若羌河水庫建設(shè)對流域水資源配置影響分析

魏 娟

（新疆巴音郭楞水文勘測局,新疆 庫爾勒 841000）

若羌河全長約 176 km,來水主要以冰雪融水補(bǔ)給為主,泉水補(bǔ)給為輔。年徑流比較穩(wěn)定,年內(nèi)分配不均,夏季 6月～8 月徑流量占全年 45.96%,春季 3月～5月和秋季 9月～11 月占全年的 26.87%、18.92%,冬季 12 月～次年 2 月僅占13.47%；河流多年平均年徑流量為 0.901 億m3,為了確保若羌河水庫科學(xué)建設(shè),需對其建設(shè)影響進(jìn)行評價分析。

1 概況

若羌河流域發(fā)源于阿爾金山北麓,主要分布在若羌縣境內(nèi),在行政區(qū)劃上涉及：鐵干里克鄉(xiāng)、吾塔木鄉(xiāng)、若羌鎮(zhèn)（若羌縣城）30 個行政村,人口3 萬余人。擬建的若羌河水庫壩址位于若羌河出山口上游,壩址以上流域面積 2548 km3,水庫壩址斷面年均徑流量 7450萬m3。若羌河水庫工程的建設(shè)任務(wù)為防洪、灌溉、工業(yè)供水為主,兼顧發(fā)電。工程主要由擋水建筑物、泄水建筑物、灌溉引水發(fā)電 洞等組成。工程水庫正常蓄水位 1635.00 m,水庫總庫容 1776 萬m3,其中死庫 容 276 萬m3,興利庫容 961 萬m3,防洪庫容 553 萬m3。

2 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

若羌河水庫上游河段未布設(shè)任何取用水設(shè)施,下游有引水發(fā)電站 5 座,引水渠首 2 座以及輸水渠道、機(jī)電井工程等。

2.1 水電工程

若羌河出山口以下 5 座電站均為引水式電站,其中山口電站位于若羌河出山口處,工程任務(wù)以發(fā)電為主,兼顧灌溉,裝機(jī)容量 2.06 MW,設(shè)計引水流量 3.1 m3/s；龍口電站位于山口電站下游 2.5km 處,裝機(jī)容量 0.8 MW,設(shè)計引水流量 2.9 m3/s；華峰電站位于山口電站下游 2 km處,電站裝機(jī)容量 5 MW,以發(fā)電為主,設(shè)計引水流量 3.0 m3/s；若羌一級和二級電站為若羌干渠上的引水式徑流電站,引水自若羌干渠,裝機(jī)容量分別為 0.25 MW 和 0.32 MW。

5個電站以“串葫蘆的”形式, 依次從若羌河總干渠引水、發(fā)電,之后尾水再棄至若羌河干渠,最后若羌河總干渠中的水進(jìn)入灌區(qū)供農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水。故為了滿足下游灌區(qū)農(nóng)業(yè)、工業(yè)用水,在枯水期,山口電站引水渠首以下河道經(jīng)常會出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。

2.2 若羌河灌區(qū)

若羌河灌區(qū)位于若羌河下游,是一個相對比較獨(dú)立的灌區(qū),全灌區(qū)現(xiàn)有灌溉面積 11 萬畝,其中純井灌區(qū) 6.3 萬畝,地表水灌區(qū) 4.7 萬畝,現(xiàn)狀年灌區(qū)生活、牲畜、工業(yè)和純井灌區(qū)灌溉用水均采用地下水。由于缺乏控制性水庫調(diào)節(jié),加之若羌河 徑流年內(nèi)分配不均勻,致使灌區(qū)灌溉保證率不高,農(nóng)業(yè)灌溉季節(jié)性缺水嚴(yán)重,地下水超采嚴(yán) 重,嚴(yán)重影響農(nóng)作物灌期用水,以及流域經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。

2.3 水資源開發(fā)利用情況

若羌河流域現(xiàn)狀年總用水量為 7867.3 萬m3,其中農(nóng)業(yè)用水量為 7682.0 萬m3,占總用水量的 97.6%；生活用水量為 94.1 萬m3,占總用水量的 1.2%；工業(yè)用水量 為 84.7 萬m3,占總用水量的 1.1%；牲畜用水量為 6.6 萬m3,占總用水量的 0.1%, 且現(xiàn)狀年流域水利用系數(shù)較低。

現(xiàn)狀年,若羌河地表水資源量 8516.2 萬m3,灌區(qū)引用地表水 4237.3 m3,余水 4278.8 萬m3,地表水水資源利用率 49.76%；灌區(qū)地下水可開采量 1529 萬m3,實際開采量 4127.3 萬m3,地下水資源利用率 269.94%,已超用 169.93%。

3 水庫建設(shè)影響分析

3.1 對電站用水影響

若羌河水庫壩址下游 6.4 km、25.4 km、33.4 km 分別建有山口電站引水渠首、新龍口引水渠首（已廢棄）、老龍口引水渠首。工程運(yùn)行期間首先滿足防洪、灌溉、工業(yè)供水需求,兼顧發(fā)電；因此,若羌河水庫至山口電站引水渠首間河道水文情勢受控于若羌河水庫調(diào)度運(yùn)行,山口電站引水渠首以下河道水文情勢受水庫調(diào)蓄、下游渠首引水等綜合影響較大。要想保證電站用水需求,需對水庫運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)調(diào)蓄。

3.2 對地下水影響

若羌河水庫地下水類型為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水,孔隙潛水受河水、洪水滲漏及基巖裂隙水側(cè)向補(bǔ)給,基巖裂隙水受大氣降水和冰雪融水補(bǔ)給。地下水總體向河谷排泄。

若羌河水庫僅為水資源調(diào)蓄工程,不會對壩址下游區(qū)地下水流場、補(bǔ)給量產(chǎn)生明 顯影響。工程對地下水的影響區(qū)域為河道沿程兩側(cè)的地下水,影響范圍為河道兩側(cè)500 m 以內(nèi),地下水水位變化區(qū)域范圍分級為小。影響區(qū)內(nèi)無集中式飲用水水源地準(zhǔn)保護(hù)區(qū)、 地下水環(huán)境相關(guān)的其它保護(hù)區(qū)、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)、重要濕地、沙化土地封禁保護(hù)區(qū)等, 也無分散式居民飲用水水源,因此,地下水環(huán)境敏感程度分級為不敏感。水庫建成后, 增加地表水開采力度,壓減地下水開采量,不會引發(fā)的地下水位下降,不會產(chǎn)生地面 沉降、土地荒漠化、土壤鹽漬化、沼澤化跡象等環(huán)境水文地質(zhì)問題,地下水開采量減少將利于抬升區(qū)域地下水位,對區(qū)域地下水環(huán)境是有益的。

3.3 對水文情勢影響

若羌河水庫工程建成后,庫區(qū)原有河道變成了水庫；初期蓄水期間,壩址斷面下泄水量減少,將造成壩址下游河段水文情勢發(fā)生變化。運(yùn)行期間,若羌河水庫工程電調(diào)服從水調(diào),首先滿足流域防洪、灌溉、工業(yè)供水,兼顧發(fā)電,壩址以下河段水文情勢也將發(fā)生變化。從長遠(yuǎn)來說,水庫建成后,優(yōu)化了水資源的供給方式,避免了地下水的超用狀況的發(fā)生,可使地下水水位逐步回升,符合本區(qū)域的生態(tài)要求。

3.4 對灌溉水資源的影響

現(xiàn)狀年若羌河灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉需水量8178.4 萬m3,實際地表水供水量4237.3萬m3,地下水供水量3941.1 萬m3,缺水 118.8 萬m3；到遠(yuǎn)期水平年 2025 年,若羌河灌區(qū)仍將維持 11 萬畝灌溉面積不變,通過調(diào)整大農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、 種植業(yè)結(jié)構(gòu),加大節(jié)水力度,發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積,農(nóng)業(yè)需水量為6150.1萬m3。若羌河水庫工程實施后,地表水供水量5200.7萬m3,地下水供水量949.3萬m3,灌區(qū)將不缺水。

3.5 對下游生態(tài)植被用水影響

若羌河尾閭荒漠林草位于若羌河下游 315 國道附近末端,面積 106.67 km2, 植被以檉柳灌叢為主,估算河岸林草和尾閭生態(tài)需水量為 2400.1萬m3。若羌河水庫建成后,多年平均下泄下游河道水量為 3050 萬m3； 同時工程建成后灌區(qū)地下水開采量比現(xiàn)狀年減少了2691.9 萬m3,由此下游林草區(qū)地下水量會增加,地下水水位與現(xiàn)狀相比將會有一定的抬升,且尾閭荒漠林草需水量主要依靠地下水的供給,初步判斷河流下游天然林草植被生態(tài)用水可滿足。同時,水庫對常遇洪水無影響,因此,工程建設(shè)對荒漠河岸林草生長所需水分條件基本無影響。

4 水資源配置方案分析

4.1 水資源配置規(guī)劃

若羌河流域水資源有限,為了防止若羌河水庫建設(shè)后出現(xiàn)河道斷流現(xiàn)象,生態(tài)基流在來水頻率 50%、75%、95%情況下,按來水量的 15%考慮下泄。下游天然生態(tài)補(bǔ)水量在平水年 50%保證率的情況下,按不少于水量的 40%下泄。 綜合考慮流域水資源及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展用水要求,其水資源配置規(guī)劃見表1。

表1 若羌河流域水資源配置表 單位：萬 m3

由表1可以看出,在規(guī)劃的遠(yuǎn)期水平年 P=50%時,農(nóng)業(yè)用水配置（減少 2331 萬m3）為 5966 萬m3,其中地表水供水（減少 161 萬m3）為 4195 萬m3,地下水供水（減少2171 萬m3）為1770 萬m3；工業(yè)用水配置（增大 1000 萬m3）為 1085 萬m3,其中增加地表水 1000 萬m3,地下水供水維持現(xiàn)狀 85 萬m3不變；生活、牲畜用水配置（增 大 440 萬m3）為 490 萬m3,仍由地下水供給；下泄天然生態(tài)水配置為 3406.48 萬m3,仍由地表水供給。

4.2 水資源配置合理性分析

根據(jù)若羌縣實施最嚴(yán)格水資源管理制度“三條紅線”的用水指標(biāo),2025 年“三條紅線”下流域用水總量控制指標(biāo)為 7980 萬m3,其中地下水為 1480 萬m3,地表水為 6500 萬m3。

設(shè)計水平年來水頻率 50%時,水庫和地表水供應(yīng)工業(yè)和農(nóng)業(yè)共 5978.4 萬m3,地下水供應(yīng) 1435.4 萬m3,均未超出當(dāng) 地“三條紅線”的用水指標(biāo),故符合當(dāng)?shù)匾蟆?/p>

若羌河灌區(qū)用水由農(nóng)業(yè)（地表水灌區(qū)、純井灌區(qū)）、生活牲畜、工業(yè)用水構(gòu)成。到2025 年,若羌河水庫建設(shè)及進(jìn)行水資源調(diào)配后,農(nóng)業(yè)用水中地表水灌區(qū)用水、新建工業(yè)園用水由地表水供應(yīng),農(nóng)業(yè)用水中的純井灌區(qū)、生活牲畜、原工業(yè)用水由地下水供應(yīng)。根據(jù)灌區(qū)供需平衡及水資源配置分析,灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水將下降 2147.1萬m3,工業(yè)、生活牲畜用水上升 1077.5 萬m3,灌區(qū)用水總體下降1069.6萬m3。同時灌區(qū)水資源配置發(fā)生了改變,地下水供應(yīng)減少 2691.9 萬m3,地表水供水加大 1741.1萬m3,灌區(qū)不缺水。大幅度壓減地下水開采,避免了地下水的超用,提高了地表水的利用率,兩種水資源利用的明顯轉(zhuǎn)換使該區(qū)域水資源配置更為優(yōu)化。

5 結(jié)語

通過討論分析若羌河水資源開發(fā)現(xiàn)狀和若羌河水庫建成后對流域水資源的影響,以及水資源的合理配置,可以解決當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)用水需求,改善用水環(huán)境,提升地下水位,為流域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供水資源服務(wù)。