天山北麓山前沖洪積扇水源地研究

(新疆地礦局第一水文工程地質(zhì)大隊(duì)，新疆 烏魯木齊 830091)

特變電工為新疆維吾爾自治區(qū)昌吉市大型上市企業(yè)，以輸變電、新能源、新材料為三大支柱產(chǎn)業(yè)。根據(jù)特變電工輸變電、新材料、新能源(能源)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃和需要，結(jié)合昌吉市市政規(guī)劃，本次特變總部職工住宅小區(qū)(保障性住房)劃定在昌吉市東南，占地面積178.5畝(118 990 m2)，建筑面積201 970 m2。

由于受昌吉市城市生活供水覆蓋不足原因，本次住宅小區(qū)將自行配套建設(shè)供水水源。因此，本文以天山北麓沖洪積扇昌吉市新疆特變電工職工住宅小區(qū)項(xiàng)目為例,在查明項(xiàng)目區(qū)范圍內(nèi)及附近區(qū)域地表水資源量、地下水資源量以及建設(shè)項(xiàng)目所在區(qū)域水資源及開發(fā)利用狀況的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)研究成果[1-5]，初步論證地下水供水水源的合理性與可靠性，為建設(shè)項(xiàng)目的取水方式提供依據(jù)。同時(shí)，為促進(jìn)項(xiàng)目區(qū)水資源合理開發(fā)及可持續(xù)利用，對(duì)項(xiàng)目區(qū)取水及水資源保護(hù)方面提出工程和非工程措施，為辦理取水許可申請及項(xiàng)目建設(shè)用水的可行性提供依據(jù)。

1 建設(shè)項(xiàng)目基本概況

1.1 地形地貌

研究區(qū)位于天山北麓準(zhǔn)噶爾盆地南緣頭屯河—三屯河流域的山前沖洪積平原上。地形南高北低，兩河沖洪積扇頂至扇緣高差約350 m，地形坡降從扇頂?shù)奖苯F路以南約14‰～16.5‰，北疆鐵路至烏伊公路約10‰～13‰，烏伊公路至北部沙漠區(qū)約7‰～9‰，三屯河至園豐鄉(xiāng)一帶為頭屯河沖洪積與三屯河沖洪積扇的扇間洼地，由于受呼圖壁背斜的影響，三屯河沖洪積扇走向北東，扇體兩側(cè)與呼圖壁河沖洪積扇相連，東側(cè)與頭屯河沖洪扇相連，下部自電機(jī)廠-第二水文隊(duì)-榆樹溝鄉(xiāng)以北發(fā)育有古河道。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造

研究區(qū)屬天山褶皺帶的山前凹陷區(qū)，烏魯木齊沉降帶的中斷，北部與準(zhǔn)噶爾地臺(tái)相連。據(jù)物探資料區(qū)域性隱伏斷裂有兩條，一條位于山前，近東西走向，另一條位于烏伊公路附近，走向?yàn)楸蔽魑飨?，地表無顯著特征，西段與呼圖壁背斜的南緣相鄰。隱伏斷裂以北的第四系沉積厚度變薄約400～700 m，在兩條斷裂之間第四系沉積厚度最大約800～1 200 m，構(gòu)成了頭屯河與三屯河沖洪積扇的主體。其地層巖性主要為：上更新沖洪積沙礫石層、上更新統(tǒng)沖洪積黃土狀土層、全新統(tǒng)沖積層、全新統(tǒng)坡積—洪積層、全新統(tǒng)沖洪積鹽漬土層、全新統(tǒng)沖沼相淤泥層。

1.3 區(qū)域水文地質(zhì)條件

研究區(qū)巨厚的第四紀(jì)沉積物，為地下水的儲(chǔ)存、運(yùn)移提供了良好的空間，區(qū)域埋藏著豐富的孔隙潛水。頭屯河與三屯河沖洪積扇相互疊置而成的山前傾斜平原，具有干旱-半干旱區(qū)山前沖洪積扇的一般水文地質(zhì)規(guī)律。其含水層主要包括：潛水含水層、混合水含水層、承壓含水層、自流水含水層。

研究區(qū)源于天山北麓受冰雪融水與大氣降水補(bǔ)給的頭屯河、三屯河，匯集山區(qū)各支流沿河道源源不斷地向山前流瀉，在河流出山口后便發(fā)生大量滲漏，成為扇區(qū)地下水主要補(bǔ)給來源；地下水的總體流向?yàn)镹NE。由于受隱伏構(gòu)造和巖性的影響，在烏一伊公路以北轉(zhuǎn)為NE向和NNW向，受人工開采的影響，在局部小范圍內(nèi)改變了地下水的天然徑流特征；研究區(qū)地下水埋深大于100 m，屬地下水補(bǔ)給徑流深埋區(qū)，地下水排泄主要為側(cè)向排泄和地下水人工開采兩種形式。

2 建設(shè)項(xiàng)目所在區(qū)域水資源狀況及其開發(fā)利用分析

2.1 水資源狀況及其開發(fā)利用分析

2.1.1 地表水資源量

地表水資源系指河川徑流量，由地表水徑流和通過河道排泄的地下徑流(即基流量)兩部分組成。昌吉市地表水資源的形成主要來自頭屯河和三屯河。據(jù)三屯河碾盤莊水文站實(shí)測和延長系列41年水文資料分析，三屯河多年平均徑流量為3.574×108m3。

據(jù)頭屯河哈地坡站41年的實(shí)測和延長系列資料分析，頭屯河多年平均徑流量為2.41×108m3，加上哈地坡站以上農(nóng)、牧、礦區(qū)人畜飲水還原水量0.55×108m3，哈地坡站多年平均徑流量為2.465×108m3。除去八鋼引水，頭屯河哈地坡22 a的實(shí)測資料統(tǒng)計(jì)，其徑流量為2.58×108m3，按50%的分水比例，昌吉市實(shí)引水量為1.29×108m3。根據(jù)昌吉市地表水資源評(píng)價(jià)報(bào)告，前山阿葦灘、三工灘上的十幾條溝谷，匯流面積547 km2，形成的徑流量為0.093×108m3[6-7]。

從上所述可知，昌吉市地表水資源量4.957×108m3。

2.1.2 地下水資源量

據(jù)昌吉市地下水評(píng)價(jià)資料《新疆昌吉市地下水資源開發(fā)區(qū)域規(guī)劃報(bào)告》(1：10萬)中地下水資源評(píng)價(jià)成果。昌吉市地下水補(bǔ)給量資源量為2.521 7×108m3/a,其中昌吉市屬1.984×108m3/a，昌吉國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)為0.103 1×108m3/a，農(nóng)六師團(tuán)場0.434 6×108m3/a。

昌吉市平原區(qū)地下水可開采量為2.017 4×108m3/a,其中昌吉市屬可開采量1.587 3×108m3/a，昌吉國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)為0.082 5×108m3/a，農(nóng)六師團(tuán)場0.347 7×108m3/a。

論證建設(shè)區(qū)地下水礦化度為0.3～1 g/L之間，水化學(xué)類型為HCO3—Ca、HCO3·SO4—Ca·Na。地下水質(zhì)良好[6-7]。

2.1.3 水資源總量

根據(jù)水資源評(píng)價(jià)導(dǎo)則的規(guī)定，水資源總量應(yīng)由地表水資源量與地下水不重復(fù)量之和組成。昌吉市地表水資源的不重復(fù)量也稱為天然補(bǔ)給量，在本區(qū)有山前側(cè)滲流入量和平原區(qū)降水入滲補(bǔ)給量。

昌吉市地表水資量為4.957×108m3；地下水資源量取用《新疆昌吉市地下水資源開發(fā)區(qū)域規(guī)劃報(bào)告》評(píng)價(jià)結(jié)果為2.521 7×108m3/a,其中山前側(cè)滲流入量為8 039.2×104m3，降水入滲量為205.1×104m3，則昌吉市平原區(qū)水資源總量為5.781 4×108m3[6-7]。

2.2 水資源開發(fā)利用

2.2.1 供水工程現(xiàn)狀

經(jīng)過近50 a來的發(fā)展建設(shè)，昌吉市基本形成了以三屯河、頭屯河水系為主的東西兩大輸水水利樞紐等灌區(qū)配套工程。

2.2.2 水資源利用

昌吉市用水量按用途分為：農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、城鎮(zhèn)生活及農(nóng)村用水。現(xiàn)狀年昌吉市地表水和地下水利用總量為3.08+2.11=5.18×108m3。其中：昌吉市農(nóng)業(yè)灌溉用水占總用水量的91%，工業(yè)用水占總用水量的5.8%；城鎮(zhèn)生活用水量占總用水量的2.3%；農(nóng)村生活占總用水量的0.6%。

2.2.3 現(xiàn)狀年用水水平分析

研究區(qū)綜合用水水平主要以人均用水量和萬元GDP用水量等指標(biāo)來反映?，F(xiàn)狀年2010年昌吉市萬元GDP(當(dāng)年價(jià))用水量270.5 m3；人均用水量為1 144.2 m3；萬元產(chǎn)業(yè)工業(yè)增加值用水量為74.9 m3；農(nóng)業(yè)綜合畝均用水量364.6 m3/畝；城鎮(zhèn)綜合生活用水指標(biāo)127.7 L/人·d；農(nóng)村居民用水指標(biāo)72.1 L/人·d。

3 建設(shè)項(xiàng)目取用水合理性分析

3.1 取水合理性分析

3.1.1 建設(shè)項(xiàng)目符合自治區(qū)及地方產(chǎn)業(yè)政策的要求

特變電工為新疆維吾爾自治區(qū)昌吉市大型上市企業(yè)，以輸變電、新能源、新材料為三大支柱產(chǎn)業(yè)，其中變壓器產(chǎn)能居中國第一、世界第三，旗下還擁有中國最大的太陽能系統(tǒng)公司。截止2010年底，公司總資產(chǎn)近236.15億元，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷177.7億元，員工總數(shù)1.3多萬人。特變電工現(xiàn)已成為中國西部世界級(jí)規(guī)模的大型輸變電產(chǎn)業(yè)基地，將為帶動(dòng)新疆工業(yè)發(fā)展，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)揮重要作用。

該項(xiàng)目是為特變電工股份公司總部新建職工住宅小區(qū)(保障性住房)提供生活用水。根據(jù)新疆昌吉州發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)，依托特變電工把昌吉市打造成新疆機(jī)電制造產(chǎn)業(yè)區(qū)。項(xiàng)目供水建設(shè)對(duì)特變的發(fā)展具有支持作用，同時(shí)特變電工為國家重點(diǎn)工業(yè)項(xiàng)目，供水極具經(jīng)濟(jì)價(jià)值，本次供水項(xiàng)目符合自治區(qū)及地方的產(chǎn)業(yè)政策。

3.1.2 建設(shè)項(xiàng)目符合行業(yè)管理要求

該項(xiàng)目是為特變電工股份公司總部新建職工住宅小區(qū)(保障性住房)提供生活用水。項(xiàng)目策劃認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)和節(jié)能方針，充分考慮了環(huán)境治理和綜合利用措施，生活污染物排放進(jìn)入昌吉市排污系統(tǒng)處理，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。項(xiàng)目符合國家的產(chǎn)業(yè)政策， 本項(xiàng)目本著保護(hù)環(huán)境、節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，對(duì)有利于提高加快昌吉市經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展，對(duì)振興地方經(jīng)濟(jì)具有積極的促進(jìn)作用。

3.1.3 建設(shè)項(xiàng)目符合流域規(guī)劃、配置和管理的要求

昌吉市各業(yè)需水總體呈遞增趨勢，為堅(jiān)持實(shí)施優(yōu)勢資源轉(zhuǎn)換戰(zhàn)略，當(dāng)?shù)厮姓鞴懿块T力求最大限度實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置，水資源配置主要向生活及工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)傾斜以保證產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。

該建設(shè)項(xiàng)目位于昌吉市區(qū)南部頭屯河道區(qū)域，水資源調(diào)配、基礎(chǔ)設(shè)施皆有政府有關(guān)部門統(tǒng)一規(guī)劃統(tǒng)籌考慮，符合區(qū)域內(nèi)流域規(guī)劃和水量配置的方向。

3.1.4 建設(shè)項(xiàng)目論證區(qū)地下水資源還有一定的開發(fā)潛力

論證區(qū)地下水補(bǔ)給主要為上游地下水側(cè)向補(bǔ)給，地下水排泄為側(cè)向排泄。本次論證區(qū)取用地下水42.3×104m3，日平均取水量1 157.8 m3，開采量相對(duì)較小。本次論證建設(shè)區(qū)地下水側(cè)向補(bǔ)給量為182×104m3，地下水可開采量為91×104m3。由此，區(qū)內(nèi)地下水還有開采潛力。

3.2 用水合理性分析

本次開發(fā)地下水是解決特變電工職工保障性住房的生活用水。用水的合理性首先符合《中華人民共和國水法》第二十一條中“開發(fā)利用水資源，應(yīng)當(dāng)首先滿足城鄉(xiāng)居民生活用水，統(tǒng)籌兼顧農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水和航運(yùn)需要”，由此，區(qū)內(nèi)地下水開發(fā)利用具有“水法”支持依據(jù)。其二，開發(fā)區(qū)內(nèi)地下水可促進(jìn)昌吉市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，符合國家西部大開發(fā)的發(fā)展政策；其三，區(qū)內(nèi)地下水資源還有一定的開采潛力。

3.3 節(jié)水潛力分析

本次地下水開發(fā)利用水量體現(xiàn)“合理開發(fā)、合理布局、統(tǒng)一規(guī)劃、集中管理”的技術(shù)路線。根據(jù)業(yè)主要求，開采地下水采用管道向用水戶輸水，管道輸水的渠系利用系數(shù)為0.985；通過加強(qiáng)工程技術(shù)管理手段，還可提高渠系輸水利用系數(shù)。

節(jié)水措施：增強(qiáng)對(duì)用水戶節(jié)水意識(shí)的宣傳，杜絕“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，水廠自身加強(qiáng)管理，降低管網(wǎng)溢漏水量；用水戶水表安裝率要達(dá)到100%；同時(shí)大力推廣節(jié)水器具，減少水資源浪費(fèi)。

3.4 建設(shè)項(xiàng)目的合理取用水量

該項(xiàng)目為特變集團(tuán)總部職工保障性住房工程，其占地面積178.5畝(118 990 m2)，建筑面積201 970 m2，可解決特變1 849戶職工約5 920人的住房問題。住宅小區(qū)用水主要由居民生活用水、小區(qū)公共綠化用水、小區(qū)單位及公共設(shè)施用水組成。本次供水嚴(yán)格按國家及地方頒布的相關(guān)規(guī)范確定項(xiàng)目的合理用水量。

4 結(jié)語

本文以天山北麓沖洪積扇昌吉市新疆特變電工職工住宅小區(qū)項(xiàng)目為例,對(duì)研究區(qū)水源地進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。研究區(qū)處于頭屯河流域的上游區(qū)域，靠近河道，水文地質(zhì)條件相對(duì)較為優(yōu)越，地下水補(bǔ)給、開采條件好，水質(zhì)良好，且水資源具有開發(fā)潛力。區(qū)內(nèi)地下水資源是唯一可就近利用的水資源。論證建設(shè)區(qū)內(nèi)地下水資源尚未充分開發(fā)利用，同時(shí)，本次地下水開采對(duì)外界影響較小，其次特變電工具有產(chǎn)品高經(jīng)濟(jì)附加值、無三廢排放、節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)，是國內(nèi)目前最先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)。因而具有較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，是向節(jié)水型職工住宅小區(qū)供水，同時(shí)項(xiàng)目建設(shè)符合自治區(qū)的產(chǎn)業(yè)政策、符合流域規(guī)劃、配置和管理的要求。因而，取用論證區(qū)地下水資源具有取水的合理性。