新疆水資源調控關鍵技術研究

孟江麗，汪黨獻，石秋池

(1.新疆水利水電勘測設計研究院，新疆 烏魯木齊 830000;2.水利部水利水電規劃設計總院，北京 100120;3.水利部水資源司，北京 100053)

1 新疆水資源稟賦條件

1.1 水資源量

經統計分析，新疆2001～2012年期間，年均水資源總量為928億m3，比1956～2000年系列多年平均值832億m3偏多96億m3，其中地表水為876億m3，比1956～2000年系列多年平均值789億m3偏多87億m3，地下水為573億m3，比1956～2000年系列多年平均值503億m3偏多70億m3。正是近10多年來新疆降水增多、來水偏豐，為新疆提高灌溉保證率甚至擴大灌溉面積提供了水資源條件。

1.2 水資源特點

(1)水資源總量不大，人均占有量高，地均相對較少。新疆水資源總量次于西藏、青海和云南，居全國第4位;人均水資源量3726m3，為全國人均占有量的近2倍，居全國第4位。但是，新疆單位面積產水量5萬m3/km2，僅為全國平均的1/6，為全國倒數第3位。

(2)水資源時空分布極不均衡，實現合理調配的難度大。“三山夾兩盆”的地理條件決定了新疆水資源區域差異大，西多東少，北多南少，山區多平原少。新疆徑流量年際變化幅度較小，但季節變化較大，6～8月集中了全年徑流量的70%左右。由于水資源時空分布不均，資源性缺水、工程性缺水并存，使新疆土地、礦產、能源等資源優勢難以充分發揮。

(3)干旱少雨，生態脆弱，人與自然爭水矛盾突出。新疆年降水深(155mm)，屬于地球相同緯度最少地區之一。新疆約48%的地區為沙漠、戈壁、荒原，生態環境極為脆弱，人工綠洲與天然綠洲爭水現象十分嚴重。

(4)跨界河流水資源是重要的戰略性資源，目前開發利用程度低。新疆擁有與周邊國家和地區的跨界河流33條，流出國境的水量占自產地表水資源量的28%。跨界河流是新疆水資源極其重要的后備水源，對新疆經濟社會跨越式發展的水資源配置格局具有戰略意義。

2 水資源開發利用現狀

2.1 基本情況

新疆地表水供水量2012年增加到472億m3，地下水供水量增加到111億m3。總用水價量590億m3，其中農業用水559億 m3，占總用水量的94.7%，工業用水 12.4億 m3，占總用水量的2.1%，生活用水18.7億m3。農業用水占總用水量的比例超過94%。農業用水量增長與農業灌溉面積增長關系密切，新疆灌溉總面積由1980年的4474萬畝增加到2012年的9266萬畝，凈增加4792萬畝。

2012年新疆水資源量為903億m3，社會經濟用水量為590億m3，用水量占資源量比重為65%。與2000年比較，2012年新疆水資源開發利用率提高了16%。

2.2 主要問題

(1)現狀用水量超過用水總量控制指標。2012年，新疆國民經濟用水總量約590億m3，與新疆實行最嚴格水資源管理制度用水總量控制指標2020年516.0億m3和2030年526.7億m3相比，分別超出74.1億m3和63.4億m3。

(2)農業用水增長快、占比大、效率低。新疆農業用水量2012年為559億m3，農業用水長期占總用水95%以上，居世界前列。而農業用水增加值占國民經濟的比重卻持續下降，由1995年的31.5%下降到2012年的17.5%，2011年單方農業用水增加值僅為2.55元。

(3)水資源過度開發導致生態環境惡化。天山北坡、吐哈盆地的地下水超采十分嚴重，哈密地下水開采率高達223%，吐魯番地區坎兒井下降到目前的331條，出水量不足2.0億m3。塔里木河流域遇到干旱年份生態趨于惡化的跡象明顯。艾比湖面積上世紀50年為1300km2，2000年以來維持在540～900km2，湖面萎縮、湖底裸露，嚴重危及天山北坡經濟帶生態安全。

(4)水資源優化配置的格局尚未完全建立。目前新疆多數河流缺少控制性工程，因調節能力嚴重不足，水資源缺乏統一管理和調度的有效的工程手段，限制了年內水資源調配和實時調度能力。

(5)水資源綜合管理和能力建設仍較薄弱。新疆水管理點多、線長、面廣、錯綜復雜，水管理體制機制不健全，各流域與區域、區域與區域、各部門水管理間仍處于分割狀態。水利監測計量、信息化管理基本僅限于水文監測，缺乏對供水、用水、排水、水質、生態、經濟等全方位、全過程的水資源信息收集與整理，信息傳遞處理方式落后，監測體系十分薄弱。

3 跨越式發展對水資源的需求

3.1 新型城鎮化發展對供水的要求

新疆城鎮化發展的總體空間布局為“一圈多群、三軸一帶”的空間組合模式。預測2020年和2030年新疆總人口分別達到2446萬人和2710萬人，城鎮化率分別達到57%和67%，預計城鎮化用水需求量將達到19.6億m3和27.2億m3。

3.2 新型工業化發展對供水的要求

新疆為全國重要的能源供應基地之一，十年后將建成我國五大能源供應基地。結合新疆工業部門相關規劃，預測2020年和2030年工業用水需求將達到38.7億m3和59.0億m3。

3.3 農業現代化及節水高效生態農業的用水要求

為了實現新疆農業用水總量控制要求，結合國家和自治區發展高效節水灌溉面積的要求，2020年，新疆高效節水面積發展到5914萬畝，較現狀新增2614萬畝，平均每年新增327萬畝，高效節灌率達63.8%，預計可實現農業節水量29億m3;2030年，新疆高效節水灌溉面積發展到6359萬畝，在2020年基礎上再新增445萬畝，預計新疆農業節水量達到45億m3。

綜合采取高效節水、種植結構調整、灌區續建配套與節水改造等措施，2020年，新疆綜合畝均灌溉水量由現狀年的599m3/畝降至2020年的566m3/畝，農業灌溉需水量降為524億m3。2030年，新疆綜合畝均灌溉水量進一步降至544m3/畝，農業灌溉需水量降至504億m3，比2020年減少水量20億m3。

3.4 社會經濟發展對水資源的需求

近年來，新疆產業結構不斷調整和優化，建立了以農業為基礎、以工業為主導的國民經濟體系，初步形成了以天山北坡經濟帶為依托、以區域性和地區性經濟中心城市為支點、輻射帶動地區經濟發展的區域經濟格局。在維持現狀新疆灌溉面積規模的條件下，預計2020年和2030年國民經濟社會總需水量分別為592億m3和600億m3。

4 水資源平衡分析

4.1 可供水量分析

根據國務院下達的新疆用水總量控制指標，新疆2020年和2030年用水總量控制在515.97億m3和526.74億m3以內，以此作為新疆的可供水量。

4.2 水資源供需平衡計算

在新疆維持現有農業灌溉面積總規模不變的情況下，通過用水結構調整、大力發展高效節水灌溉，到2020年新疆用水需求量為592億m3，與可供水量對比，超出控制指標量76億m3;2030年，新疆用水需求量為600億m3，與可供水量對比，超出控制指標量達73億m3，缺口較大。

5 水資源調控關鍵措施

5.1 水資源調控思路

為了實現用水總量控制目標要求，新疆擬采取強化節水措施，大力推進以高效節水灌溉技術。若維持新疆現狀年灌溉面積不變，僅挖掘農業節水潛力，則當2020年新疆高效節水灌溉面積達到5900萬畝的情況下，僅能節出水量29億m3，無法實現減水目標。若要實現2020年用水量控制目標，則需要在現有灌溉面積的基礎上退減1300萬畝，操作困難、實現難度相當大。考慮到新疆是一個少數民族聚居地區，情況比較復雜，按照“高效利用、利于穩定、分步實施、遠期達標”的原則，確定新疆水資源調控思路為:2020年，新疆用水總量較現狀用水總量應有明顯減少，農業用水量較現狀有根本性的減少，農業用水所占比例降至90%以下;2030年，新疆用水總量達到國務院下達的用水總量控制指標，即控制在526.74億m3以內。

5.2 水資源調控方案

通過水資源供需平衡計算，在新疆維持現有農業灌溉面積總規模不變的情況下，若僅通過發展高效節水灌溉，到2020年新疆用水超出控制指標量76億m3;2030年超出控制指標量達73億m3，必須退減灌溉面積并調整工業規模。

方案一:完全依靠減少農業用水量來解決供需缺口。新疆供需平衡缺口完全通過減少農業用水量來解決，即新疆農業需水量2020年、2030年分別減少76億m3和73億m3，農業需水量分別降至459億m3和431億m3。經過分析計算，2020年和2030年新疆農業灌溉面積應控制在8200萬畝和8000萬畝左右。

方案二:通過降低工業用水需求和減少農業用水量兩者結合的方式解決供需缺口。考慮到新疆工業發展的不確定性以及工業節水新技術應用的漸進性，將新疆工業用水需求量調整為2020年和2030年34億m3和48億m3，此時，農業需水量分別降至463億m3和442億m3。經過分析計算，2020年和2030年新疆農業灌溉面積應控制在8270萬畝和8200萬畝。

6 保障水資源安全措施

6.1 高效節水措施

解決水資源短缺問題必須首先立足于當地水資源，全面建設節水型社會，加強水資源合理配置和高效利用，提高用水效率和效益。通過農業節水、水權轉換、當地挖潛保障新型工業化用水需求，發展工業，增加經濟積累并反哺農業節水。結合新疆自然條件、水土條件、社會經濟條件及以往經驗教訓，2020年，新疆高效節水灌溉面積新增2600萬畝，累計達5900萬畝，節灌率達64%;2030年再新增高效節水灌溉面積440萬畝，累計達到6340萬畝，節灌率達69%。工業發展起點要高，采用國內外先進的節水技術，嚴格控制發展高耗水、高污染工業。

6.2 調整區域用水結構

通過采取高效節水、農業退地等措施，到2020年，農業用水所占比例由現狀的95%降至89%以下，工業用水所占比例由現狀的2%升至6%以上，工業用水量由現狀12億m3增加至34億m3以上，增加20億m3發展空間;2030年，農業用水所占比例再繼續下降至84%以下，工業用水所占比例繼續上升至9%以上，工業用水量增加至48億m3以上，再增加15億m3發展空間。

6.3 建立“灌溉水量與灌溉面積”雙總量控制制度

必須嚴格控制灌溉面積總規模，實行農業“灌溉水量與灌溉面積”雙總量控制制度，全疆灌溉總規模宜控制在8000萬畝左右，農業用水總量控制在450億m3以內。同時，要認真研究解決灌溉面積壓縮地區農民生存與發展以及農業人口轉移與就業問題，要穩得住，防止反復。

6.4 完善水資源管理體制和機制

按照流域管理與行政區域管理相結合、行政區域管理服從流域管理的原則，建立權威、高效、協調的水資源流域管理體制;依法制定水資源調度方案、應急調度預案和調度計劃，有效增強統一調度水資源的工程手段，對水資源實行統一調度;加強城鄉水務一體化管理，促進城鄉供水、水環境治理和防洪排澇的統籌協調;創新水資源管理機制，探索建立水權市場。

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