新疆兵團六師水資源利用結構優(yōu)化研究

胡尚志

（新疆維吾爾自治區(qū)水文局，新疆 烏魯木齊 830000）

新疆水資源分布不均，各兵團主要駐扎在沙漠邊緣等缺水區(qū)域，隨著兵團工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力的提升，節(jié)約用水日益成為各師團水利工作的核心?，F(xiàn)階段，六師農(nóng)田利用水占比過大，漏水、滲水現(xiàn)象突出，為協(xié)調工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，節(jié)約水資源，必須實施農(nóng)田水利水資源再優(yōu)化工程。

1 水資源概況

新疆建設兵團六師主要駐扎天山北麓、準葛爾盆地南部。全師設14個團農(nóng)牧場，大部分團場分布于山前傾斜平原、沖積—洪積平原和沙漠邊緣。全師境域內(nèi)主要河流有瑪納斯河、塔西河、雀兒溝河、呼圖壁河、三屯河、頭屯河、烏魯木齊河等。各河流主要發(fā)源于天山，由南向北流入準噶爾盆地。其中，除瑪納斯河是年徑流量10億m3以上的新疆大型河流外，其余各河流都是年徑流量在10億m3以下的中小型河流?，F(xiàn)狀條件下，多年平均地表水資源量為8.5億m3，地下水總資源量為7.6億m3，地表水與地下水之間重復量為2.2億m3，全師水資源可利用總量為13.9億m3。

2011年，六師總毛用水量12.2億m3，占可用資源比例為87.7%，可用水資源面臨枯竭的威脅。其中，居民生活毛用水量634.2萬m3，占總用水量的0.52%；農(nóng)業(yè)（含畜禽用水）毛用水量12.1億m3，占總用水量的98.2%；工業(yè)毛用水量1228.1萬m3，占總用水量的1.0%；建筑業(yè)毛用水量65.7萬m3，占總用水量的0.05%；第三產(chǎn)業(yè)毛用水量187.1萬m3，占總用水量的0.15%；生態(tài)毛用水量（城鎮(zhèn)環(huán)境用水）86.1萬m3，占總用水量的0.07%[1]。

2 水資源利用分析

2011年六師總毛用水量12.2億m3，按總人口約31萬核算，人均用水量高達3961m3/人，而2011年我國人均用水量為454.4m3/人，六師人均用水量約為全國8.7倍。新疆每平方公里擁有水量僅為5.20萬m3，是全國平均水平的18.90%。屬于嚴重缺水的地區(qū)，人均用水量過高，存在水資源利用結構嚴重失衡狀況。從各行業(yè)、各產(chǎn)業(yè)用水總量來看，農(nóng)業(yè)用水占比最大，超過98.2%，工業(yè)毛用水量1228.1萬m3，占總用水量的1.0%。剩下的不足1.0%為居民生活用水等。2014年，六師GDP規(guī)模為204.85億元，三產(chǎn)業(yè)結構比例分別為12.5%、53.2%和34.3%?？梢?，工業(yè)已經(jīng)占據(jù)六師國民經(jīng)濟發(fā)展的最重要地位，服務業(yè)占比也逐步提升。與2014年第一產(chǎn)業(yè)在全國占比9.1%對比，六師占比高于全國約3%左右，雖呈降低的趨勢，但農(nóng)業(yè)乃是重點發(fā)展產(chǎn)業(yè)之一。由于發(fā)揮農(nóng)業(yè)基礎性作用的戰(zhàn)略政策短，時間難以扭轉，故六師必須進一步提高單位用水的農(nóng)業(yè)產(chǎn)出，優(yōu)化農(nóng)業(yè)水資源利用結構。

3 農(nóng)業(yè)用水占比分析

3.1 種植結構不合理

2011年，兵團六師土地總面積1105.6萬畝，其中耕地274.2萬畝，園地10.0萬畝，林地142.9萬畝，草地394.8萬畝，城鎮(zhèn)村及工礦用地35.9萬畝，水域及水利設施用地35.4萬畝，交通運輸用地19.1萬畝，其他用地193.2萬畝。其中，草地面積占比最大，為35.7%，耕地面積其次，占比24.8%。在灌溉上，總灌溉面積為258.1萬畝，其中農(nóng)作物灌溉面積為226.2萬畝，占比87.6%，林地灌溉面積為31.3萬畝，牧草灌溉面積為0.6萬畝。因此，農(nóng)作物灌溉用水是農(nóng)業(yè)用水中的重點。在種植結構上，六師以糧食作物和棉花為主，其中糧食作物年灌溉面積65.76萬畝，且棉花的含量水最大，其次是小麥和水稻等糧食作物[2]。糧食作物和棉花生產(chǎn)中相對耗水量較高，同時，六師的玉米、小麥和棉花主要向內(nèi)地和國外出口，從水資源的轉移來講，農(nóng)產(chǎn)品出口實際上是水資源的向外輸出，是不利于六師的水資源保護的。

3.2 水源損耗

兵團六師區(qū)域河流多為季節(jié)性河流，秋冬兩季斷流的情況較為常見，所以要滿足農(nóng)業(yè)灌溉用水，必須借助水庫、塘壩和井水等水源工程。區(qū)域的水庫塘壩眾多，但由于年久失修以及庫盤缺乏防滲工程，水庫、塘壩的容量變小，損耗過大。目前，東草灘水庫、頭道溝水庫、徐家海子水庫、硝坑水庫壩體高度不足，壩外無排水設施，且調蓄水量較小，庫盤無防滲措施；猛進水庫、八一水庫、黃家梁水庫受上游來水污染影響，水庫水質逐年變差，淤積嚴重；機井是六師重要水源，從全師范圍看，95年以前建設的機電井出水量偏小，設備陳舊；1995年～2000年間建設的機電井使用狀況逐漸惡化，無統(tǒng)一規(guī)劃，機井布置不合理，無序打井未得到有效控制，使部分團場地下水嚴重超采。

3.3 渠道系統(tǒng)損耗

灌區(qū)內(nèi)的渠系大多是上世紀80～90年代規(guī)劃設計，灌區(qū)將有限的資金用于灌區(qū)部分骨干工程建設。受建設條件限制，渠道由當?shù)厝嗣袢罕娡豆ね秳诮ㄔO，建設標準低。渠系經(jīng)多年運行后已經(jīng)老化，先前防滲渠道，砼板脫落、破損較為常見，土渠運行多年至今，淤積、沖刷、渠堤坍塌、雜草叢生現(xiàn)象較為常見。如卡哈提河一道壩、二道壩等截潛引水工程運行多年，截滲井反濾料下沉，濾水管堵塞，造成引水量不足?，F(xiàn)有的水閘、溢流堰等建筑物建設標準低，經(jīng)過多年運行，缺乏日常維護，已出現(xiàn)漿砌石閘墩開裂、閘槽變形、枋木啟閉梁糟朽、啟閉螺桿彎扭、閘門不能正常啟閉、扭面斷裂、垮塌等現(xiàn)象，老損的渠道工程建筑物已經(jīng)影響了渠道的運行管理及節(jié)能節(jié)水。

3.4 節(jié)水灌溉系統(tǒng)覆蓋率低

2011年，兵團六師年總灌溉面積259.08萬畝，節(jié)水灌溉主要為噴灌和滴灌，經(jīng)過多年發(fā)展，節(jié)水灌溉覆的耕地面積已經(jīng)大幅提升，但露天的渠道灌溉仍較為常見。至2011年，六師渠道灌溉面積為118.6萬畝，占比46.0%，噴滴灌灌溉面積為139.4萬畝，占比54%。雖然節(jié)水灌溉面積已經(jīng)大幅提升，但渠道灌溉效率低，用水損耗大，且部分團場的節(jié)水灌溉還遠遠沒有達到精量灌溉的要求，節(jié)水灌溉系統(tǒng)覆蓋率低。

4 水資源優(yōu)化措施

兵團六師為資源性缺水地區(qū)，水資源利用主要集中用于農(nóng)業(yè)，工業(yè)和城市，用水比例相對較小。逐步降低農(nóng)業(yè)用水比例，增加城市和工業(yè)用水比例，使水資源利用向效益最大化的方向轉移。在農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水環(huán)節(jié)，主要是加強水源節(jié)水工程、渠道防滲工程和節(jié)水灌溉的建設力度。

4.1 科學規(guī)劃產(chǎn)業(yè)結構

兵團六師農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位用水產(chǎn)出低，而工業(yè)和服務業(yè)產(chǎn)出高，因此，應降低農(nóng)業(yè)用水在總用水量中的占比。到2020年，六師規(guī)劃年總毛用水量113620.5萬m3，其中居民生活毛用水量877.86萬m3，占總用水量的0.77%；農(nóng)業(yè)（含家禽用水）毛用水量90735.6萬m3，占總用水量的79.86%；工業(yè)毛用水量17277.57萬m3，占總用水量的15.21%；建筑業(yè)毛用水量2373.36萬m3，占總用水量的2.09%；第三產(chǎn)業(yè)毛用水量2138.67萬m3，占總用水量的1.88%；生態(tài)毛用水量（城鎮(zhèn)環(huán)境用水）217.36萬m3，占總用水量的0.19%，具體各業(yè)的毛用水量比例詳見圖1。

圖1 六師規(guī)劃年（2020年）各業(yè)毛用水量結構圖

到2020年，農(nóng)業(yè)用水較2011年降低18個百分點。將農(nóng)業(yè)用水調給工業(yè)和服務業(yè)用水，不僅可提升經(jīng)濟發(fā)展質量，可從整體上降低六師用水量。調整種植業(yè)結構，適當減少高虛擬水含量農(nóng)產(chǎn)品的出口，減少高虛擬水含量的糧食作物的種植面積，將有效提高水資源的利用率。

4.2 建設水源節(jié)水工程

水源工程主要包括水庫工程、塘壩工程、引水樞紐（渠首）工程、機電井工程。2012年～2015年，六師新建了甘河子水庫和草建連水庫，增加了可調節(jié)水源儲備，根據(jù)規(guī)劃，六師改建引水樞紐2座，改建水庫3座，新建水庫4座，引水樞紐工程分布在北塔山牧場，水庫工程主要分布在新湖農(nóng)場、芳草湖農(nóng)場、紅旗農(nóng)場、北塔山牧場；改建塘壩20座，新建塘壩6座，主要分布在新湖農(nóng)場、芳草湖農(nóng)場、106團、奇臺農(nóng)場、紅旗農(nóng)場、北塔山牧場。水庫清淤、污染治理以及防滲工程也在規(guī)劃之列，這些措施將增加水源水容量，減少水源的無用消耗。

4.3 加大防滲工程、高效節(jié)水灌溉工程投資

調整現(xiàn)狀灌排渠系工程現(xiàn)狀，擬對全師灌排渠系進行防滲改建，完好的灌溉渠道繼續(xù)使用。已防滲且外觀破損的灌溉渠道，在規(guī)劃期間進一步防滲改建，未防滲且在規(guī)劃期繼續(xù)使用的灌溉渠道在規(guī)劃期間進行防滲改建。灌溉渠系改造主要分布于五家渠灌區(qū)、瑪河灌區(qū)、芳草湖灌區(qū)、引額灌區(qū)、開墾河灌區(qū)及紅旗農(nóng)場。排渠工程主要針對地下水位較高的新湖農(nóng)場進行新建，干排已施工完畢，處于運行階段。針對支、斗排進行新建，增加防滲、防凍脹措施，進一步完善灌溉系統(tǒng)。同時，兵團六師擬在全師范圍內(nèi)規(guī)劃高效節(jié)水灌溉工程，包括噴灌和滴灌，以滴灌為主。2015年至2020年，兵團六師需要新建高效節(jié)水灌溉面積74.82萬畝，其中糧食作物26.96萬畝，經(jīng)濟作物17.92萬畝，林果業(yè)29.94萬畝；按噴滴灌類型劃分，包括噴灌0.8萬畝，滴灌74.02萬畝。同時，加強高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)信息化進程，選取已建且運行良好的田間大系統(tǒng)和新建集中連片的田間系統(tǒng)配套信息化作為高效節(jié)水灌溉信息化的示范工程。灌溉信息化工程將進一步提高節(jié)水工程的節(jié)水效率，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向高效、高產(chǎn)出方向發(fā)展。

5 結語

基于新疆水資源分布不均，兵團六師水資源面臨超限威脅的狀況，結合水資源概況，分析農(nóng)業(yè)用水占比過大及種植結構不合理、水源損耗、渠道系統(tǒng)損耗和節(jié)水灌溉系統(tǒng)覆蓋率低等產(chǎn)生原因。為優(yōu)化兵團六師水資源利用結構，科學規(guī)劃未來各行業(yè)、細分產(chǎn)業(yè)結構，建設水源節(jié)水工程和加大防滲工程、高效節(jié)水灌溉工程投入提供參考。