阿克蘇拜城縣阿恰里草場渠首工程可行性研究

張松婷

阿克蘇拜城縣阿恰里草場渠首工程可行性研究

張松婷

（新疆巴音郭楞水文水資源勘測局，新疆庫爾勒841000）

根據(jù)阿恰里渠首斷面設(shè)計徑流過程、年徑流量，分析了流域可供水量，并對現(xiàn)狀水資源質(zhì)量進行評價，結(jié)合相關(guān)規(guī)劃和地方政策對阿恰里渠首工程進行可行性分析，以期為類似案例提供借鑒。

阿恰里草場；渠首工程；可行性；研究

1 工程概況

拜城縣種羊場阿恰渠首工程位于拜城縣種羊場境內(nèi)，木扎提河下游支流河段，工程渠首位于種羊場以北4.5 km處，距縣城直線距離70 km。種養(yǎng)場北依天山，南接察爾齊鎮(zhèn)，東鄰老虎臺鄉(xiāng)，西與溫宿縣隔木扎提河相望，總面積2214.25 km2。距離阿克蘇市112 km，距自治區(qū)首府烏魯木齊約917 km。

本次阿恰灌區(qū)牧區(qū)水利工程包括：新建阿恰里灌區(qū)渠首、阿恰總干渠、塔力利克干渠、依拉力克干渠等主要骨干水利工程。

阿恰草場攔河閘式引水渠首由上、下游整治段、進水閘、沖沙閘、泄洪閘及溢流堰等建筑物組成。引水渠道三條，全長12.0 km，控制灌溉面積為4.18萬畝。工程主要任務(wù)為灌溉,工程等別為Ⅳ等?。?）型工程。

阿恰總自新建渠首引水閘后，順河道方向向南延伸，該段渠道基本為新線，布設(shè)在現(xiàn)有河道的臺地上，渠道長度為0.364 km。

塔力利克干渠自阿恰總干渠位置引水，與總干渠呈30°角向東南方向延伸。渠道為新選渠線5.206 km，位于原有塔力利克干渠的右側(cè)，距現(xiàn)有老渠約20 m。

依拉力克干渠自阿恰總干渠樞紐位置引水，沿西南方向延伸。新線2.282 km，渠道采用渡槽跨阿恰河河道?？绾雍螅姥卣戏较蜓由?，盤山渠道采用原老渠線，渠道總長為6.433 km。

2 可供水量分析

2.1 地表水資源量及分布特點

阿恰河流域多年平均地表水資源量為0.283億m3，不同保證率50%、75%多年平均地表水資源量為0.279億m3、0.261億m3。枯水期為10月至次年4月，水資源量占全年徑流量的11.1%，灌溉期5月～9月占88.9%。

2.2 設(shè)計年徑流

本次水文分析計算選用同屬于木扎提河控制站破城子水文站作為徑流系列分析的參證站。破城子水文站具有53年實測徑流資料，通過對卡木魯克水文站年徑流量系列的可靠性、一致性分析、代表性分析，對卡木魯克水文站實測徑流系列的基本評價為設(shè)計徑流分析計算提供支撐。

將破城子站1958年～2010年53年的連續(xù)徑流系列進行頻率計算，采用P-Ⅲ型曲線，用適線法估計頻率曲線參數(shù)，以大部分點群為主要趨勢，重點照顧中低數(shù)據(jù)部分，破城子站年徑流量頻率曲線圖，年徑流成果計算成果見表1。

表1 破城子站設(shè)計年徑流成果表

2.3 用水量分析

阿恰河灌區(qū)內(nèi)工業(yè)、人畜用水均開采地下水解決，阿恰河河道中來水，均用于現(xiàn)有阿恰灌區(qū)的灌溉用水，全部來水均由阿恰灌區(qū)引走。灌區(qū)農(nóng)牧業(yè)灌溉面積現(xiàn)狀年1.99萬畝，設(shè)計水平年4.18萬畝。灌區(qū)農(nóng)牧業(yè)灌溉用水采用阿恰河地表水，在滿足灌區(qū)自身水量平衡的同時，還要兼顧下游灌區(qū)以及生態(tài)用水。

根據(jù)各水平年灌溉制度、作物種植面積、種植比例和灌溉水利用系數(shù)，計算出阿恰河各水平年農(nóng)業(yè)需水量，阿恰河灌區(qū)現(xiàn)狀2010年灌區(qū)農(nóng)牧業(yè)灌溉水利用系數(shù)0.49，毛需水量為1450.50萬m3，設(shè)計水平年2015年灌區(qū)農(nóng)牧業(yè)灌溉水利用系數(shù)0.54，毛需水量2707.90萬m3。

為了使用水量更合理，根據(jù)灌區(qū)土壤、氣候、水資源及工程條件、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局與作物的種植結(jié)構(gòu)，在調(diào)查研究了灌區(qū)現(xiàn)有灌溉制度的基礎(chǔ)上，總結(jié)了獲得高產(chǎn)田的灌溉制度和經(jīng)驗，種羊場阿恰河灌區(qū)灌溉制度。

工程建成后，在保證現(xiàn)有灌溉面積1.99萬畝的基礎(chǔ)上，可新增飼草料地2.19萬畝，改善草原生態(tài)環(huán)境，安置牧民398戶，保證率P=75%向該區(qū)毛供水量為2890萬m3。項目設(shè)計水平年2015年取水量為2708萬m3。

工程建成后，可為耕地、草場提供可靠的保證水源，促進當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)經(jīng)濟發(fā)展。通過采取措施后，項目建設(shè)可以消除或減緩不利影響。因此，工程用水合理。

2.4 可供水量計算

根據(jù)灌區(qū)情況，用水量分析從需水量和引水量兩方面分析。灌區(qū)工業(yè)、人畜用水開采地下水解決，牧業(yè)灌溉采用阿恰河水，通過計算阿恰灌區(qū)現(xiàn)狀2010年毛需水量為1450萬m3，設(shè)計水平年2015年毛需水量為2750萬m3。

阿恰渠首工程引水?dāng)嗝嬉陨虾佣蝺?nèi)，沒有其他用水戶。工程可供水量0.2890億m3。據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》GB50288—99規(guī)定，項目區(qū)取P=75%的保證率作為渠道引水灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。并根據(jù)實際情況進行水土平衡分析，地表水以P= 75%的徑流量進行計算，按工程的引水能力及各月作物的需水量，進行逐月水土平衡分析計算。

阿恰渠首工程在P=50%、75%這二個典型年的可供水量分別為0.319億m3、0.289億m3。阿恰渠首工程，灌溉用水和生態(tài)用水以外的水量為棄水水量，灌溉用水設(shè)計保證率75%，能達到保證程度。

3 水資源質(zhì)量評價

項目組對阿恰河水質(zhì)分析。水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果顯示，取水?dāng)嗝嫠|(zhì)仍處于天然狀態(tài),分析成果見表2。水質(zhì)符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)[1]，也滿足農(nóng)業(yè)灌溉的要求[2]。

4 取水口合理性分析

4.1 取水口位置

（1）攔河閘式引水渠首由上、下游整治段、進水閘、沖沙閘、泄洪閘及溢流堰等建筑物組成。引水閘閘底板高程2024.00 m，工程布置從左至右主要有進水閘、沖沙閘、泄洪閘及溢流堰。進水閘孔口寬度為1孔1 m×4 m，泄洪閘孔口寬度為1孔1 m×5 m，沖沙閘孔口寬度為1孔1 m×2 m。

進口高程設(shè)置能滿足取水要求。根據(jù)阿恰渠首洪水設(shè)計，取水口在設(shè)計洪水以下，取水口安全是有保障的。

阿恰河渠首斷面來水量能滿足阿恰渠首工程取水的要求，取水口斷面水質(zhì)良好，通過泥沙分析計算，阿恰渠首工程處多年平均懸移質(zhì)泥沙4.862 kg/m3。9.78萬t，推移質(zhì)泥沙1.96萬t，泥沙總量11.6萬t；河道泥沙含量較高。根據(jù)對取水口水質(zhì)進行檢測的結(jié)果顯示,取水口處目前水環(huán)境質(zhì)量符合農(nóng)業(yè)灌溉用水要求。

（2）渠道。阿恰總干渠與新建渠首引水閘相連，順河道方向向南延伸，該段渠道基本為新線，布設(shè)在現(xiàn)有河道的臺地上，渠道長度為0.364 km，在渠道末端新建一座分水閘，將渠首引水閘引水分配給塔力利克干渠、依拉力克干渠。

塔力利克干渠自阿恰總干渠0+364閘樞紐位置引水；依拉力克干渠自阿恰總干渠0+364閘樞紐位置引水，沿西南方向延伸。

本次新建節(jié)制分水閘均采用帶閘室開敞式的整體結(jié)構(gòu)，閘前設(shè)扭面連接，長4 m～6 m，閘后設(shè)有消力池，扭面長5.0 m。閘室長2.0 m～2.5 m，其中人行便橋?qū)?.5 m，閘墻頂寬0.4 m。分水閘閘門和啟閉設(shè)備采用成套定型設(shè)備。閘門寬度按孔口寬設(shè)計，2.0 m×1.3 m(2孔)。

4.2 取水口工程區(qū)域的穩(wěn)定性

表2 阿恰渠首斷面水質(zhì)分析成果表

根據(jù)地質(zhì)勘查情況，渠首坐落在第四系全新統(tǒng)沖積卵石層上，承載力較好，并且利用天然河床形狀，工程地質(zhì)條件好，地形地質(zhì)條件相對較好，水工建筑物施工布置方便，取水口規(guī)模擬定適當(dāng)。從取水口工程區(qū)域的穩(wěn)定性上看，取水口設(shè)置的位置是合理的。

4.3 取水口所處水功能區(qū)

依據(jù)《中國新疆水環(huán)境功能區(qū)劃》成果，工程設(shè)計取水口位于木扎提河上游保護區(qū)內(nèi)?，F(xiàn)狀水質(zhì)為Ⅱ類，水質(zhì)目標(biāo)為Ⅱ類，區(qū)劃依據(jù)為農(nóng)業(yè)用水。另取水河段無其它取水要求，取水口的設(shè)置對其他用水戶基本沒有影響。

本工程距種羊場4.5 km，距拜城縣城120 km。種羊場至拜城縣城有四級公路，可通行各種施工機械及車輛，阿恰河渠首僅有一條簡易道路，且不能直達渠首位置，本次需新修施工道路4.5 km，道路工程修建后能滿足施工要求。

綜上所述，取水口的位置分析，本工程取水口在所處區(qū)域工程穩(wěn)定性、工程布置等方面都是合理的，工程取水口建設(shè)不會造成污染或水質(zhì)變化，渠首工程取水口的布設(shè)方案是合理的。

5 取水可靠性分析

根據(jù)徑流調(diào)節(jié)計算成果,工程來水多年平均年徑流量為0.3190億m3，75%保證率下的灌溉需水量為0.2790億m3,河道斷面來水過程完全能滿足阿恰渠首工程P=75%設(shè)計保證率的引水要求。

阿恰河渠首斷面來水量能滿足阿恰渠首工程取水的要求，取水口斷面水質(zhì)良好，通過泥沙分析計算，阿恰渠首工程處多年平均懸移質(zhì)泥沙4.862 kg/m3。9.78萬t，推移質(zhì)泥沙1.96萬t，泥沙總量11.6萬t；河道泥沙含量較高。根據(jù)對取水口水質(zhì)進行檢測的結(jié)果顯示,取水口處目前水環(huán)境質(zhì)量符合農(nóng)業(yè)灌溉用水要求。本項目為單灌溉水利項目，沒有其他取水，可見其來水量可滿足灌溉取用的要求，取水是可靠的。

6 結(jié)語

阿恰河渠首斷面來水量能完全滿足阿恰渠首工程取水的要求，取水口斷面水質(zhì)良好，阿恰里渠首工程的建設(shè)運行不會造成河流水體污染，不會影響河流水體原有水功能區(qū)水質(zhì)。工程建設(shè)符合國家和地方政策以及區(qū)域水資源規(guī)劃，有利于促進拜城縣經(jīng)濟發(fā)展。因此，取水是可靠、可行的。

[1]GB 5749-2006，生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]GB 50288-99，灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范[S].

F283

B

1673-9000（2017）02-0075-03

2016-11-27

張松婷（1986-），女，漢族，新疆瑪納斯縣人，本科學(xué)歷，助理工程師，主要從事水文水資源方面的工作。