淺談下坂地水庫運行方式及作用

鄒 濤

(新疆下坂地水利樞紐工程建設管理局 喀什 844000)

1 流域氣候特性

塔什庫爾干河位于喀喇昆侖山和昆侖山北坡葉爾羌河上游地帶，海拔高 3500～6000m，相對高差約1000m左右，主要由元古代、古生代變質巖、侵入巖及碳酸巖、碎屑巖組成，山勢巍峨挺拔，層巒疊嶂，河谷侵蝕強烈，多呈“V”形峽谷，水系呈樹枝狀。高山區多年平均氣溫在0℃以下(據鄰近流域烏恰縣托云氣象站觀測資料)，區域氣候為暖溫帶大陸性干旱氣候，山地氣候的垂直差異明顯。由于深居內陸，周圍高山屏障，四周海洋上的水汽皆不可到達，造成該地區的降水量小、空氣干燥、日照時間長、蒸發強烈。全年只有冷暖兩季，冷季長達5個月(11月～次年3月)，暖季7個月(4～10月)。多年平均氣溫3.4℃，極端最高氣溫32.5℃(1997年7月17日)，最低氣溫－39.1℃(1973年1月28日);多年平均降雨量68.9mm，年最大降雨量106.4mm(1957年)，最小降雨量20.1mm(1963年)，降水集中在5～9月，其降水量約占全年的75%，多年平均降雪日數14.1天;多年平均積雪日數34.8天，初終積雪日166天，年最長連續積雪日數為79天(1958年12月13日～1959年3月1日)，最大一日積雪厚度24cm(1992年3月14日)，一般年份的最大積雪厚度不超過10cm。多年平均蒸發量2272mm，最大蒸發量2629mm，最小蒸發量1970mm。多年平均風速1.99m/s，主要風向為偏西北風，最大風速23m/s(1985年3月6日～6月3日)。土層凍結期為9月～次年3月，最大凍結深度為177cm，融化期為6個月，無霜期102天。

2 流域洪水特性及校核洪水標準

塔什庫爾干河洪水主要由夏季流域氣溫持續升高時，冰川強烈消融形成的，但也會發生幾率較小的暴雨型洪水。對徑流的年際、年內變化起著調節作用。根據塔什庫爾干河伊爾列黑水文站實測洪水資料統計，該河的較大洪水均屬于融雪型洪水，一般出現在6～8月，其中7～8月出現較多，洪水基本呈一日一峰，峰不高，量較大。緩漲緩落，連續出現時間較長。11年實測洪峰流量最大值為397m3/s，最小值為186m3/s，平均值為279m3/s，最大值最小值分別為平均值的1.42倍和0.67倍。

冰川消融型洪水峰量的年際變化不大，不同時段的洪峰流量基本接近，暴雨型洪水一般規模、量級較小，出現的頻率也較低，但常伴隨泥石流的發生，造成的危害較大。

下坂地水庫校核洪水標準為5000年一遇，其洪峰流量為1310m3/s，相應最大24h、72h、120h洪量分別為0.838 億 m3、2.325 億 m3、3.563 億 m3。

3 徑流情況

根據伊爾列黑水文站數據，塔什庫爾干河多年平均年徑流量為9.98億m3。下坂地水庫是葉爾羌河流域山區唯一控制性多年調節水庫，塔里木河流域葉爾羌河主要支流之一的塔什庫爾干河的特點是產水在上游區，用水在平原區，葉爾羌河流域灌溉面積355.53萬hm2。季節變化大，水量主要集中在6～7月，夏洪災害十分嚴重，春季水量很小，春旱嚴重，制約著農業生產的發展。在無山區水庫的情況下，葉爾羌河流域管區主要依靠總庫容為15.75億m3的40座平原水庫調節蓄地表徑流。由于平原水庫的庫盤面積大，水深淺，蒸發滲流損失很大，水量利用率僅為30% ～40%。葉河流域灌區雖然經過十幾年的水利建設，水資源的利用程度有了很大的提高，但由于灌區狹長、面積大等因素，目前灌溉水的利用系數僅為0.369，利用量只有2.73億m3，僅相當于可利用量的50.6%。因此，造成管區地下水位升高，形成土地鹽堿化，使植被減少，土壤沙化，土地棄耕，氣候惡化，農作物減產。

3.1 胡楊衰敗

新疆每年有800km2的綠州建設，其中有300km2是在沙漠地區，還有400km2的沙化土地;塔里木河斷流胡楊林面積驟減，20世紀50年代塔里木盆地有胡楊林23萬hm2，到70年代只剩下5.8萬hm2。有資料顯示:“不到40年時間喀什地區喀什河因縮短原始胡楊林從40萬hm2銳減到今天的8萬hm2”。準噶爾盆地莫索灣植被覆蓋率由30%降至2%～3%。植物種類由108種降至68種;草地退化面積2133萬hm2，嚴重退化面積 670 萬 hm2［1］。

3.2 土地沙漠化

葉河流域土地沙漠化十分嚴重，特別是古里沙漠河托乎拉克沙漠處于葉河綠洲上風向，每年以5～10m的速度向綠洲推進，存在綠洲沙化的嚴重危機［2］。土地沙化導致氣溫上升，旱情加重，大風、沙塵暴日數增加，植被衰敗，交通道路、農田及村莊埋沒，嚴重威脅綠洲的生存發展。

3.3 土地鹽堿化

由于過量灌溉，必然抬高地下水位，引起灌區次生鹽漬化。據1998年統計，新疆鹽堿地面積為101.6萬hm2，占耕地面積400萬 hm2的24.5%，其中喀什、阿克蘇地區情況更為嚴重，土壤次生鹽堿化導致農作物大面積的低產，嚴重制約了新疆農業的發展［3］。

4 下坂地水庫調節原則

下坂地水庫設計庫容為8.67億m3，調節原則是在洪水季節替代平原水庫蓄水，在保證葉爾羌河下放塔里木河多年平均生態需供水量的基礎上，利用減少的平原水庫蒸發滲漏損失向灌區供水，解決春旱用水問題，下坂地水庫通過改變平原水庫的蓄水時間，利用下游平原的反調節作用，與下游灌區14座水庫一起進行流域水資源調節。

5 下坂地水庫運行方式

7～9月下坂地水庫以蓄庫為主，代替平原水庫蓄水，減少平原水庫的蓄洪量，滿足葉爾羌河卡群斷面多年平均下放塔里木河的生態水量，以及灌區各節點的的工農業需水量要求，按照不少于0.6億m3水量放水發電。

10月，下坂地水庫如蓄滿，則按照來水發電放水，滿足灌區各節點的工農業需水量要求;未蓄滿，下游工農業有蓄水要求，則按灌區蓄水要求放水發電。

11月～次年2月下坂地水庫補充灌區冬季缺水，按保證出力發電放水，多余水量充蓄卡群節點的平原水庫進行發調節。

3～6月下坂地水庫按春旱灌溉需水要求放水發電。

6 下坂地水庫建成后調水情況

從以下圖表中可以看出:修建下坂地水庫前后多年平均卡群斷面生態水量的差值，即為下坂地水庫的生態補水量;節點春旱缺水量的差值，即為下坂地水庫的春旱供水量。

2010年1月25日水庫正式下閘蓄水，并結合大壩施工填筑及下游農牧業春季需水要求，嚴格按照“電調服從水調”的原則，采取了“月小調、季中調、半年大調”的水量調度措施，加強了與下游各單位的協調與聯系，同時認真做好水庫上游水情監測、洪水計算、水量調度等工作。科學合理調度水量，保證工程度汛安全，力爭做到全年水庫運行調度不棄水，最大限度緩解下游灌區春、秋兩季灌溉需水矛盾，力爭灌溉、防洪、發電效益最大化。

修建下坂地水庫前后多年平均卡群斷面水資源分配圖

修建下坂地水庫前后多年平均卡群及艾力克塔木斷面水量變化對比情況表 單位:億m3

下坂地水庫建成后，與葉爾羌河流域的平原區水庫共同在調蓄徑流、緩解春旱缺水、保證塔里木河生態用水及灌區農業生產中發揮了巨大作用。

7 結語

下坂地水利樞紐工程目前已基本建成，從2010年1月25日水庫正式下閘蓄起，到2011年8月，共向下游輸水18.85億m3，為下游葉爾羌河灌區春旱供水2次，共1.33億m3，控制夏洪7次。通過對水資源進行調節，合理利用了水資源，解決了葉爾羌河灌區春旱缺水問題，保證了灌區的灌溉用水，提高了供水保證率，還防止了過量洪水進入灌區，對改善葉爾羌河流域的生態環境也具有十分重要的意義。同時向喀什、克州兩地共輸電4.23億kW·h，解決近年來兩地州的缺電問題，為兩地州的經濟發展提供了有力保證。

1 巴合提瓦爾·馬蘇爾.新疆社會經濟發展中的水問題及其對策［J］.水資源與水利工程學報，2005(4):66－69.

2 李蘭奇，王新.新疆水資源利用與農業可持續發展分析［J］.中國水利，2003，2(A):54 －55.