調查分析

庫區(qū)調查分析是通過經(jīng)驗公式及調查結果計算庫區(qū)的滲漏水量、蒸發(fā)水量以及周圍工業(yè)、農(nóng)業(yè)引用水量等，再將各分項損失累加后得到耗水量[4]。計算西湖耗水量約為3 790. 11萬m3。

4.2.1庫盤滲漏水量

采用下面公式計算：Qsq=Qk×α

式中：Qsq—水庫滲漏量;

Qk—水庫歷年平均庫容量;

α—水庫滲漏系數(shù).

西大橋電廠前池庫容2 300萬m3，其中水庫滲漏系數(shù)采用1.06(從2009年黃科院、華北水院、第一師工程局共同編制的《阿克河流域農(nóng)一師灌區(qū)節(jié)水措施研究》中上游水庫損失水量推算得到)，西湖的滲漏水量即為2 438萬m3。

4.2.2蒸發(fā)情況估算

監(jiān)測西湖在不同季節(jié)的水面面積，然后取平均水面面積為4. 75 km2。阿克蘇市多年平均蒸發(fā)量為1 907 mm。根據(jù)當?shù)刭Y料，水面蒸發(fā)折算系數(shù)采用0. 58計算。估計西大橋電廠前池年蒸發(fā)量為525萬m3。(475×1. 907×0. 58≈525)

4.2.3西湖周邊農(nóng)業(yè)用水調查

西湖有較大用水口5個，年用水量約780萬m3，灌溉面積2 000多畝。

表3西湖水庫周邊農(nóng)業(yè)用水情況統(tǒng)計表

4.2.4熱電廠用水

經(jīng)調查熱電廠現(xiàn)有75噸鍋爐2臺，65噸鍋爐1臺。負責阿克蘇市80萬平米的冬季供熱，并在供暖時進行發(fā)電。其中一臺75噸鍋爐11～3月供暖，另一臺65噸鍋爐在12、1、2月進行供暖。熱電廠利用冬季發(fā)電量為1. 1億度。集中供暖一次網(wǎng)(鍋爐)11—3月用水定額為76 m3/噸.月，火力發(fā)電用水定額為38. 89 m3/萬千瓦時。熱電廠年用水量為47. 11萬m3(其中發(fā)電用水42. 78萬m3,供暖用水4. 33萬m3)。4.2.4.1發(fā)電用水

1. 1×38. 89=42. 78萬m3

4.2.4.2供暖用水

供暖用水為4. 33萬m3(其中：75×76×5=2. 85萬m3，65×76×3=1. 48萬m3)。

4.2.5西湖水庫年耗水量

表4　西湖水庫耗水量匯總(單位：萬m3)

圖5　西湖水庫各項所占總耗水量比例(%)

通過調查分析法得出西湖水庫年耗水量為0. 38億m3。

5　結論與分析

通過綜合分析：進出庫水量差計算西湖耗水其進出庫斷面水量較大，同時計量斷面過多，影響因素較大，其允許誤差對計算結果影響很大，可能造成本次計算結果不理想，還需要取得長期觀測資料后再做分析。庫區(qū)調查分析西湖耗水中有些經(jīng)驗值、參數(shù)是從周圍地區(qū)借鑒，會存在某些差異。特別是西湖庫盤處于臺地，與周圍高差較大，其滲漏參數(shù)估計會偏小，同時，受農(nóng)業(yè)水利用系數(shù)比較低的影響，是造成耗水量計算結果偏小的主要原因。

因此，初步估算西湖水庫年耗水量為0. 38～2. 65億m3左右。

[1]張曉婭，楊世倫.流域氣候變化和人類活動對長江徑流量影響的辨識(1956～2011[J]. 長江流域資源與環(huán)境. 2014(12)：1729-1738.

[2]葉茂,徐海量,宋郁東.塔里木河流域水資源利用及其變化趨勢分析[J]. 科學通報. 2006(51)：14-20.

[3]吐爾遜·哈斯木,曼尼薩汗·吐爾隼,阿依先木·司馬義.塔里木河流域水資源利用對干流土地沙漠化的影響分析[J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境. 2010(08)：58-62.

[4]開賽爾·斯依提,朱衛(wèi)東,吐爾洪·亞生.葉爾羌河平原綠洲耗水的初步分析[J].水利建設與管理2010(05)：67-71.

Initial Analysis of the Water Consumption of Plain Reservoir under Extreme Drought Area——Take the Xihu Reservoir in Aksu River Basin for Example

Xie Hui1Xu Yongjun1Hou Xiaohua2He Xinghong2*

(1 Tarim River Basin Management Bureau in Xinjiang, Aksu, Xinjiang 843000)(2 College of Water Conservancy and Architecture Engineering, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300)

The water consumption of Xihu reservoir in Aksu river basin has been monitored within the variation range and has been analyzed by the methods of survey analysis and the calculation of the water deficit between the water inflow and outflow. The results showed that the water quantity is larger of section of inflow and outflow reservoir, which would have great impact on the result. Some parameters using method of survey analysis has been decided by experience or the value of surrounding area. The water consumption of xihu reservoir is among the 0. 38 and 2. 65 billion m3.

Aksu river basin; Xihu reservoir; analysis of the water consumption

2015-07-01

塔里木大學校長基金項目(TDZKSSZD201308)

謝輝(1982-)，男，本科，工程師，主要從事水利管理工作E-mail：521203808@qq.com

*為通訊作者E-mail：hexinghong0611@163.com

1009-0568(2016)01-0083-05

TV214

ADOI：10.3969/j.issn.1009-0568.2016.01.015