新疆南疆綠洲區(qū)水資源開發(fā)利用方案分析

王 新

新疆南疆綠洲區(qū)水資源開發(fā)利用方案分析

王 新

（新疆水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院 新疆烏魯木齊 830000）

本文以和田河流域?yàn)槔瑢δ辖G洲區(qū)水資源開發(fā)利用進(jìn)行分析。通過對極具南疆綠洲代表性的和田河流域進(jìn)行分析，揭露建設(shè)山區(qū)控制性樞紐對下泄塔里木河生態(tài)及和田河流域水資源開發(fā)利用的影響，并進(jìn)行多方案比較，提出和田河流域今后水資源開發(fā)利用的總體布局。這對和田河流域未來的開發(fā)利用具有一定的指導(dǎo)和現(xiàn)實(shí)意義。

綠洲區(qū) 和田河流域 水資源開發(fā)利用 下泄水量 分析

前言

新疆天山南部區(qū)域統(tǒng)稱為南疆，自古以來就是少數(shù)民族聚居區(qū)域，千百年來農(nóng)耕文化造就了大大小小的綠洲區(qū)。南疆綠洲區(qū)的水循環(huán)有其獨(dú)特之處，山區(qū)是徑流形成區(qū)，平原是徑流耗散區(qū)，荒漠與沙漠地帶則是河流的散失區(qū)。

由于水資源相對短缺，使得大部分綠洲生態(tài)環(huán)境十分脆弱，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要依靠人工灌溉，形成了獨(dú)特的“灌溉農(nóng)業(yè)，荒漠綠洲”生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)體系，水不僅是農(nóng)業(yè)也是整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的命脈，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)在很大程度上取決于水資源的開發(fā)利用。

新疆和田河發(fā)源于昆侖山和喀喇昆侖山，上游由玉龍喀什河和喀拉喀什河兩大支流組成，總徑流量為44.07億m3，為新疆南疆和田地區(qū)最大的一條河流，向北橫穿塔克拉瑪干沙漠注入塔里木河。流域內(nèi)光熱、水土、水能資源豐富，宜于農(nóng)、林、牧、漁業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展，是和田地區(qū)乃至南疆政治、經(jīng)濟(jì)、文化和生產(chǎn)的重要地區(qū)之一，也是新疆南疆區(qū)域的典型綠洲區(qū)域。

1 水資源配置思路與原則

1.1指導(dǎo)思想

以流域水資源承載能力為控制，協(xié)調(diào)生產(chǎn)、生活用水與生態(tài)環(huán)境保護(hù)用水之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共處，以水資源的合理配置為核心，從需要與可能兩方面，分析和田河流域經(jīng)濟(jì)布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對水資源供求關(guān)系的影響，在滿足塔里木河生態(tài)環(huán)境保護(hù)的前提下提出和田河流域水資源開發(fā)利用方案。

1.2原則

（1）生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展并重，以塔里木河綜合治理目標(biāo)為基礎(chǔ)，統(tǒng)一配置各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)用水和生態(tài)用水；

（2）以流域國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃為基礎(chǔ)，根據(jù)社會經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的需要和水資源開發(fā)利用條件，合理配置流域生產(chǎn)、生活用水；

（3）水資源開發(fā)利用須執(zhí)行塔里木河流域綜合治理規(guī)劃確定的流域內(nèi)各行政單位的水資源限額用水和分水協(xié)議；

（4）根據(jù)地下水資源量及可開采量、地下水水質(zhì)及分布條件，適度開發(fā)地下水，配合利用地表水共同滿足流域水資源配置要求；

（5）提高和田河水資源的調(diào)控能力，考慮工程建設(shè)的可行性和經(jīng)濟(jì)性，為流域的治理開發(fā)和水資源的優(yōu)化配置提供保障。

2 水資源配置方案8

考慮和田河流域上下游的關(guān)系，即上游和田河流域用水和下游向塔里木河下泄水量的關(guān)系，合理分析和田河流域內(nèi)灌區(qū)的生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水的關(guān)系，擬定規(guī)劃水平年水資源配置方案。

水資源配置方案擬定從修建玉龍喀什水利樞紐前后考慮，在不同的河道（兩河渠首至肖塔水文站）輸水損失率條件下，滿足《關(guān)于印發(fā)塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》肖塔斷面下泄水量條件（見表1），分別擬定方案一和方案二。

表1 和田河下泄水量要求 單位：億m3

和田河水資源利用節(jié)點(diǎn)見圖1。

圖1 和田河流域水資源利用節(jié)點(diǎn)示意圖

2.1方案一：

按現(xiàn)有河道輸水模式（即無玉龍喀什水利樞紐），滿足肖塔斷面下泄水量要求

和田河在60年代至80年代期間，上游水文站（同古孜洛克站和烏魯瓦提站）來水合成日平均流量在230m3/s～1400 m3/s之間時(shí)，肖塔站才有水；到了近年，上游水文站（同古孜洛克站和烏魯瓦提站）來水合成日平均流量在400m3/s～600m3/s之間，最小流量為400m3/s，肖塔站才有水，下泄最小流量提高了170m3/s；同時(shí)分析，為保證肖塔站有水，前期洪水（同古孜洛克站和烏魯瓦提站）下泄流量需在400m3/s以上，才能沖開和田河長達(dá)319km的干流河槽，減少跑、漏損失水量，總之，肖塔站的水量不僅和上游來水的總量有關(guān)，而且跟上游來水的年內(nèi)分配有很大的關(guān)系，若上游下泄洪水越集中，肖塔站實(shí)收的下泄水量就越大，反之水量就小。

通過對喀拉喀什河和玉龍喀什河洪水分析，在2002年喀拉喀什河上的控制性樞紐-烏魯瓦提水庫建成前，兩河洪峰由于產(chǎn)匯流的基本相同，汛期洪水洪量基本同步；烏魯瓦提水庫建成后，不僅有效調(diào)控了喀拉喀什河徑流，改變了年內(nèi)分配過程，而且通過削減洪峰，減少了下游河道的洪災(zāi)損失，但由于不能對玉龍喀什河洪水進(jìn)行有效控制，兩河洪峰卻達(dá)不到同步，在汛期初期，洪峰錯(cuò)時(shí)，這樣就減少了下泄洪水的流量，由于洪水流量小，初期洪水均消耗在河道中，對下泄塔里木河生態(tài)水不利。

通過從現(xiàn)狀兩河渠首下泄肖塔斷面水量的關(guān)系分析和以上原因分析，按現(xiàn)有河道輸水模式，即僅有烏魯瓦提水庫調(diào)蓄，洪水不集中情況下，河道損失量大，肖塔斷面在滿足《關(guān)于印發(fā)塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》下泄水量要求時(shí)，兩河渠首需下泄水量見表2。

表2 滿足肖塔時(shí)兩河渠首需下泄水量要求表（無玉龍喀什水利樞紐） 單位：億m3

由表2可知，在不改變現(xiàn)狀河道輸水條件下，要使肖塔斷面在P=25%、P=50%、P=75%、P=90%來水頻率下，達(dá)到下泄塔里木河肖塔斷面要求，就要使兩河渠首斷面分別下泄23.62億m3、22.18億m3、22.53億m3和8.73億m3。

為保證下泄塔里木河肖塔斷面水量要求，就要求在肖塔斷面多下泄生態(tài)水，這樣就勢必減少了和田河灌區(qū)地表水可利用量，減少水量約4億m3。

通過加大灌區(qū)節(jié)水力度，使地方灌區(qū)灌溉水綜合利用系數(shù)達(dá)到0.74，毛灌溉定額達(dá)到493m3/畝情況下，總需水（含生態(tài)需水）由現(xiàn)狀年的26.29億m3，降至17.82億m3，降幅達(dá)32%。在這種需水情況下，通過水資源配置，P=25%、P=50%和P=90%來水頻率下，可滿足肖塔斷面水量要求。

但由于下泄塔里木河水量僅能在洪水期下泄，而在P=75%來水頻率下，洪水期6～8月地表水可利用量為20.07億m3，扣除灌區(qū)用水后，下泄塔里木河生態(tài)水已不能滿足要求，還需通過超采地下水1.55億m3，減少向皮牙勒瑪調(diào)水區(qū)調(diào)水1.50億m3才能夠滿足肖塔斷面水量要求。

2.2 方案二：

修建玉龍喀什水利樞紐，配套修建玉河防滲渠道工程，滿足兩河渠首斷面和肖塔斷面下泄水量要求

根據(jù)《和田河下泄塔里木河水量研究專題》成果分析，肖塔站的水量與上游洪水下泄過程有密切關(guān)系。上游下泄洪水越集中，肖塔站實(shí)收的下泄水量就越大，反之水量就小。為有效控制上游汛期洪水，僅依靠喀拉喀什河已建烏魯瓦提水庫無法對另一條玉龍喀什河進(jìn)行有效控制，需在玉龍喀什河上修建玉龍喀什水利樞紐。通過兩座控制性樞紐的聯(lián)合調(diào)蓄，在汛期，兩座水庫同時(shí)下泄生態(tài)水，即同期集中下泄洪水達(dá)到500m3/s以上。通過減少河道輸水損失，在P=50%來水頻率下，兩河渠首下泄17.0億m3時(shí)，肖塔斷面就可接收生態(tài)水量9.29億m3。但由于存在水庫聯(lián)合調(diào)蓄管理等不確定性因素，本文仍按《關(guān)于印發(fā)塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》要求分析下泄塔里木河生態(tài)水量，見表3。

表3 滿足兩河渠首時(shí)肖塔斷面可下泄水量表（有玉龍喀什水利樞紐） 表單位：億m3

在這種下泄水量要求條件下，為保證下泄塔里木河肖塔斷面水量要求，通過灌區(qū)節(jié)水，使地方灌區(qū)灌溉水綜合利用系數(shù)達(dá)到0.56，毛灌溉定額達(dá)到655m3/畝情況下，總需水（含灌區(qū)內(nèi)部生態(tài)需水）為22.07億m3，地下水利用在地下水可開采量范圍內(nèi)。同時(shí)通過配套修建玉河防滲渠道工程，減少出山口河道處的滲漏等損失，提高地表水可利用量，可保證兩河渠首斷面下泄水量滿足《關(guān)于印發(fā)塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》下泄水量要求。同時(shí)通過規(guī)劃年改變兩河渠首下泄過程，即通過山區(qū)水庫調(diào)蓄，使洪水期水量集中下泄，河道輸水損失減少，亦可有效保證肖塔斷面下泄水量要求。

為反映和田河流域兩條支流在烏魯瓦提水庫建成前（天然狀況）、烏魯瓦提水庫建成后以及玉龍喀什水利樞紐建成后不同的洪峰特性和洪峰下泄時(shí)段，對在P=50%來水頻率下各種狀況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，見圖2。

圖2 玉龍喀什河、喀拉喀什河在控制性水利樞紐影響下出庫水量圖

和田河徑流年內(nèi)變化較為明顯，洪水期6～9月水量約占全年水量的84%，而其他月份僅占年水量的16%，也就是從某種意義上說，充分合理利用兩河洪水期的水量下泄，對于塔里木河生態(tài)水量的順利下泄具有至關(guān)重要的意義。

和田河在自然狀況下（即兩條支流均無控制性樞紐），洪水期下泄洪量基本同步。

喀拉喀什河上烏魯瓦提水庫于2002年建成投產(chǎn)運(yùn)行。該水庫任務(wù)為：灌溉、防洪和發(fā)電，水庫運(yùn)行方式為：汛期6月～7月結(jié)合下游綜合用水要求，水庫維持在死水位泄洪排沙運(yùn)行，8月初水庫開始蓄水，蓄至汛限水位，汛末8月～9月水庫蓄水至正常蓄水位，10月～次年5月末，水庫進(jìn)入供水期，庫水位從正常蓄水位逐漸削落至死水位。水庫建成運(yùn)行后，其通過調(diào)蓄改善了喀河灌區(qū)的灌溉條件，削峰減少了喀河的洪峰流量，下泄水量時(shí)段要早于天然狀態(tài)，且下泄洪峰流量小于天然情況。

經(jīng)分析，目前情況下（即有烏魯瓦提水庫而無無玉龍喀什水利樞紐），喀河和玉河的洪峰下泄時(shí)段有一定的不同步性，且汛期洪峰下泄不足，為彌補(bǔ)僅有烏魯瓦提不能協(xié)調(diào)兩河洪峰的問題，規(guī)劃在玉龍喀什河新建玉龍喀什水利樞紐，即玉龍喀什水利樞紐結(jié)合烏魯瓦提水庫汛期6月～9月的調(diào)度運(yùn)行方式，集中加大兩河下泄力度，有效保證下泄塔里木河輸水水量。

3 水資源配置方案分析及結(jié)論

方案一：灌區(qū)節(jié)水力度大，超采地下水1.55億m3，根據(jù)和田地區(qū)實(shí)際情況，灌區(qū)大面積進(jìn)行高效節(jié)水，要求投入大，在近期水平年整體方案實(shí)現(xiàn)可能性較小。

方案二：通過玉河山區(qū)水庫和配套修建玉河山區(qū)12km防滲渠道工程，可提高灌區(qū)地表水可利用量，可滿足兩河渠首斷面的下泄生態(tài)水量要求，山區(qū)水庫的集中下泄，也可有效保證肖塔斷面的生態(tài)水量。

綜上分析，方案二灌區(qū)節(jié)水改造易實(shí)現(xiàn)，同時(shí)修建玉河防滲渠道工程投入少，效益大，又可滿足兩河渠首斷面和肖塔斷面生態(tài)要求，可為實(shí)現(xiàn)國務(wù)院確定的向塔里木河輸送生態(tài)水量目標(biāo)、保護(hù)下游生態(tài)環(huán)境提供有效保障。即近期水平年在灌區(qū)節(jié)水一定程度下，增加開采地下水，通過興建控制性水利樞紐工程和配套玉河山區(qū)12km防滲渠道工程，達(dá)到集中下泄生態(tài)水量，配合灌區(qū)骨干工程配套和利用現(xiàn)有工程改造、挖潛，同時(shí)加強(qiáng)管理建設(shè)，可滿足和田河流域工、農(nóng)業(yè)用水、生態(tài)用水及下泄塔里木河水的供水任務(wù)。

1. 矯勇. 正確把握水資源配置內(nèi)涵科學(xué)制定水資源配置方案. 中國水利, 2004(19), 6-9

2. 鄧銘江. 中國塔里木河治水理論與實(shí)踐. 科學(xué)出版社, 2009.3

3. 王新、趙晶等.新疆和田河流域水資源利用初步規(guī)劃,2010.11

4. 《關(guān)于印發(fā)塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》（2003.1，新疆維吾爾自治區(qū)人民政府）

附圖補(bǔ)登

我刊2014-4期P32圖1、P41圖1、P73圖2由于印刷原因?qū)е聢D中所示信息不清。本期特予以補(bǔ)登P41圖1。其他兩圖如有需要亦可與該文作者或編輯部聯(lián)系。特此致歉。

本刊編輯部

P41頁 圖1 主接線簡圖

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.05.008

TV213

B

1672-2469（2014）05-0023-04

王 新（1981年—），男，工程師。