新疆瑪納斯河流域水資源合理化配置與對策

張 凡

(新疆瑪納斯河流域管理局水利管理中心,新疆 石河子 832000)

水是自然界的根本,是人類延續(xù)生命的基礎,是萬物安穩(wěn)生存發(fā)展的重要資源。保護水環(huán)境、實現(xiàn)水資源可持續(xù)發(fā)展是推進生態(tài)文明建設、落實綠色發(fā)展理念的必然條件?，敿{斯河作為準格爾盆地較為重要一條河流,然而其水資源分布不均、水資源遭受污染是目前的基本水情。探究如何合理化配置瑪納斯河流域水資源已成為生態(tài)文明建設熱點話題。

1 新疆瑪納斯河流概況

1.1 工程概況

瑪納斯河流域源出自天山北麓,主要由金溝河、塔西河、瑪納斯河等主流構成,支流包括蘆草溝、清水河、花牛溝等河流?，敿{斯河流域面積約1.98萬km2,全程324km,南北寬102km,東西上140km,屬于流域內(nèi)最大河流,地理位置處于歐亞大陸腹地[1]。

1.2 徑流特征

瑪納斯河凈流特征中,最大徑流量出現(xiàn)在6月～9月,通過最大月徑流量與最小月凈流量進行對比,可以得出比例為12.3,由此而可以得知瑪納斯河年內(nèi)變化相對較大,其中以肯斯瓦特為例,年徑流量變差系數(shù)Cv為0.25,并對其最大與最小年倍比值做對比,顯示為3.2,提示其年際變化較為穩(wěn)定。如表1所示。

表1 肯斯瓦特代表站降水量特征

1.3 氣象特征

瑪納斯河流域地處E43°27'～45°21’,N85°01'～86°32',屬典型的大陸性氣候,其年均氣溫呈上升趨勢,氣溫年級變化與我國西北地區(qū)氣溫變化趨勢相同。但其年內(nèi)氣溫變化存在季節(jié)差異,如冬季升溫幅度小,秋季升溫顯著,春、夏、秋季在全年平均氣溫上升幅度較大。以肯斯瓦特站氣溫為代表,有研究對其近50a年均氣溫進行線性擬合,得知肯斯瓦特站年均氣溫每年平均升高0.041℃,線性編傾向率為0.41℃/(10a)。由此可見,瑪納斯河流域氣候逐漸變暖,氣溫逐年升高[3]。

1.4 灌區(qū)特征

瑪河灌區(qū)處于天山北麓瑪納斯河流域中下游沖洪積平原,灌區(qū)年降水量為110～200mm,年蒸發(fā)量1500～2000mm?，敽庸鄥^(qū)下包含石河子灌區(qū)、下野地灌區(qū)和莫索灣灌區(qū)3個子灌區(qū),隨著節(jié)能改造工程的開展,凈灌溉定額從5700 m3/hm2下降于5 400 m3/hm2,灌區(qū)渠系水利用率從64%增至76%,灌溉用水主要為人工開采地下水和引用瑪河河水。

2 新疆瑪納斯河流域水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

2.1 地表水資源現(xiàn)狀

結合瑪納斯河流域實況可以看出,其平原區(qū)用水量較大,而產(chǎn)水區(qū)多為山區(qū)。中部山區(qū)山間盆地是產(chǎn)流區(qū)中徑流深低值區(qū),本流域水資源年內(nèi)分配不均勻,瑪納斯河流域地表水資源總量為25.32億m3。

2.2 干旱情況

收集并結合瑪納斯河流域各站蒸發(fā)量資料進行計算,得知瑪納斯河流域干旱指數(shù)均處于6.3-11范圍,該數(shù)據(jù)證實瑪納斯河流域存在較為嚴重的干旱情況,深入分析相關資料,瑪納斯河流域的干旱情況較為規(guī)律,其呈現(xiàn)由南向北,由西向東的規(guī)律發(fā)展,干旱指數(shù)降水量會受到水面蒸發(fā)量的直接影響。

2.3 發(fā)電現(xiàn)狀

據(jù)了解,長江三峽技術經(jīng)濟發(fā)展有限公司、新疆能源(集團)有限責任公司強強聯(lián)手,與新疆瑪納斯縣政府簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,計劃在瑪納斯縣布局抽水蓄能電站項目。根據(jù)協(xié)議,三方計劃在瑪納斯縣開展抽水蓄能電站項目的合作,全力推動瑪納斯縣清潔能源的低碳高效利用及產(chǎn)業(yè)結構轉型,實現(xiàn)企地合作共贏發(fā)展,助力瑪納斯縣經(jīng)濟實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。此次三方簽約深入貫徹生態(tài)文明思想的重要舉措,踐行能源安全新戰(zhàn)略,推動實現(xiàn)碳達峰碳中和目標的重要實踐。根據(jù)報道顯示,瑪納斯河優(yōu)越的資源稟賦為抽水蓄能電站建設提供了有力支撐。據(jù)了解,瑪納斯縣布局抽水蓄能項目投資金約為100億元,建設周期定于5年。若項目完成后,能夠健全瑪納斯縣綠色能源產(chǎn)業(yè)體系,實現(xiàn)我國能源高效利用的目標。

2.4 用水量變化

瑪納斯河流域用水量由2000年25.32億m3增加到2018年的28.31億m3。于2000—2004年用水量下降為10.6%,2005—2008年用水量增加11.7%,2009—2015年用水量趨于平穩(wěn)狀態(tài),其中在2016—2018年用水量平穩(wěn)上升。

3 研究瑪納斯河流域水資源合理化配置

3.1 流域水資源配置思路

瑪納斯河流域水資源合理化配置原則應滿足合理用水、維護健康瑪納斯河流、促進自熱與人類和諧共生為宗旨,相關部門應處理好瑪納斯河流域經(jīng)濟發(fā)展與水資源水環(huán)境承載能力關系,確保合理開發(fā)利用和保證經(jīng)濟社會發(fā)展用水。同時結合瑪納斯河流域不同地區(qū)水資源及配置特點,并對配置過程可能出現(xiàn)的問題加以分析,制定各種防范風險、解決問題的措施,繼而實現(xiàn)瑪納斯河流域水資源合理化的運用[3]。

相關部門需瑪納斯河上游地區(qū)治理與水資源保護進行結合,重點關注因水質(zhì)引發(fā)人畜用水安全、節(jié)水治污的問題。瑪納斯河下游地區(qū)以節(jié)水治污為主,注重水環(huán)境、水資源的保護工作,確保糧食安全和供水安全,瑪納斯河流域以保護、治理、安全用水優(yōu)先,最后再進行生產(chǎn)。

3.2 現(xiàn)狀年生態(tài)環(huán)境需水量

瑪納斯河流經(jīng)烏蘇市、瑪納斯縣、沙灣縣、石河子,最后注入瑪納斯湖。據(jù)了解,瑪納斯流域中的林地、草地、河渠、灘地、水庫坑塘等,均需要一定的需要水量,并且不在少數(shù),其中天然生態(tài)和人工綠洲生態(tài)所需水量相對較高。結合瑪納斯河流的現(xiàn)狀年生態(tài)環(huán)境需水量可以看出,天然生態(tài)需水占比相對較高。此外,在選取水資源優(yōu)化配置模型時需注意,實現(xiàn)水資源模型相輔相成[4]。

4 水資源合理化配置有效對策

4.1 建立水資源管理制度

用水總量是瑪納斯河流域開發(fā)利用不可逾越的底線。縣級以上行政區(qū)需全面調(diào)查是瑪納斯河流域水資源現(xiàn)狀,并對收集、登記相關數(shù)據(jù),對地下水、地表水、當?shù)厮娣治?確定地下水、地表水總量控制指標,建立控制瑪納斯河流域水總量的管理機制。根據(jù)瑪納斯河流域水量的分配情況,以及地下取水、外調(diào)水的情況,可以轉卻計算出每個地區(qū)的實際用水量。相關部門需全面貫徹新發(fā)展理念,建立約束瑪納斯河流域水資源機制,推動瑪納斯河流域可用水量及地下水超采治理,能夠提高全民安全用水、節(jié)約用水的意識和能力,繼而促進經(jīng)濟良性布局和瑪納斯河流域水資源可持續(xù)發(fā)展。

4.2 合理運用地下水

在地下水超采治理方面主要規(guī)定制度措施,規(guī)定已發(fā)生嚴重地面沉降或者瑪納斯河流域損害區(qū)域,應對設為嚴禁利用、開采區(qū)域;將接近開采量的地下水,但可能引起瑪納斯河流域的損害或發(fā)生地質(zhì)災害的區(qū)域,應對其設為限制開采區(qū)。需明確特殊情況之外,在限制開采區(qū)內(nèi)嚴禁加用地下水取水量,在禁止開采區(qū)內(nèi)嚴禁取水[5]。定制地下水污染防治機制,加強對水污染因素、行為的管理,細化研究生產(chǎn)、建設、活動過程污染水資源的條例,加強對需要取水的地熱能開發(fā)利用項目的管理,以確保地下水的合理運用。

4.3 引進智慧理念,實現(xiàn)二次供水

“智慧城市”概念已上升到了國家戰(zhàn)略高度,其中智慧二次供水系統(tǒng)受到人們的高度關注,其能夠在普通變頻調(diào)速的基礎上,引入工業(yè)互聯(lián)理念,應用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新型技術,通過這種方式可以有效提高二次供水設備的智能化功能,采取遠程操控的方式,對二次供水管理平臺進行操控,由此對其進行整體管理,能夠有效提高居民的安全用水意識,充分發(fā)揮二次供水設備的功能,同時降低在投入和維護管理方面的費用。具體布局方式可以從以下幾點入手,先由市政管網(wǎng)連接到地表水池,之后由地表水池與直流水泵連接,最后通過高位水箱為用戶直接供水,該種方式以上漲下給方式為主,這一點與高位水箱供水方式是相同的,在具體操作中,要充分考慮到地表水池的實際情況,并做好與市政管網(wǎng)的銜接,這樣才能暢通無阻的供水。在供水節(jié)能方面,應將關注重點放在地表水池的貯備水源情況,應確保地表水池的貯備水源始終處在最佳范圍。在供水過程中,需提高高位水箱,可以采取直流水泵實現(xiàn)這一效果,確保水箱中水量始終處于合理范圍,并做好與用戶的聯(lián)接,采取這種方式進行供水,能夠有效滿足用戶的用水需求。在實踐工作中,引進智慧理念,實現(xiàn)二次供水具有很大的優(yōu)勢,同時具有抵抗外界因素影響的能力,即便出現(xiàn)斷電、斷水情況,仍然可以正常供水,可以有效節(jié)省電能,有效提高了二次供水效果。

4.4 保護水資源

部門需對工作人員進行統(tǒng)一培訓,學習參考多樣性主流化經(jīng)驗,將保護水資源制度真正落地。此外,加大宣傳力度,充分利用新聞媒體及廣告宣傳,營造全社會節(jié)水、保護水資源的氛圍,增強全社會節(jié)約用水、保護水資源的意識。定期對河道及其兩岸進行全面排查,認真仔細觀察河面是否有漂浮物,水體是否有發(fā)黑、發(fā)臭、發(fā)綠現(xiàn)象,以及河道兩岸是否有排污、傾倒現(xiàn)象等,努力維護水清、河暢的良好水環(huán)境。

4.5 加強監(jiān)管工作

流域管理機構和地方水行政主管部門要切實對取水證及水資源論證等嚴格審查關,對事前取水、取水過程、取水完成等方面進行管理。制定強化水資源配置工程水資源論證工作的意見,研究推進水資源領域信用體系建設。深入推進取用水管理專項整治行動,在完成整改提升的基礎上定期進行匯總,利用日常監(jiān)管、專項檢查、隨機監(jiān)管等方式,加大違法取用水查處力度,規(guī)范取用水行為及管理秩序?，敿{斯河流域流域相關地區(qū)要切實抓好生態(tài)環(huán)境違規(guī)取用水等突出問題整改,舉一反三建立監(jiān)管長效機制。

5 結 語

瑪納斯河流域是天山北坡最大的一條河流,其對流域產(chǎn)流、匯流的形成具有重要作用,文章提出建立水資源管理制度、合理運用地下水、實行二次供水、保護水資源、加強監(jiān)管工作等對策,保障了瑪納斯河流域水資源的合理配置。通過多種對策優(yōu)化瑪納斯河流域產(chǎn)業(yè)結構,減少浪費水資源、污染水資源的不良事件,以期全面提高流域水資源承載水平。但從長遠觀察,愛護水資源、珍惜水資源才是實現(xiàn)瑪納斯河流域水資源合理化配置的首要前提。