新疆阿克蘇市水量供需平衡分析

陳艷梅

（阿克蘇市農(nóng)村自來水管理站,新疆 阿克蘇 843000）

阿克蘇河發(fā)源于天山南脈,是阿克蘇市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要水源,阿克蘇河上游有兩條支流,一條昆馬力克河流經(jīng)溫宿縣,另一條是托什干河流經(jīng)烏什縣境內(nèi)至阿克蘇市西大橋以北15 km處匯合而成,全長132 km,于肖夾克匯入塔里木河,全長132 km,年徑流量67.33 億m3。

1 水文

1.1 地表水

（1）阿克蘇河

阿克蘇河發(fā)源于天山南脈,全長132 km,年徑流量67.33 億m3。依據(jù)阿克蘇水文水資源勘測(cè)局多年對(duì)阿克蘇河西大橋水文站的取樣監(jiān)測(cè)資料,阿克蘇河水質(zhì)良好,水質(zhì)年季變化穩(wěn)定,綜合評(píng)價(jià)級(jí)別為一級(jí),屬優(yōu)良的地表水資源,能滿足農(nóng)村飲水安全要求。

（2）多浪河

多浪河從昆馬力克河多浪龍口引水,全長74.85 km,年徑流量7.86 億m3,地下水補(bǔ)給總量5.98 億m3。

1.2 地下水資源

（1）區(qū)域地質(zhì)概況

在新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響下,塔里木地臺(tái)與其北緣的天山褶皺帶異性升降運(yùn)動(dòng)形成了山前的阿瓦提坳陷,即由天山山前向沖積平原基底逐漸變深,阿克蘇河攜帶的山區(qū)分化剝蝕的大量碎屑物質(zhì),堆積在山前和阿瓦提坳陷中,第四紀(jì)松散堆積層厚度可達(dá)400 m~500 m,為地下水的賦存提供了良好的介質(zhì)條件,本次項(xiàng)目區(qū)地處阿克蘇河沖積三角洲的上游,地勢(shì)北高南低,海拔高程在1070 m~1100 m,坡降在1%~2%。

（2）地下水的補(bǔ)給、徑流與排泄

阿克蘇河西北部為黑爾塔格山、東北部為臺(tái)蘭河臺(tái)地,位于“Ⅴ”型的最低處,在上游兩大支流匯合處形成高度集水的同時(shí),由于受西大橋西北隆起的影響上游河谷向平原的側(cè)向潛水補(bǔ)給,通過“關(guān)隘”的河谷潛流量并不小,達(dá)1.1億m3,新大河和老大河河道從年度看是排泄地下水的。由于降水量較小,對(duì)平原地下補(bǔ)給量最大的是渠系、田間水的入滲補(bǔ)給,平原區(qū)地下水基本上自北而南徑流,水力坡度,平原上部為2.5‰~4.0‰,中部為1.0‰,下部為0.5‰,滲透系數(shù)相應(yīng)為54.08 m/d~6.68 m/d,3.75 m/d~6.57 m/d,1.03 m/d~1.53 m/d。

平原地下水的排泄,以潛水蒸發(fā)、蒸騰及新大河與老大河向河道的溢出為主,其次是向低處的側(cè)向流出及少量的地下水開采,排水渠的排放等。

（3）地下水的賦存與富水程度

阿克蘇河流經(jīng)前山帶途中,受西大橋西北隆起的影響限制了河水的搬運(yùn)作用,以至于沖積物顆粒很快由粗變細(xì),在阿克蘇河沖積扇上部,含水層從上游由大顆粒透水性強(qiáng)的卵礫石結(jié)構(gòu),滲透系數(shù)在40 m/d~60 m/d,逐漸轉(zhuǎn)變成中上游含水層為粗砂礫的地層結(jié)構(gòu),再往下至下游地帶,含水層漸漸變成小顆粒的中細(xì)砂、細(xì)粉砂的地層結(jié)構(gòu),滲透系數(shù)在5 m/d~20 m/d。地下水由上游的強(qiáng)徑流區(qū)逐漸轉(zhuǎn)化為中下游的弱徑流區(qū)和排泄地帶,含水層也從上游的單一潛水層,過渡到中下游的多層次深層承壓水地層結(jié)構(gòu)。按單井口徑377 mm,降深5 m的涌水量劃分富水程度。

1）潛水

①水量極豐富區(qū)（＞5000 m3/d）

分布于庫木巴什鄉(xiāng)以北地區(qū),含水層為砂礫石、卵石,厚度＞100 m。潛水埋深2 m~4 m,礦化度＜0.4 g/L的HCO3·SO4-Ca·Mg型淡水。

②水量豐富區(qū)（1000 m3/d~5000 m3/d）

庫木巴什鄉(xiāng)以南至阿瓦提一帶和阿克蘇河谷,含水層為砂礫石過渡為細(xì)沙、厚35 m~55 m,潛水埋深2 m~3 m,單井涌水量1600 m3/d~200 m3/d,礦化度為0.3 g/L~0.5 g/L的HCO3·SO4-Ca·Mg小型淡水。

2）承壓水

①水量豐富區(qū)（1000 m3/d~5000 m3/d）

分布于314國道以南10 km的范圍內(nèi),第一層承壓水頂板埋深＜50 m,單井涌水量可達(dá)1933 m3/d,屬礦化度＜1.0 g/L的HCO3·SO4-Ca·Na型淡水,而阿克蘇市東部、六團(tuán)及庫木巴什地區(qū),含水層為砂卵礫石,第一層承壓水頂板埋深15 m~26 m,單井涌水量多為1091 m3/d~2800 m3/d,礦化度小于0.5 g/L,南部1.0 g/L~2.0 g/L。

②水量中等富水區(qū)

分布于水量豐富區(qū)以南的廣大地區(qū),第一層承壓水頂板埋深小于50 m,單井涌水量250 m3/d~900 m3/d,多為礦化度大于 2.0 g/L的微咸水。而分布于庫木巴什以南的阿克蘇河以西地區(qū),含水層為細(xì)砂,厚20 m~67 m,第一層承壓水頂板埋深29 m~51 m,單井涌水量多為230 m3/d~622 m3/d,礦化度變化大,從0.4 g/L的淡水,過渡到微咸水直至10 g/L的咸水。

3）地下水化學(xué)特征

地下水化學(xué)特征隨地下水與地表水多次混合作用,及地下水流程,經(jīng)歷不同地質(zhì)環(huán)境條件和不同地質(zhì)環(huán)境條件下的水文地質(zhì)化學(xué)作用,從而使地下水化學(xué)類型由HCO3-Ca型變?yōu)镠CO3·SO4-Ca·Na,礦化度由0.5 g/L增至1.0 g/L,最后大于5 g/L,水質(zhì)由好變差乃至不能使用。

4）地下水動(dòng)態(tài)特征

鑒于規(guī)劃區(qū)地下水動(dòng)態(tài)資料缺乏,由區(qū)域水文及水文地質(zhì)勘察資料知,項(xiàng)目區(qū)為地下水徑流形成區(qū),地下水動(dòng)態(tài)變化受控于河流入滲、灌溉入滲、蒸發(fā)影響,在引水灌溉期地下水位明顯升高,非灌溉期地下水位明顯下降,滯后時(shí)間不長可通過排水渠水量變化反映,排水渠4月~7月流量增大,8月～次年3月排水渠水量較小。

2 水資源及開發(fā)利用狀況

（1）水利工程現(xiàn)狀及供水能力

1）多浪河灌區(qū)地表水引水渠首主要是多浪渠首工程,該工程位于溫宿縣艾也卡其,從庫瑪拉克河?xùn)|岸引水,是一座有壩引水渠首,該工程由進(jìn)水閘、泄洪閘和溢流堰三部分組成,進(jìn)水閘三孔,單孔寬 4 m,設(shè)計(jì)流量 55 m3/s,泄洪閘 4 孔,單孔寬5 m,設(shè)計(jì)泄洪流量 160 m3/s,溢流堰設(shè)計(jì)流量750 m3/s,水閘為混凝土和鋼筋混凝土開敞式結(jié)構(gòu)。

2）老大河灌區(qū)引水渠首兩處,一處是阿克蘇市西大橋電站尾水渠后的東岸大渠和阿依庫勒鎮(zhèn)的沙里沙克渠引水閘,一處是二級(jí)電站前池的阿依庫勒干渠引水閘,這兩處引水渠首保證了老大河灌區(qū)的引水安全。東岸大渠引水閘設(shè)計(jì)流量20 m3/s,沙里沙克渠引水閘設(shè)計(jì)流量7.5 m3/s,阿依庫勒干渠引水閘設(shè)計(jì)流量13 m3/s,該兩處引水閘均為混凝土和鋼筋混凝土開敞式結(jié)構(gòu),工程運(yùn)行良好,能滿足引水、退水要求。

3）機(jī)電井

全市各類機(jī)電井總數(shù)為1936眼,主要開采50 m~120 m以內(nèi)的淺層地下水,年取水能力13332萬m3。其中：多浪河灌區(qū)機(jī)電井?dāng)?shù)量1144 眼,年取水能力8580萬m3；老大河灌區(qū)機(jī)電井?dāng)?shù)量439 眼,年取水能力2634萬m3；柯柯牙河灌區(qū)機(jī)電井?dāng)?shù)量353 眼,年取水能力2195 萬m3,2118 萬m3。

（2）用水總量控制指標(biāo)

按照實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度落實(shí)“三條紅線”控制指標(biāo)的要求,根據(jù)《阿克蘇市用水總量控制指標(biāo)》,2020 年阿克蘇市用水總量控制指標(biāo)為8.0497 億m3,其中：地表水總量均為7.1569 億m3,地下水1.01 億m3；其中包括工業(yè)用水指標(biāo)0.5205 億m3,農(nóng)業(yè)用水指標(biāo)7.1569 億m3,生活用水指標(biāo)0.3724 億m3。

（3）現(xiàn)狀用水量

2019年度阿克蘇市實(shí)際用水總量為7.949 億m3（不含柯柯牙河灌區(qū)用水量）,占2019 年用水總量控制目標(biāo)8.13 億m3以下的96.3%。按水源分,其中：地表水6.9835 億m3（艾西曼湖生態(tài)補(bǔ)水量0.1190 萬m3）,地下水0.9655 億m3。按用途分,其中：農(nóng)業(yè)用水7.4718 億m3（其中：農(nóng)業(yè)灌溉用水7.3622 億m3、漁塘補(bǔ)水及牲畜用水用水0.1096 億m3）,工業(yè)用水量0.1820 億m3,生活用水0.1750 億m3。

（4）水資源開發(fā)利用程度

根據(jù)《阿克蘇市地下水資源開發(fā)利用規(guī)劃報(bào)告》,阿克蘇市地下水年總補(bǔ)給量為 5.98 億m3,年可開采量1.5 億m3,目前已開采量為0.9655 億m3。

3 水量供需平衡分析

3.1 需水量預(yù)測(cè)

依據(jù)阿克蘇市2019 年農(nóng)村人口201875 人。農(nóng)村綜合用水標(biāo)準(zhǔn)人60 L/d,公共建筑用水量按生活用水量的25%計(jì),牲畜5 L/d,鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水量按人、蓄用水量的10%計(jì),管道漏失水量和未預(yù)見水量按各用水量的25%計(jì),計(jì)算總供水28659 m3/d。其中,生活用水量：現(xiàn)狀年201875 人、規(guī)劃年241429 人,計(jì)算結(jié)果：14486 m3/d；公共建筑用水量計(jì)算結(jié)果：3621 m3/d；牲畜用水量：現(xiàn)狀年403750 頭、規(guī)劃年482731 頭,計(jì)算結(jié)果：2414 m3/d；鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水量計(jì)算結(jié)果：1690 m3/d；未預(yù)見水量：按生活用水量、牲畜用水量、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水量的24%計(jì)算,計(jì)算結(jié)果：4442 m3/d。

3.2 供水量預(yù)測(cè)

阿克蘇市3座水廠現(xiàn)有供水井6 眼,其中沙克薩克水廠供水井2 眼,單井出水量320 m3/h,水廠設(shè)計(jì)供水規(guī)模8847.34 m3/d。依干其鄉(xiāng)尤喀克巴里當(dāng)水廠1 眼,單井出水量200 m3/h,水廠設(shè)計(jì)供水規(guī)模2238.47 m3/d,哈尼喀松水廠3眼,單井出水量為240 m3/h,水廠設(shè)計(jì)供水規(guī)模7670.75 m3/d。三座水廠設(shè)計(jì)總供水量為18756.56 m3/d,而規(guī)劃需水量為28659 m3/d。需水量的缺口為9903 m3/d。

依據(jù)現(xiàn)有阿克蘇市3 座水廠現(xiàn)有水源水量能滿足規(guī)劃年的供水需求,考慮阿克蘇市哈尼哈松水廠和沙克薩克水廠供水范圍大、供水人口多,水源需考慮備用井,哈尼哈松水廠有2眼水源井利用的老井目前運(yùn)行多年,水源水量安全性存在一定的風(fēng)險(xiǎn),因此為提高水源供水保證率,規(guī)劃新建備用水源井。

4 結(jié)語

本文對(duì)阿克蘇市的水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及水量供需平衡進(jìn)行分析,確定對(duì)現(xiàn)有的3座水廠進(jìn)行改造,共新建供水井6眼,完善水源保護(hù)工程3 處,完善水廠配套改造工程,對(duì)3處工程水源、管網(wǎng)、消毒設(shè)施、規(guī)劃水質(zhì)化驗(yàn)室、自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)改造及建設(shè),改造項(xiàng)目劃分為3個(gè),3 個(gè)項(xiàng)目分為1個(gè)規(guī)劃分區(qū),分別為3 個(gè)水廠供水：《阿依庫勒鎮(zhèn)沙克薩克水廠供水保障工程》規(guī)劃供水規(guī)模12236 m3,《兩鄉(xiāng)一鎮(zhèn)一場(chǎng)哈尼喀松水廠供水保障工程》規(guī)劃供水規(guī)模14185 m3,《依干其鄉(xiāng)尤喀克巴里當(dāng)水廠供水保障工程》規(guī)劃供水規(guī)模2238 m3,均為規(guī)?；┧こ讨械娜f人工程供水分區(qū)。