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浅谈金沟河流域水资源开发与利用

2010-08-15何晓红

水利建设与管理 2010年12期
关键词:用水量径流灌溉

何晓红

(新疆水利水电勘测设计研究院 乌鲁木齐 83000)

1 自然地理概况

金沟河流域位于新疆维吾尔自治区中西部的准噶尔盆地南缘,东界宁家河,西邻巴音沟河,南界天山分水岭,北到西岸大渠。地理坐标介于东经85°03′~85°44′、北纬43°30′~44°50′之间,流域总面积2626km2。

金沟河流域总体地势南高北低,地形波状起伏。海拔最高5256m、最低300m左右。流域海拔3600m以上的高山区终年积雪,山势陡峻,冰川储量丰富,是该河流主要补给源。位于金沟河海拔1000~1600m的区域,是沙湾县从事牧业的主要区域;位于金沟河中部海拔800~1000m的低山丘陵区,宜农宜牧;位于金沟河下游海拔300~800m的区域,为冲积洪积平原,地势平坦,土壤肥沃,是沙湾县及兵团主要灌溉农业区。

金沟河流域地处欧亚大陆腹地,属中温带典型的大陆型干旱气候,光照充足,热量丰富,无霜期较长,气温日差较大。多年平均降水量185.5mm,多年平均蒸发量2045.9mm。

金沟河干流全长136km,平均纵坡46‰,以出山口为界,上游山区为径流形成区,下游洪积平原区为径流散失区。

2 社会经济概况

截至2007年,金沟河流域总人口12.92万,其中,城镇人口5.37万,农村人口7.55万。国内生产总值25.62亿元,工农业总产值19.89亿元,其中,农业5.91亿元,工业13.98亿元。流域灌溉面积4.38万hm2,其中,种植业面积3.90万hm2,林业面积0.42万hm2,牧业面积0.04万hm2;粮食总产量为4.291万kg,总产皮棉4.291万kg,油料0.2926万kg,牲畜年末存栏头数43.40万头(标准畜)。

金沟河流域交通便利,312国道、乌奎高速公路及北疆铁路从流域中部穿过,为该流域农副产品的流通和餐饮业的繁荣创造了良好条件。

3 水资源量及其评价

3.1 水资源量

金沟河流域水资源总量为3.874亿m3。其中,地表水资源量为3.596亿m3,占流域地表水资源量的98.3%;平原区地表水资源量为0.06亿m3,占流域地表水资源量的1.7%。

流域平原区地下水总补给量为1.654亿m3,其中,天然补给量为 0.278亿m3,转化补给量为 1.204亿m3,重复补给量为0.172亿m3。流域地下水可开采量为 0.992亿 m3。

3.2 水资源特性

a.径流年际变化不大。金沟河的径流特征与北疆多数混合型补给的河流相似,径流补给来源以冰川积雪的消融补给为主、降雨补给为辅。由于其径流补给来源冰川融水占一定比重,上游冰川作为“固体水库”对径流有着多年调节的作用,使得径流年际变化较稳定,年径流变差系数为0.13,最大年径流为最小年径流的1.61倍。

b.径流年内变化较大。金沟河主要补给来源是冰雪融水,使全年径流集中于高温的夏季。春季水量占年水量的10.7%,夏季占年水量的70.1%,秋季占年水量的15.4%,冬季占年水量的6.7%。可见径流年内分配很不均匀,年内变化较大。

c.地表水水质良好。金沟河水的pH值在7.5~8.5之间,水质为略偏碱性,平均硬度在80~150mg/L之间,属于软水。金沟河水矿化度年内变化范围在0.12~0.25g/L之间,水质良好。

流域地下水质由南向北逐渐变差。在潜水溢出带大泉乡以南地区潜水矿化度低,一般小于0.8g/L,水质良好;以北地区由于水力特征和径流条件发生了变化,潜水以垂直交替为主,受蒸发浓缩作用影响,水质也随之不断变化,矿化度明显升高,在144团灌区,局部矿化度高达2.5g/L。

4 水资源开发利用现状

4.1 水利工程现状

截至2007年,金沟河流域已建水库4座,总库容2360.2万m3;已建引水渠首3座,设计引水流量合计为52m3/s,其中,大型引水枢纽1座,设计引水流量为45m3/s;各级输水渠道总长 3302.8km,已衬砌1166.59km;有机井441眼,年提水0.775亿m3;建成小水电站3座,总装机容量9.81MW。

4.2 水资源利用现状

2007年金沟河流域总用水量为3.155亿m3。其中,地表水用水量为2.38亿m3,占总用水量的75.43%;地下水用水量为0.775亿m3,占总用水量的24.57%。现状年用水量中农业灌溉用水量为2.998亿m3,灌溉面积4.38万hm2,灌区综合毛灌溉定额为7875m3/hm2,现状年流域节水灌溉面积为0.92万hm2,占流域总灌溉面积的21.04%。其他各业用水量为0.157亿m3,其中,工业用水量为0.037亿m3,生活用水量为0.072亿m3,牲畜饮用水量为0.024亿m3,绿化用水量为0.024亿m3。

4.3 水资源利用现状评价

2007年金沟河流域地表水用水量为2.358亿m3,占多年平均年径流量的66.7%,地表水开发利用率较高。现状2007年金沟河流域需水量为3.757亿m3,由于金沟河径流年内分配很不均匀,加之无山区控制工程对天然来水进行调节,虽然开采了地下水,但经现有平原水库调节后,流域仍然存在季节性缺水,金沟河流域在P=50%来水频率下,缺水0.209亿m3,P=75%来水频率下,缺水0.330亿m3。需对天然来水径流进行调节。

现状年地下水可开采量为0.992亿m3,而现状地下水开采量为0.775亿m3,占地下可开采量的78.10%。现状流域内部分灌区存在超采情况,在今后水资源利用中应严格控制开采量。

4.4 流域水资源开发利用存在的问题

a.流域缺乏控制性工程。金沟河水资源时空分布不均,每年4~5月来水量占年径流量的8.36%;6~8月来水占年径流量的67.1%。而4~5月正值作物春灌时期,由于流域没有一座控制性工程对水资源进行调蓄,流域上、下游灌区农田灌溉由引水工程供水,灌溉供水保证程度低,导致流域灌区耕地得不到适时灌溉而发生春旱,制约了流域经济的发展。

b.水资源开发利用缺乏统一规划。金沟河流域水资源开发利用缺乏统一规划,上游灌区无序引水,下游灌区地下水开发利用各自为政,自行打井取水。使得部分灌区布井不合理,井群过密,地下水超采。

c.引输水工程老化、破损严重。目前流域内引输水工程都已建成,由于上游团结渠首和下游金沟河渠首已运行40多年,年久失修,破损严重,闸门变形,无法顺利启闭。灌区干渠以下部分输水渠道冻胀老化、变形、破损严重,部分几乎没有防渗,渗漏严重,规模达不到设计要求。直接影响输水灌溉,严重影响流域的农牧业生产。

5 金沟河流域水资源开发与利用建议

5.1 依照统一规划,合理开发利用水资源

流域的水资源开发必须按照规划方针,遵循“全面规划、统筹兼顾、综合治理、分期进行”的原则,从经济、社会、环境等方面综合考虑,合理配置水资源。以灌溉为主,重视防洪,兼顾发电,开源与节流挖潜配套,节约用水,适度发展农牧业;根据金沟河自然条件和特征,确定金沟河支流大小南沟以灌溉供水为主,满足大小南沟灌区灌溉用水要求。

5.2 加快修建控制性水库,合理开发利用地下水资源

新疆河流的共性是径流年内分配不均,金沟河流域也不例外,这是春旱、夏洪的根本原因,也给水资源的利用带来了较大困难,为此必须在干流山口修建调蓄的控制性水库,以便进行径流调节,不仅可以提高供水保证率,增加供水量,又可以防止洪水漫溢,解决春旱、夏洪、发电等综合利用任务,与此同时,合理开发利用地下水资源,不仅可以补充地表水资源的不足,而且还能达到降低地下水位、改良土壤、减少无效蒸发的作用。

5.3 加速流域内配套工程的实施

目前流域内引输水工程都已运行40多年,年久失修,冻胀变形,破损严重,供水能力衰减,水利用效率不高,远未达到规划要求。为使设计水平年的各项指标均能实现,必须完善水资源配置工程体系建设,结合灌区续建配套和改造规划,加快现有渠首改造、渠系工程衬砌和田间工程的配套。远期达到干、支、斗渠三级渠道全部防渗,达到节水目的。

5.4 提高用水效率,节约用水

农业生产是用水大户,占流域总用水量的95.0%,节水潜力很大,为建立高效节水型农业体系、实现农业用水零增长或负增长,应加大农业节水力度,在灌区内推行干、支、斗、农各级渠道防渗改建的同时,必须积极改进田间灌水技术,降低田间灌水定额。大力改进常规地面灌溉技术,逐步推广高新节水灌溉膜下滴灌技术,适当发展滴灌。上游灌区根据其气候、作物种类、生产条件、水源情况及管理条件等着重发展地面标准沟畦灌,下游灌区优先发展地面标准沟畦灌,大力推广高新节水灌溉技术,最大限度地提高用水效率。同时加快工业节水改造,对工业高耗水低产出的企业强行进行改造,近期通过农业节水满足部分新增工业、生活用水需求。

5.5 加强水资源管理

依法治水、加强水资源的统一管理和保护是国民经济持续发展的关键。保证水利事业走上管理科学化,做到“以水养水”,充分发挥水利工程效益的重要环节。金沟河流域要明确强化管理职能,对流域内水资源(地表水、地下水)实行统一管理、统一调度;实施节约用水,实行统一取水许可、水资源有偿使用和计划用水制度。建立和加强以总量控制和定额管理相结合的水资源管理机制;建立流域地下水监测网络,严格制定流域水利管理办法及配套管理制度,保障各项水利活动有法可依、有章可循。并且水管理要在现有设备的基础上加大投资力度,尽快配备先进的信息设备,实现科技管水。❋

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