新疆阿克蘇市水量供需平衡分析

陳艷梅

（阿克蘇市農村自來水管理站,新疆 阿克蘇 843000）

阿克蘇河發源于天山南脈,是阿克蘇市工農業生產的主要水源,阿克蘇河上游有兩條支流,一條昆馬力克河流經溫宿縣,另一條是托什干河流經烏什縣境內至阿克蘇市西大橋以北15 km處匯合而成,全長132 km,于肖夾克匯入塔里木河,全長132 km,年徑流量67.33 億m3。

1 水文

1.1 地表水

（1）阿克蘇河

阿克蘇河發源于天山南脈,全長132 km,年徑流量67.33 億m3。依據阿克蘇水文水資源勘測局多年對阿克蘇河西大橋水文站的取樣監測資料,阿克蘇河水質良好,水質年季變化穩定,綜合評價級別為一級,屬優良的地表水資源,能滿足農村飲水安全要求。

（2）多浪河

多浪河從昆馬力克河多浪龍口引水,全長74.85 km,年徑流量7.86 億m3,地下水補給總量5.98 億m3。

1.2 地下水資源

（1）區域地質概況

在新構造運動的影響下,塔里木地臺與其北緣的天山褶皺帶異性升降運動形成了山前的阿瓦提坳陷,即由天山山前向沖積平原基底逐漸變深,阿克蘇河攜帶的山區分化剝蝕的大量碎屑物質,堆積在山前和阿瓦提坳陷中,第四紀松散堆積層厚度可達400 m~500 m,為地下水的賦存提供了良好的介質條件,本次項目區地處阿克蘇河沖積三角洲的上游,地勢北高南低,海拔高程在1070 m~1100 m,坡降在1%~2%。

（2）地下水的補給、徑流與排泄

阿克蘇河西北部為黑爾塔格山、東北部為臺蘭河臺地,位于“Ⅴ”型的最低處,在上游兩大支流匯合處形成高度集水的同時,由于受西大橋西北隆起的影響上游河谷向平原的側向潛水補給,通過“關隘”的河谷潛流量并不小,達1.1億m3,新大河和老大河河道從年度看是排泄地下水的。由于降水量較小,對平原地下補給量最大的是渠系、田間水的入滲補給,平原區地下水基本上自北而南徑流,水力坡度,平原上部為2.5‰~4.0‰,中部為1.0‰,下部為0.5‰,滲透系數相應為54.08 m/d~6.68 m/d,3.75 m/d~6.57 m/d,1.03 m/d~1.53 m/d。

平原地下水的排泄,以潛水蒸發、蒸騰及新大河與老大河向河道的溢出為主,其次是向低處的側向流出及少量的地下水開采,排水渠的排放等。

（3）地下水的賦存與富水程度

阿克蘇河流經前山帶途中,受西大橋西北隆起的影響限制了河水的搬運作用,以至于沖積物顆粒很快由粗變細,在阿克蘇河沖積扇上部,含水層從上游由大顆粒透水性強的卵礫石結構,滲透系數在40 m/d~60 m/d,逐漸轉變成中上游含水層為粗砂礫的地層結構,再往下至下游地帶,含水層漸漸變成小顆粒的中細砂、細粉砂的地層結構,滲透系數在5 m/d~20 m/d。地下水由上游的強徑流區逐漸轉化為中下游的弱徑流區和排泄地帶,含水層也從上游的單一潛水層,過渡到中下游的多層次深層承壓水地層結構。按單井口徑377 mm,降深5 m的涌水量劃分富水程度。

1）潛水

①水量極豐富區（＞5000 m3/d）

分布于庫木巴什鄉以北地區,含水層為砂礫石、卵石,厚度＞100 m。潛水埋深2 m~4 m,礦化度＜0.4 g/L的HCO3·SO4-Ca·Mg型淡水。

②水量豐富區（1000 m3/d~5000 m3/d）

庫木巴什鄉以南至阿瓦提一帶和阿克蘇河谷,含水層為砂礫石過渡為細沙、厚35 m~55 m,潛水埋深2 m~3 m,單井涌水量1600 m3/d~200 m3/d,礦化度為0.3 g/L~0.5 g/L的HCO3·SO4-Ca·Mg小型淡水。

2）承壓水

①水量豐富區（1000 m3/d~5000 m3/d）

分布于314國道以南10 km的范圍內,第一層承壓水頂板埋深＜50 m,單井涌水量可達1933 m3/d,屬礦化度＜1.0 g/L的HCO3·SO4-Ca·Na型淡水,而阿克蘇市東部、六團及庫木巴什地區,含水層為砂卵礫石,第一層承壓水頂板埋深15 m~26 m,單井涌水量多為1091 m3/d~2800 m3/d,礦化度小于0.5 g/L,南部1.0 g/L~2.0 g/L。

②水量中等富水區

分布于水量豐富區以南的廣大地區,第一層承壓水頂板埋深小于50 m,單井涌水量250 m3/d~900 m3/d,多為礦化度大于 2.0 g/L的微咸水。而分布于庫木巴什以南的阿克蘇河以西地區,含水層為細砂,厚20 m~67 m,第一層承壓水頂板埋深29 m~51 m,單井涌水量多為230 m3/d~622 m3/d,礦化度變化大,從0.4 g/L的淡水,過渡到微咸水直至10 g/L的咸水。

3）地下水化學特征

地下水化學特征隨地下水與地表水多次混合作用,及地下水流程,經歷不同地質環境條件和不同地質環境條件下的水文地質化學作用,從而使地下水化學類型由HCO3-Ca型變為HCO3·SO4-Ca·Na,礦化度由0.5 g/L增至1.0 g/L,最后大于5 g/L,水質由好變差乃至不能使用。

4）地下水動態特征

鑒于規劃區地下水動態資料缺乏,由區域水文及水文地質勘察資料知,項目區為地下水徑流形成區,地下水動態變化受控于河流入滲、灌溉入滲、蒸發影響,在引水灌溉期地下水位明顯升高,非灌溉期地下水位明顯下降,滯后時間不長可通過排水渠水量變化反映,排水渠4月~7月流量增大,8月～次年3月排水渠水量較小。

2 水資源及開發利用狀況

（1）水利工程現狀及供水能力

1）多浪河灌區地表水引水渠首主要是多浪渠首工程,該工程位于溫宿縣艾也卡其,從庫瑪拉克河東岸引水,是一座有壩引水渠首,該工程由進水閘、泄洪閘和溢流堰三部分組成,進水閘三孔,單孔寬 4 m,設計流量 55 m3/s,泄洪閘 4 孔,單孔寬5 m,設計泄洪流量 160 m3/s,溢流堰設計流量750 m3/s,水閘為混凝土和鋼筋混凝土開敞式結構。

2）老大河灌區引水渠首兩處,一處是阿克蘇市西大橋電站尾水渠后的東岸大渠和阿依庫勒鎮的沙里沙克渠引水閘,一處是二級電站前池的阿依庫勒干渠引水閘,這兩處引水渠首保證了老大河灌區的引水安全。東岸大渠引水閘設計流量20 m3/s,沙里沙克渠引水閘設計流量7.5 m3/s,阿依庫勒干渠引水閘設計流量13 m3/s,該兩處引水閘均為混凝土和鋼筋混凝土開敞式結構,工程運行良好,能滿足引水、退水要求。

3）機電井

全市各類機電井總數為1936眼,主要開采50 m~120 m以內的淺層地下水,年取水能力13332萬m3。其中：多浪河灌區機電井數量1144 眼,年取水能力8580萬m3；老大河灌區機電井數量439 眼,年取水能力2634萬m3；柯柯牙河灌區機電井數量353 眼,年取水能力2195 萬m3,2118 萬m3。

（2）用水總量控制指標

按照實行最嚴格水資源管理制度落實“三條紅線”控制指標的要求,根據《阿克蘇市用水總量控制指標》,2020 年阿克蘇市用水總量控制指標為8.0497 億m3,其中：地表水總量均為7.1569 億m3,地下水1.01 億m3；其中包括工業用水指標0.5205 億m3,農業用水指標7.1569 億m3,生活用水指標0.3724 億m3。

（3）現狀用水量

2019年度阿克蘇市實際用水總量為7.949 億m3（不含柯柯牙河灌區用水量）,占2019 年用水總量控制目標8.13 億m3以下的96.3%。按水源分,其中：地表水6.9835 億m3（艾西曼湖生態補水量0.1190 萬m3）,地下水0.9655 億m3。按用途分,其中：農業用水7.4718 億m3（其中：農業灌溉用水7.3622 億m3、漁塘補水及牲畜用水用水0.1096 億m3）,工業用水量0.1820 億m3,生活用水0.1750 億m3。

（4）水資源開發利用程度

根據《阿克蘇市地下水資源開發利用規劃報告》,阿克蘇市地下水年總補給量為 5.98 億m3,年可開采量1.5 億m3,目前已開采量為0.9655 億m3。

3 水量供需平衡分析

3.1 需水量預測

依據阿克蘇市2019 年農村人口201875 人。農村綜合用水標準人60 L/d,公共建筑用水量按生活用水量的25%計,牲畜5 L/d,鄉鎮企業用水量按人、蓄用水量的10%計,管道漏失水量和未預見水量按各用水量的25%計,計算總供水28659 m3/d。其中,生活用水量：現狀年201875 人、規劃年241429 人,計算結果：14486 m3/d；公共建筑用水量計算結果：3621 m3/d；牲畜用水量：現狀年403750 頭、規劃年482731 頭,計算結果：2414 m3/d；鄉鎮企業用水量計算結果：1690 m3/d；未預見水量：按生活用水量、牲畜用水量、鄉鎮企業用水量的24%計算,計算結果：4442 m3/d。

3.2 供水量預測

阿克蘇市3座水廠現有供水井6 眼,其中沙克薩克水廠供水井2 眼,單井出水量320 m3/h,水廠設計供水規模8847.34 m3/d。依干其鄉尤喀克巴里當水廠1 眼,單井出水量200 m3/h,水廠設計供水規模2238.47 m3/d,哈尼喀松水廠3眼,單井出水量為240 m3/h,水廠設計供水規模7670.75 m3/d。三座水廠設計總供水量為18756.56 m3/d,而規劃需水量為28659 m3/d。需水量的缺口為9903 m3/d。

依據現有阿克蘇市3 座水廠現有水源水量能滿足規劃年的供水需求,考慮阿克蘇市哈尼哈松水廠和沙克薩克水廠供水范圍大、供水人口多,水源需考慮備用井,哈尼哈松水廠有2眼水源井利用的老井目前運行多年,水源水量安全性存在一定的風險,因此為提高水源供水保證率,規劃新建備用水源井。

4 結語

本文對阿克蘇市的水資源開發利用現狀及水量供需平衡進行分析,確定對現有的3座水廠進行改造,共新建供水井6眼,完善水源保護工程3 處,完善水廠配套改造工程,對3處工程水源、管網、消毒設施、規劃水質化驗室、自動化監控系統改造及建設,改造項目劃分為3個,3 個項目分為1個規劃分區,分別為3 個水廠供水：《阿依庫勒鎮沙克薩克水廠供水保障工程》規劃供水規模12236 m3,《兩鄉一鎮一場哈尼喀松水廠供水保障工程》規劃供水規模14185 m3,《依干其鄉尤喀克巴里當水廠供水保障工程》規劃供水規模2238 m3,均為規模化供水工程中的萬人工程供水分區。