軍塘湖河灌區水資源開發利用合理性分析

蔣 靖

（新疆昌吉方匯水電設計有限公司，新疆 昌吉 831100）

0 引言

新疆自治區位于西北內陸，全年干旱少雨，水資源極度缺乏，且第一產業在區內經濟總量中所占比重較大，因此對水資源依賴性較強。灌區是自治區發展規模化農業的途徑，但是灌區一旦形成，對水資源需求量較大，可能會對下游及周邊區域用水造成影響，因此必須事先論證項目區的水資源開發利用是否合理。

1 灌區概況

軍塘湖河灌區位于新疆呼圖壁軍塘湖河流域，區域海拔500 m～800 m，地勢較平坦，坡度較小，近山前地帶由洪積扇組成，地勢向北傾斜，地形起伏不大。區域內氣候具有中溫帶大陸性干旱氣候的特征，又有垂直氣候分帶的特點。該灌區潛水靜水位埋深30 m～80 m 左右，目前有成井78 眼，地下水可開采量為1025 萬m3，地表徑流主要由山區地下水補給，流域集水面積278 km2。流域地下水資源量為1115.67×104m3，地下水可開采量為1025×104m3，實際開采3800×104m3，地下水嚴重超采。

2 項目區水資源利用現狀及開發潛力分析

2.1 項目區水資源利用現狀分析

（1）用水量及用水結構分析

灌區區域總人口1667 人，年末牲畜存欄數為1.31 萬標準頭（只），耕地面積2.58 萬畝，其中糧食作物種植面積1.26 萬畝，占比48.8%；經濟作物種植面積1.21 萬畝，占比46.9%；林帶種植面積0.11 萬畝，占比4.26%。項目區目前用水總量及用水結構見表1。

表1 灌區現狀用水量與用水結構統計表

（2）灌區用水效率分析

經過對灌區實地考察，得到其相關用水效率如下：①農業灌溉所用水量占總用水量的99.08%，農業用水所占比例過大；②現畝均灌溉定額約為407.1 m3/畝，灌溉定額偏高；③現有滴灌系統23 個，其中11 個為井灌，地下水可開采量324.5 萬m3，實際開采459.63 萬m3，地下水超采嚴重；④現在綜合灌溉水利用系數為0.71，整體偏低。

綜上，只有加快水利建設步伐，優化作物種植結構，提高有限水資源利用率，才能實現整個灌區水資源的合理配置[1]。

2.2 水資源開發潛力分析

（1）地表水資源量

軍塘湖河主河道全長96 km，在紅山口被紅山水庫攔蓄，主要由山區地下水補給，流域集水面積278 km2。軍塘湖河水流穩定，年際變化大，年內季節性變化小，一般3 月～4 月化雪春汛期，5 月～8 月夏汛期，平均流量0.96 m3/s，其中灌區河道多年平均徑流量779.6 萬m3。

（2）地下水資源量

依據《呼圖壁縣實行最嚴格水資源管理制度落實“三條紅線”控制指標分解方案》，軍塘湖河灌區地下水限制開采指標為1025 萬m3，而對應本灌區限制開采指標為324.5 萬m3[2]。

3 灌區取用水合理性分析

3.1 取水合理性分析

（1）供水量計算

軍塘湖河不同保證率下進入位于灌區的紅山水庫水量情況見表2。本項目估計保證率為90%，因此入庫量約為610.7 萬m3，加上該區域地下水可開采量324.5 萬m3，由此估算供水總量為935.2 萬m3。灌區設計水平年農業用水總量為928.8 萬m（3見3.2 部分），因此水量可保證[3]。

表2 軍塘湖河不同保證率下進入位于項目區的紅山水庫水量

（2）水質分析

經測定：軍塘湖河山口段水質良好，綜合評價為二級。可滿足生活飲用、牲畜飲用、漁業養殖、工業用水和灌溉用水要求，因此灌區取水水質有保障。

3.2 用水合理性分析

（1）用水量計算

由于之前灌區沒有對各部分用水定額進行限定，造成用水量較大（1060.03 萬m3），在此重新對各個定額進行確定，估算出灌區最佳用水量。

①居民生活用水量

灌區區域為農村，用水定額按120 L/人天計[4]，目前共有人口1667 人，預計到設計水平年人口增長至1826 人，因此生活用水量為8.0 萬m3。

②牲畜用水量

灌區區域內牲畜用水定額按照5 L/標準只·d 計，目前共有牲畜1.31 萬只（頭），預計到設計水平年增長至1.37 萬只（頭），因此牲畜用水量為2.5 萬m3。

③農業灌溉用水量

a.種植結構調整

灌區區域現灌溉面積為2.58 萬畝，其中農業種植面積2.47 萬畝，林地面積0.11 萬畝，各主要作物現在和規劃后種植面積對比見表3。有數據可知：大規模縮減了棉花和玉米種植面積，顯著提高了番茄種植面積[5]。

表3 各主要作物現在和規劃后種植面積對比

b.灌溉制度的確定

本項目根據《中國主要作物需水量與灌溉》中作物需水量等值線圖和彭曼公式理論計算進行比較，并結合灌區已種農作物實際灌溉水平，制定了設計水平年灌水率為0.34 m3/s/萬畝，比現在的0.36 m3/s/萬畝下降了5.8%，各作物灌水定額見表4，灌溉水率圖見圖1[6]。

表4 各作物灌水定額

圖1 項目區設計水平年灌水率圖

c.灌溉水量計算

灌區項目實施后農業種植可全部實現滴灌，林地也會改造優化為節水灌溉，預計灌溉水用量可由現在的1060.03 萬m3下降至928.8 萬m3，結合灌區供水量，可知水資源量能夠達到供需平衡，用水量是合理的。

4 水資源及水生態保護措施

（1）水資源保護

①建設期廢水處理

在灌區項目建設過程會存在砂石和混凝土加工，產生的廢水主要污染為SS，濃度較高。但由于排放量不大且工期短，SS的濃度降到70 mg/L 以內便符合排放標準。采用三級沉淀方案即可，其處理工藝流程見圖2。

圖2 三級沉淀處理方案圖

②生活污水處理

灌區項目區生活污水主要污染物質為SS、COD、氨氮等。因此應在施工現場建造集水池、排水溝等，按照污水性質分類收集，經處理后達標排放，其處理工藝流程見圖3。

圖3 生活污水處理方案圖

（2）水生態保護

①堅持節約用地原則，盡量減少對植被破壞、土石方開挖工程量，以此為原則設計施工場地和相關路線問題；

②制定合理施工方案，施工過程中產生的棄土、棄石除作為工程填方外，還可填入低洼地，填方表層鋪設20 cm 厚度壤土并做好后續綠化；

③在棄土棄石場四周設置擋渣墻，防止棄土棄石隨處散落。工程完工后必須在棄渣表層保持一定的土壤厚度，進行種草植樹固土，防止水土流失。

5 結語

通過對軍塘湖河灌區水資源利用現狀、供水量、用水量的相關計算，得出該灌區經過節水改造后，用水量由1060.03 萬m3降至928.8 萬m3，小于灌區的可供水量935.2 萬m3，能夠保持水量的供需平衡，由此可知本灌區水資源開發是合理的，有利于灌區的可持續發展。