以水資源流域管理促進(jìn)新疆區(qū)域水電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

國(guó)家能源局新疆監(jiān)管辦公室 于益雷

新疆維吾爾自治區(qū)屬干旱內(nèi)陸氣候區(qū)，降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈，多年平均降水量154.5 毫米。根據(jù)《全國(guó)水資源綜合規(guī)劃》成果，新疆維吾爾自治區(qū)多年平均降水總量2544 億立方米，自產(chǎn)水資源量832.7 億立方米，其中地表水788.6 億立方米，地表水與地下水不重復(fù)量44.1 億立方米。新疆維吾爾自治區(qū)人均水資源量4000 立方米，為全國(guó)人均的2 倍；但單位面積產(chǎn)水量?jī)H為每平方公里5.3 萬立方米，列全國(guó)倒數(shù)第三位。

新疆維吾爾自治區(qū)水資源狀況及利用

新疆維吾爾自治區(qū)位于內(nèi)陸干旱區(qū)，具有“三山夾兩盆”的獨(dú)特地貌特征。

水文地質(zhì)

新疆維吾爾自治區(qū)地表水及地下水資源來源于天然降水，進(jìn)入新疆上空的水汽，遇高大的山體可截獲大量水汽形成降水。因此，山區(qū)降水較豐沛，可達(dá)2090 億立方米，占全疆總降水量的80%以上，基巖裂隙水補(bǔ)給河水，可形成眾多的河流，是徑流形成區(qū)；平原區(qū)和沙漠區(qū)，降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈，降水量除少量補(bǔ)給地下水外很少或不產(chǎn)生地表徑流，分屬?gòu)搅魃⑹^(qū)和無流區(qū)。

因而，從地貌特征和水循環(huán)過程特點(diǎn)，新疆維吾爾自治區(qū)可分為山區(qū)和平原區(qū)兩大區(qū)域，大約80.6 萬平方千米的山區(qū)是徑流形成區(qū)，平原區(qū)面積為85.4 萬平方千米，其中盆地周緣10 萬平方千米的地區(qū)是徑流散失區(qū)，其余75.4 萬平方千米的沙漠和荒漠區(qū)是無流區(qū)。

區(qū)域河流

河川徑流形成于山區(qū)，徑流深隨高程而遞增；年徑流深北部大于南部，西部大于東部；地表水資源一半集中于天山，并且迎風(fēng)坡多于背風(fēng)坡，天山南北坡地表水資源量416 億立方米。占全疆52.4%，南部昆侖山系次之，地表水資源量為233 億立方米，占全疆29.4%，北部阿爾泰山及準(zhǔn)噶爾西部山區(qū)又次之，地表水資源量144 億立方米，占全疆18.2%。

新疆維吾爾自治區(qū)有冰川1.86 萬條，冰川儲(chǔ)量2.58 萬億立方米，占全國(guó)冰川儲(chǔ)量的42%。面積大于1 平方千米的天然湖泊有139 個(gè)，水域面積約5500 平方千米，占全國(guó)湖泊總面積的7.3%，居全國(guó)第四。共有大、小河流570條，河川徑流量879 億立方米，其中年徑流量大于10 億立方米的河流18 條，年徑流量達(dá)526 億立方米，約占河川徑流量的60%。歷史形成伊犁河、額爾齊斯河、塔里木河三大干流，其中額爾齊斯河每年外流入海洋的河流總徑流量有121 億立方米，其余均為內(nèi)陸河。

水量水質(zhì)

新疆維吾爾自治區(qū)河流年徑流量年際變化比較平穩(wěn)；最大年徑流總量為1056 億立方米（1969 年)，比平均值多19.5%，最小年徑流量為716 億立方米(1974 年)，比平均值少 19%，因而新疆河流年徑流量歷年變幅在882 億立方米上下20%以內(nèi)。

新疆維吾爾自治區(qū)河流徑流量季節(jié)變化大；新疆河流徑流量主要集中于夏季（6～8 月），夏季水占年徑流量50%～70%，春季和秋季各占10%～20%，冬季在10%以下。特別是發(fā)源于喀那斯山和昆侖山的河流，因?yàn)閺搅髦饕歉呱奖ㄈ谒a(bǔ)給，其夏季徑流量占年徑流量70%～80%。

新疆維吾爾自治區(qū)河流水質(zhì)基本良好；北疆各河出山口處河水礦化度一般在350 毫克/升以下，南疆河流一般在 300～600 毫克/升之間。

新疆維吾爾自治區(qū)許多河流的含沙量較大；全疆河流懸移質(zhì)沙年輸沙總量為2.02 億噸，年平均沙量為2.28 千克/立方米。

新疆維吾爾自治區(qū)河流的洪水量大峰高；主要的大洪水來自冰雪融水洪水疊加暴雨洪水。

利用情況

新疆維吾爾自治區(qū)年供水總量為577.19 億立方米，其中地表水源供水量456.88 億立方米，地下水源供水量119.41 億立方米，其他水源供水量0.90億立方米。

年用水總量為577.19 億立方米，其中農(nóng)業(yè)用水546.44 億立方米，工業(yè)用水量11.80 億立方米，生活用水量13.16 億立方米，生態(tài)環(huán)境用水5.80 億立方米。

全疆現(xiàn)水資源開發(fā)利用程度已達(dá)到69.4%，其中東疆96.42%、南疆84.74%、北疆為52.35%。地下水開采率全 疆 為 79.09% ， 其 中 東 疆 高 達(dá)139.45%，屬于區(qū)域性嚴(yán)重超采，北疆達(dá)到112.20%，南疆為53.15%。新疆水資源總體上開發(fā)利用過度。

新疆維吾爾自治區(qū)的河流落差大，水能資源總蘊(yùn)藏量4054 萬千瓦，位居全國(guó)第四。

主要流域水電發(fā)展現(xiàn)狀

新疆維吾爾自治區(qū)水電站呈南北分布，主要集中在北疆伊犁州伊犁河主要支流的喀什河流域、特克斯河流域，北疆阿勒泰地區(qū)的額爾齊斯河流域及主要支流布爾津河流域，南疆地區(qū)塔里木河主要支流的開都河流域、喀拉喀什河、葉爾羌河流域等。

全疆水電裝機(jī)600 余萬千瓦，其中省調(diào)直調(diào)水電站22 座，裝機(jī)424.4 萬千瓦。2017 年底，省調(diào)直調(diào)水電完成發(fā)電量144.04 億千瓦時(shí)，占直調(diào)發(fā)電量的7.1%，調(diào)峰棄水電量7.58 億千瓦時(shí)，棄電率5%；機(jī)組平均發(fā)電利用小時(shí)3701 小時(shí)。

從流域來看，形成了3 個(gè)較大的梯級(jí)電站群序列：伊犁喀什河流域的五級(jí)梯級(jí)電站，伊犁特克斯河流域二級(jí)梯級(jí)電站，巴州開都河流域的五級(jí)梯級(jí)電站；模式均為首級(jí)電站水庫(kù)庫(kù)容較大，具備一定的調(diào)節(jié)功能，其余各級(jí)均為水庫(kù)調(diào)節(jié)能力較小的周調(diào)節(jié)、日調(diào)節(jié)水電站或徑流式水電站。

水電建設(shè)與運(yùn)營(yíng)存在問題

一是同流域水電建設(shè)多頭管理、力量分散，協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)困難。

二是水利水電工程“重建設(shè)，輕管理”，責(zé)任不清。

三是新疆來水基本以融雪性洪水為主，來水季節(jié)基本同步在夏季6～8 月，受網(wǎng)架結(jié)構(gòu)制約，造成豐水期電力送出受阻，而枯水期電力送出不足。

四是汛期流域上游有調(diào)節(jié)能力的水庫(kù)需加大泄流，處于下游、水庫(kù)調(diào)節(jié)能力有限的水電站棄水嚴(yán)重。

五是伊犁地區(qū)水電來水十分集中，汛期來水占全年來水總量的70%以上。

六是阿勒泰地區(qū)風(fēng)、光等清潔能源裝機(jī)較多，且位于電網(wǎng)末端，外送能力嚴(yán)重不足。

七是南疆大部分水電無調(diào)節(jié)能力，汛期受調(diào)節(jié)能力及聯(lián)絡(luò)線極限限制，存在出力受阻而棄水現(xiàn)象。

充分利用水資源的解決方案

近年來，新疆區(qū)域非水可再生能源建設(shè)如火如荼，產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，引發(fā)的棄風(fēng)棄光問題得到各方面的廣泛關(guān)注，一定程度上掩蓋了區(qū)域內(nèi)的棄水問題，實(shí)際上，水資源屬于更加優(yōu)良的可再生能源，水電快速啟停的特性和良好的調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)相性能更是電網(wǎng)安全運(yùn)行不可或缺的支撐，我們有必要加以關(guān)注，研究并優(yōu)化管理模式。

流域管理是指國(guó)家以流域?yàn)閱卧獙?duì)水資源實(shí)行的統(tǒng)一管理，包括對(duì)跨行政區(qū)域的水資源開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約、保護(hù)以及水土保持等活動(dòng)的統(tǒng)一管理。從新疆水電行業(yè)發(fā)展歷史來看，以流域?yàn)楣芾韱卧?，統(tǒng)籌水、電兩個(gè)方面的聯(lián)合調(diào)度，是高效、充分利用有限水資源的必由之路。

改革引領(lǐng)，大膽突破

水利管理方面，針對(duì)管理多頭、力量分散的現(xiàn)狀，要構(gòu)建水資源統(tǒng)一管理新格局。應(yīng)堅(jiān)持流域管理與區(qū)域管理相結(jié)合、區(qū)域管理必須服從流域管理的水資源管理新體制，最終形成南疆以塔里木河流域輻射南疆四地州、北疆以伊犁河流域和額爾齊斯河流域輻射天山北坡經(jīng)濟(jì)帶為特點(diǎn)的水資源統(tǒng)一管理新格局。

電力調(diào)度方面，針對(duì)以用電定水電出力的現(xiàn)狀，要轉(zhuǎn)變觀念改革形成新的調(diào)度方式。堅(jiān)持“電調(diào)服從水調(diào)”，變以用電負(fù)荷需求為主為以水資源充分利用為主；考慮到新疆流域面積大、支流繁多、來水情況多變的特點(diǎn)，亟待突破現(xiàn)有電力調(diào)度模式、下放調(diào)度權(quán)限、以地調(diào)為水電調(diào)度單元、實(shí)施流域調(diào)度，可選擇能夠代表新疆水電典型特點(diǎn)的布爾津河流域開展試點(diǎn)，取得經(jīng)驗(yàn)后在全疆推廣。

政策引導(dǎo)，嚴(yán)格管理

盡管水利建設(shè)投資突飛猛進(jìn)，但仍然無法滿足實(shí)際發(fā)展的需要。因此，保證水利建設(shè)投入的穩(wěn)定增長(zhǎng)顯得尤為重要。一是要積極爭(zhēng)取國(guó)家對(duì)新疆水利工程建設(shè)的投入，實(shí)施一批重大水利項(xiàng)目。二是認(rèn)真落實(shí)金融支持相關(guān)政策，加大鼓勵(lì)和吸引社會(huì)資本投入水利建設(shè)力度。通過水權(quán)交易市場(chǎng)，有償轉(zhuǎn)讓水資源使用權(quán)，在重大水資源配置工程建設(shè)中啟動(dòng)水權(quán)融資。三是創(chuàng)新水利融資管理模式，放開市場(chǎng)準(zhǔn)入，充分調(diào)動(dòng)企業(yè)的積極性，廣泛吸納社會(huì)資本合資合作，拓寬水利融資渠道。

落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度既是中央的明確要求，也是新疆水資源利用方面的改革主線。明確各級(jí)政府是實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理制度的責(zé)任主體，盡快成立自治區(qū)水資源管理委員會(huì)，負(fù)責(zé)最嚴(yán)格水資源考核問責(zé)。對(duì)包括水電在內(nèi)的水能資源開發(fā)實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃管理，規(guī)范水能資源開發(fā)管理程序。

補(bǔ)強(qiáng)電網(wǎng)，技術(shù)支撐

水能利用的固有特點(diǎn)決定了大部分水電站建設(shè)在偏遠(yuǎn)山區(qū)，距離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，在電網(wǎng)中處于送端，所發(fā)電量受送出條件影響較大，尤其是在新疆區(qū)域輸送斷面受阻情況比較嚴(yán)重的情況下，棄水情況不容樂觀；優(yōu)化網(wǎng)架、補(bǔ)強(qiáng)電網(wǎng)成為解決棄水問題的直接手段，應(yīng)從規(guī)劃入手，重點(diǎn)做好電網(wǎng)規(guī)劃與水電規(guī)劃、乃至與其它發(fā)電規(guī)劃的有效銜接，合理安排好資金、工期、投產(chǎn)時(shí)序等。

流域梯級(jí)水電聯(lián)合調(diào)度存在來水不確定預(yù)測(cè)難、水電出力季節(jié)性強(qiáng)、電站水量與電量實(shí)時(shí)匹配難等問題，因此更加需要強(qiáng)大技術(shù)手段的支持，開發(fā)應(yīng)用覆蓋整個(gè)流域的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、短期變尺度氣象預(yù)報(bào)系統(tǒng)、氣象水情信息交換系統(tǒng)等，重點(diǎn)研究廠網(wǎng)協(xié)調(diào)模式下的梯級(jí)經(jīng)濟(jì)調(diào)度系統(tǒng)EDC（Econmic Dispatch Control）控制策略，建立聯(lián)合運(yùn)行水電站廠間負(fù)荷實(shí)時(shí)分配控制模型，以實(shí)現(xiàn)梯級(jí)總負(fù)荷的廠間實(shí)時(shí)分配、各電站在負(fù)荷與水量上的匹配。

鑒于梯級(jí)調(diào)度的復(fù)雜性，其推進(jìn)過程應(yīng)試點(diǎn)先行，北疆阿勒泰地區(qū)處于典型的電網(wǎng)末端，水電資源十分豐富，尤其是額爾齊斯河主要支流布爾津河流域水量充沛，水電裝機(jī)47 萬千瓦，具備試點(diǎn)流域梯級(jí)調(diào)度的條件；同時(shí)當(dāng)?shù)仫L(fēng)電資源也十分豐富，已裝機(jī)60 萬千瓦，加之集中建設(shè)在同一縣域內(nèi)，具備試點(diǎn)風(fēng)水互補(bǔ)聯(lián)合運(yùn)行的條件，可考慮在布爾津河全流域內(nèi)試點(diǎn)可再生能源的統(tǒng)一配置聯(lián)合運(yùn)行，為水電行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供借鑒。