喀什噶爾河灌區續建配套與現代化改造措施分析

林志強

(新疆維吾爾自治區灌溉排水發展中心，新疆 烏魯木齊 830000)

水是南疆經濟社會發展的命脈，新疆的水資源主要用于農業，農業節水對整體水資源優化使用意義巨大。喀什噶爾河大型灌區已從單一的灌溉供水功能逐步拓展為灌溉，城鄉生活、工業、生態等多功能供水，承擔著更多的供水重任，水資源供需矛盾突出[1]。灌區續建配套與現代化改造措施可加快建立，設施完善、用水高效、管理科學、保障有力的灌區工程建設和運行維護體系，充分發揮工程效益。

1 灌區概況

喀什噶爾河灌區位于新疆西南部，塔里木盆地西緣，南屏昆侖山，北連西天山，西部為帕米爾高原，東部為塔克拉瑪干沙漠[2]。平原綠洲地處流域中部的克孜河、蓋孜河和庫山河3條河流的沖積平原上。整個地形由西向東傾斜，地勢西高東低，呈倒三角形分布。灌區按地貌成因主要可劃分沖洪積礫質平原和沖洪積及沖積細土平原，其中洪積礫質平原海拔1300～2000m，地形平坦，扇軸方向地形坡度3‰～15‰。沖洪積及沖積細土平原平原海拔1100～1300m，地形平坦，順河流方向的地形坡度為1‰～5‰。

灌區地處歐亞大陸“山”字型構造前弧東翼與南部昆侖山帕米爾“歹”字型構造頭部的復合部位，包含喀喇昆侖山、西昆侖山、西南天山和塔里木盆地等構造地貌單元。在喜馬拉雅運動作用下，天山、昆侖山和喀喇昆侖山山區老構造運動復活-急劇隆起，在南北向主壓應力作用下，形成以近東西向為主的南天山構造格局和西昆侖、喀喇昆侖弧形構造，以升降運動為主的新構造運動表現極為強烈，天山、昆侖山和喀喇昆侖山大幅抬升，而塔里木盆地相對下降。

灌區的地形特點是集水盆地，具有巨厚的第四紀沉積物，儲存豐富的地下水。潛水埋藏深度除克孜河沖積扇較淺外，沖積扇區一般均在30～40m以上，至沖積扇的下部及交接處，含水層的上部巖性變細，在20～30m深度以內為細砂及亞砂，潛水深度3～5m。東部為沖積平原，其表層潛水來源于河水滲漏和渠道及田間灌溉滲漏，沖積平原下部伽師縣和岳普湖縣成為潛水的消耗區，受長期蒸發的結果，此處是重鹽土和沼澤地的分布區。

喀什噶爾河灌區包括1個大型灌區(喀什噶爾河大型灌區)和7個中型灌區(疏附縣卡爾馬克灌區、索塞灌區、亞勿灌區、疏勒到躍進灌區、岳普湖縣阿其克中型灌區、英吉沙縣勝利灌區、伽師縣青年渠中型灌區)，灌區現狀灌溉總面積為323.4千hm2，其中大型灌區現狀灌溉面積253.33千hm2，中型灌區灌溉面積共計70.07千hm2。

2 灌區現狀及主要存在的問題

2.1 灌區現狀

喀什噶爾河灌區包含7縣4團場，總人口204.89萬人，農村人口148.36萬人。有22座平原水庫，總庫容24473萬m3，引水工程共計21處，除5座已經進行過除險加固，其余皆帶病運行。灌區渠系工程總長11311km，襯砌率32.33%；其中，總干渠8條，全長141.38km，襯砌率73.03%；干渠128條，全長1703.59km，襯砌率66.03%；支渠666條，全長3297.74km，襯砌率41.86%。排水工程總長3009.97km，其中，干排全長1036.71km，支排全長1973.26km。灌區有水量調度監控中心，管理站9處、“井電雙控”智能計量設施14316眼、自動雨量站16個、自動水位站7個，山洪災害防治監測站點41處，量水設施2805處。

灌區用水包括農業用水、工業用水、生活用水、人工生態環境用水、城鎮環境用水等，總用水量33.68億m3，其中農業用水量31.50億m3，工業用水量0.6069億m3，生活用水量1.2414億m3，人工生態環境用水量0.1369億m3，城鎮環境用水量0.1277億m3，河湖補水總量0.0392億m3；灌區中農業用水量占灌區用水總量的93.56%，工業用水量占1.80%，生活用水量占3.68%。

2.2 存在的問題

灌區引水工程老化損壞嚴重，帶病運行，河道上有較多的非攔河式及半永久性、臨時性的引水口，輸配水工程中土渠占比較大，渠系建筑物破損較為嚴重，灌區水利工程設施損壞、老化和配套不完善，排水工程未形成網絡，排渠瘀堵現象較嚴重，排水不暢，灌排設施基礎仍然薄弱，不能滿足現代化農業發展要求。

灌區骨干工程防滲率低，末級渠系不完善，灌區渠系工程總長11311km，襯砌率32.33%，灌區灌溉用水效率不高，供水和用水矛盾仍然突出，現狀農業用水量占灌區用水量93.55%，老灌區田塊零散，種植作物品種不統一，與高效節水所要求的規模化集約化經營管理不相適應。特色林果及林糧套種面積比重較大，影響高效節水灌溉技術的應用，渠系防滲率較低，現狀灌溉水有效利用系數僅為0.48。

排水系統不完善，欠缺田間斗、農排工程，已有的排水渠排水深度不夠，邊坡坍塌，淤積現象突出，洪水期排水渠又做泄洪渠或者退水渠使用，造成地下水排水不暢。

量水設施不配套，水量計量斷面不標準，斗口計量也未全覆蓋。還不能實現精準計量到戶，影響節水的積極性，大水漫灌等水資源浪費現象依然嚴重。

灌區河流平原區內大部分渠首、水電站等攔河水利工程建成年代遠，在運行過程中多按工程實際引水，下泄的生態基流不能滿足沿線生態需求，使得平原區河段出現減水或季節性斷流，下游河道污水通過或被渠系化，導致下游河道功能喪失，生態極其脆弱，亟待生態補水。

正常運行的高新節水灌溉面積僅占灌區總面積的15.64%，灌區水利行業的管理設施和水平與現代化灌區的管理要求相距甚遠。缺乏信息管理設備和配套軟件，無法實現信息的快速、準確傳遞和有效管理，無法對灌區內的水情、工情進行實時監測和適時調度。

3 灌區續建配套與現代化改造措施

3.1 水源工程

喀什噶爾河包括克孜河、蓋孜河和庫山河3條河流，現狀3條河流上引水工程共計21處，其中，克孜河水系引水工程13處、蓋孜河水系引水工程5處、庫山河水系引水工程3處。3條河流上的引水工程運行至今已有30～60a，老化損毀嚴重，此次灌區水源工程主要對16座渠首改造，主要新建或重建進水閘、泄洪沖沙閘及上下溢流堰、游導流堤、閘門及啟閉機、工作橋，增設管理站房、檢測設施。主要是通過對渠首的改造，提高安全泄洪能力和引水防砂能力，提高引供水保證率。

3.2 輸配水工程

灌區骨干渠道工程包括干渠和支渠，主要建設任務是對現狀的土渠進行防滲改造，提高灌區渠道水利用系數；同時對已防滲但破損嚴重、嚴重影響灌區正常用水的渠段進行改造加固。渠系配套建筑物包括水閘、橋梁、涵洞、渡槽、倒虹吸等，配套建筑物基本不能正常運行的，拆除重建。灌區改造流量1m3·s-1以上干支渠道406條，改造總長度2141.09km，總干渠2條，改造長度22.65km；干渠63條，改造長度540.66km；支渠341條，改造長度1575.95km，渠道襯砌采用全斷面8～10cm厚現澆混凝土板，并改造配套沿線渠系建筑物，水閘、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡、涵洞、交通橋共計5608座。

3.3 排水工程

灌區骨干排水渠工程為干排，主要建設任務是對現狀的干排渠道進行清淤疏浚，保障排水通暢。灌區對設計流量3m3·s-1以上(含)的排水干支溝道，骨干溝道0.5m3·s-1以上(含)的建筑物進行改造，改造干排4條，改造總長度162km。

3.4 量水設施

按照量水建筑物的水力特點和結構形式的不同，量水設施一般可采用量水器和復合斷面量水堰、量水堰、量水槽4大類。在灌區內流量干、支渠小于3m3·s-1流量分水口下游設置量水設施，在支渠上新增903座量水設施、斗渠上新增7615量水設施，總計新增量水設施8588座，1～4級渠道(溝)道和渠道設計水深大于1.5m的5級渠道跌水、倒虹吸、渡槽等主要建筑物進、出口及穿越人口聚居區需要設置安全警示牌、防護欄等防護措施，設立安全警示牌910個，防護欄58500m。

3.5 水生態治理

生態需水量是水生態保護和修復的重點內容，需要滿足河水與湖水范圍中由地表徑流或者地下徑流來支撐的生態系統需水。應加大對水源地的涵養和水土保持，加大對水源地涵養林建設任務，控制水土流失。外源污染消減和控制需要通過封閉工業、生活污水的排污口，建立足夠數量的高標準污水處理和回用系統，并且需要加快農業農村污染控制區的建設，控制農業農村的污染。通過工程調度與監控管理等措施保障生態基流，針對各類生態敏感區的敏感生態需水過程及生態水位要求，提出具體生態調度與生態補水措施[3]。加強水源涵養與水土保持，水源涵養林建設，控制水土流失。外源污染控制及消減需要通過封閉工業、生活污水排污口，建立高標準的污水處理和回收利用系統，加快農業農村污染控制區的建設，控制農業農村污染。內源污染控制和消減以清除污染重的淤泥為主，實施生態清淤，泥底疏浚，減少淤泥對水體釋放污染物，減少重復污染。尊重河道現狀，不要求河流順直，河道斷面需要有變化，縱斷面和橫斷面的坡度需有急有緩，深水和淺灘交錯。

表1 量水和安全設施一覽表

3.6 灌區信息化建設

按照智慧灌區建設要求開展灌區信息化建設，針對灌區現代化發展的要求和灌區業務需求，利用新一代信息技術，關注灌區江河渠溝調度、工程運行、智能灌溉、應急處置、便民服務等方面，構建灌區江河渠溝水系、水利基礎設施體系、管理運行體系三位一體的網絡平臺，建設各層級、各專業和相關行業的大數據，構建業務支撐、決策支持、公共服務的大系統，引領灌區現代化發展[4]。在喀什噶爾河灌區規劃建設云平臺，在喀什地區水利局設立1處灌區水利信息化服務及調度中心，優化9處業務應用分中心；新建22座水庫閘門控制系統；建設21處渠首自動化監測站；建設灌區干渠閘門自動化控制設施4448處；建設6801處水情監測站；新建一套灌區水利信息化綜合管理平臺，包括各平臺信息的接入、支撐保障體系、信息服務平臺、智慧應用體系。

4 效益評價

項目總投資785366萬元，灌區改造后可以改善灌溉面積，節水灌溉面積發展占比達到60%，灌溉水利用系數由現狀年0.48提升至0.57，工業產值由現狀年771181萬元，增加到1919887萬元，年增長率達到5.9%。實施灌區改造后，農業人均管理面積由現狀年的0.18hm2增加至0.20hm2。

國民經濟內部收益率9.01%，大于社會折現率8%。經濟凈現值(i=8%)為76167.68萬元，大于0，經濟效益費用比為1.5大于1，各項指標均大于國民經濟基準參數，國民經濟評價可行。

依據成本計算分析，此工程總成本水價費用為總成本費用除以年供水量288218萬m3，完全成本水價為0.17元·m-3，經營成本水價為0.07元·m-3，農戶對完全成本水價可以接受，施工工程后，管理單位可以正常運轉，工程滿足營運要求。

通過量測水設施及末級梁系防滲改造工程，增設量水設施，使農民對農業灌溉用水有了量的概念，可以使用自己“用水監督”的合法權利，降低水費支出，同時也提高了農民的節水積極性，使灌溉水量得到有效控制，既節約了水量，又提高了糧食產量，增加農牧民收入[5]。

5 結論

新疆水資源時空分布不均，水資源是制約發展的重要因素，水資源匱乏，想要發展就必須從工程節水入手，喀什噶爾河灌區用水量中農業用水量占93.55%左右，項目實施后可有效的節約水資源，緩解工程性缺水，緩解用水矛盾，將更多的水資源用于生活和工業用水，改善區域生態環境，土地鹽漬化、沙漠化和草場退化，增加河岸林和灌木林面積。現代化改造能有效提高水資源的利用率，提高田間管理水平，減少田間管理所需人力物力，使農民增收創收。對當地生態環境、社會經濟均有較大的幫助，能有效提高人民生活水平和改善灌區環境。