新疆瑪納斯河流域水資源利用情況探討

□黃 彬（新疆瑪納斯河流域管理局）

新疆瑪納斯河流域水資源利用情況探討

□黃 彬（新疆瑪納斯河流域管理局）

瑪納斯河流域年平均降水量173.30 mm，最大年份251.10 mm，最大日降水量34.50 mm。當前瑪納斯河流域用水量最大部分為農業用水，達到9.76×108m3，而整個流域的地下水開采量為7.53×108m3。該地區的地表徑流來自高山區的冰雪融水，以及河流上游的稀少降水。從以上數據分析來看，瑪納斯河流域的水資源使用情況將達到極限，必須采取多種管理措施，對水資源的使用進行合理分配。

瑪納斯河流域；水資源；供需平衡分析；開發利用

0 引言

新疆瑪納斯河流域屬于溫帶大陸性氣候，由于受到地形的阻擋，暖濕氣流無法到達新疆腹地，從而造成該地區干燥少雨、晝夜溫差大的特點。因此對于水資源的管理與利用，成為水利部門關注的重點。新疆瑪納斯河流域水資源的匱乏狀況，是由于降雨與蒸發比例失衡造成的。晝夜20°以上的溫差，使原本稀缺的水源難以保留。隨著農業用水、工業用水、生活用水的逐年遞增，瑪納斯河流域水資源的供需矛盾日益嚴重。因此如何在保證水資源徑流的情況下，合理分配農業、工業和生活用水，提高水資源的綜合利用率，應成為水資源管理部門關注的重點。

1 瑪納斯河流域水資源的發展概況

1.1 瑪納斯河流域區域概況

瑪納斯河流域地處天山北麓中段、準噶爾盆地南緣，地勢自東南向西北緩緩傾斜。南部為天山山區和丘陵地，是優良的夏牧場；中部為沖積平原區，是該縣主要糧產區；北部為沙漠區，是古爾班通古特沙漠的一部分，境內的山脈屬天山依連哈比爾尕山中段。瑪納斯河從上游的天山峽谷流出，向北注入瑪納斯湖，全長約450 km?，敿{斯河沿途流經20多個市縣，和靜縣、瑪納斯縣、沙灣縣、和布克賽爾蒙古自治縣、石河子市等。

1.2 瑪納斯河流域可供水量分析

瑪納斯河干流流域的總面積達到1.98×104km2?，敿{斯河流域平原地區占地廣大，農業與生產用水量超過了1 385 m3，至2020年左右則會突破2 000 m3?，敿{斯河流域河流徑流量達到12.46×108m3，地表水資源總量為24.32×108m3。在瑪納斯河流域紅山嘴渠首樞紐水利工程完工后，河流的懸移質含沙量與輸沙量逐漸減少。渠首樞紐主要由上游整治段、溢流側堰、進水閘、泄洪沖沙閘、下游整治段及總干渠和曲線沉沙池等部分組成，具有灌溉、防洪、發電、水庫引水和城市供水等功能。當前瑪納斯河流域的有效灌溉面積達到26.54×104km，東西岸引水干渠、平原水庫的整體利用率達到93.70%。區域平均凈灌溉定額6.50 m2/hm2，噴灌與滴灌的節水量達到35.26×106m3。流域內的14座水庫分為3個灌區，石河子灌區、下野地灌區和莫索灣灌區，灌區的總庫容達到6.80×108m3。

2 瑪納斯河流域水資源的利用情況分析

2.1 瑪納斯河流域水資源分配情況

瑪納斯河流域的水資源主要分配給農業用水、生產生活用水和生態用水方面，但近年來的工業用水也呈現逐漸上升趨勢。農業經濟的過度發展，特別是畜牧業與林業的開荒，導致了自然植被的破壞與水土流失。最近幾年瑪納斯河流域的地下水位逐年下降，農業經濟的用水量與日俱增。雖然棉花等其他農作物的生產，使用了噴灌和滴灌技術，使得農業經濟的用水量有所下降，但整體形勢仍然不容樂觀。同時在農業農藥與化肥大量使用的情況下，農業灌溉區的水體污染現象非常嚴重。另一方面瑪納斯河平原地區的工業發展，其用水量也呈現逐年上升的趨勢。而且高污染工廠排出的廢水和廢渣，又對瑪納斯河流域的水源造成了二次污染。當前石河子灌區、下野地灌區和莫索灣灌區等地區水庫的蓄水量逐年下降，流域水資源的使用情況不容樂觀。

2.2 瑪納斯河流域水資源優化配置模型

從當前瑪納斯河流域中水資源的利用情況，完成水資源分配方式的優化工作，具體公式如下：

其中：X為影響水資源分配的決策數值；F（X）為水資源分配中所產生的效益值，一般用函數表示。

以上公式模型涉及多個變量，這也是水資源分配優化中常用的計算方式。其中F（X）水資源分配中所產生的效益，包括社會效益、經濟效益和環境效益等多方面內容。

社會效益的公式如下所示：

式中：Di為用戶的用水量；X1j，X2j為地表水向用戶提供的水量，地下水向用戶提供的水量。

經濟效益的公式如下所示：

式中：a，b，c分別表示修正系數，用戶單位用水量所產生的效益系數（元/m3），用戶單位用水量的費用（元/m3）。

環境效益的公式如下所示：

式中：dj為流域單位水源中主要污染物的濃度（mg/L）；pj為用戶的排污系數。

通過以上的水資源利用公式，可以得出瑪納斯河流域水資源的分配結果，具體情況如表1所示。

表1瑪納斯河流域水資源的分配結果表

由以上表可以得出：瑪納斯河流域水資源的使用總量，小于河流地表徑流與地下水資源的總量，瑪納斯河流域的水資源能夠滿足地區需求，但仍舊存在缺水危機。

3 瑪納斯河流域水資源供需問題的解決策略

3.1 制定嚴格水資源管理制度

瑪納斯河流域在5—8月等降水量較多的月份，流域供水量能夠滿足地區的生產生活需求。其余月份為枯水期，流域的地表徑流量明顯減小，在地下水總量不變的前提下，流域供水就會出現過度使用的問題。因此對瑪納斯河流域水資源的利用，需要制定嚴格的水資源管理制度進行規范。首先水利部門應該對農業用水、生產生活用水等用水情況進行控制，通過推行噴灌、滴灌技術，安裝節水龍頭和節水裝置，有效節約農業和生活用水。對于當前出現的水資源過度開發和水體污染問題，可以通過設置嚴厲的處罰措施予以規范。同時對于那些污染程度較高的化工企業，需要通過機械設備、生產設施的更新換代，來減少污染物的排放，節約水資源的使用量。

3.2 提高水資源監管與處理水平

當地的監督管理部門要做好水資源的監察工作，確保區域水資源的合理利用，以及區域水質的達標與安全。而且在水資源的使用過程中，要以地下水的使用為主。在農業灌溉保證率控制75%以上，生態水源保有率50%以上的前提下，農業、工業和生活用水都要選用水質良好的地下水。同時污水處理部門要做好污水回收處理工作，通過物理處理、生物降解等流程，完成廢水變凈水的工作。各級管理部門要對區域水資源的使用情況做好統計和匯報，以保證水資源的統一規劃和管理。通過設置開發利用控制“紅線”，用水效率“紅線”，功能區域污染控制“紅線”，有效提高水資源管理和水資源的利用效率。

4 結語

瑪納斯河流域水資源的開發利用，要從農業、工業和生活用水三方面進行控制。通過用水設備的更新換代、經濟轉型升級和產業結構調整，降低區域農業與生活用水量，減小區域水體的污染。針對瑪納斯河流域蒸發量大的問題，可以設置暗渠、坎兒井來減少與戶外接觸的表面積，從而達到蓄水保水的效果。

［1］孫麗群.淺談水資源合理配置及其進展［J］.黑龍江科技信息，2013（4）.

［2］吉磊，何新林，劉兵，閆琴，辛明亮.近60年瑪納斯河徑流變化規律的分析［J］.石河子大學學報（自然科學版），2013（6）.

［3］趙暉.瑪納斯河流域水資源可持續利用探析［J］.陜西水利，2016（S1）.

TV213.9

A

1673-8853（2017）10-0039-02

黃彬（1983—），男，工程師，主要從事農業水利工程工作。

2017-8-11

編輯：劉 青