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红山水库对金沟河流域水资源的配置影响

2015-04-05宋传江

水利技术监督 2015年4期
关键词:红山节水灌溉

宋传江

(新疆维吾尔自治区金沟河流域管理处,新疆 沙湾 832100)

1 流域概况

金沟河流域位于天山北坡中东部的新疆塔城地区沙湾县境内,流域总面积2626km2,河流水网发达,呈树状水系,河流全长136km,从河源到出山口长94km,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。金沟河来水主要是冰雪融水和降水,地表水资源总量为3.5亿m3,所辖灌溉面积65万亩,主要承担向兵团第八师和沙湾县农业供水的任务。据2007年统计资料,流域内总人口12.92万人,其中城镇5.37万人,农村7.55万人,以农牧工结合,农工商一体化为特色。红山水库位于金沟河出山口以上1.5km处,是金沟河上的山区控制性工程,设计总库容5367万m3,主要承担灌溉、防洪、工业供水和发电的任务,控制坝址以下灌溉面积53万亩。

2 金沟河水资源配置现状

金沟河流域地表水资源主要依靠冰川融水和降水两部分,由于融水受气温和季节性影响,降水年内时空分布极不均匀,且河水中泥沙含量大,据八家户统计资料分析,金沟河出山口处年平均输沙量为86.8万t,其中悬移质泥沙为75.5万t,水资源配置矛盾和问题十分突出。

2.1 春旱矛盾突出

金沟河年径流量时空分配极不均匀,4~5月份来水量占全年来水量的7.2%,即0.25亿m3,汛期6~8月份来水量占全年水量的67.1%。4~5月份正值作物大面积同时开灌,春灌需水量为0.56亿m3,是来水量的2.1倍,来水量无法满足灌区用水需求,导致灌溉保证率低,春季旱情严重。流域内虽有平原水库调节,但均位于下游平原区,总库容已由设计库容2495万m3减至1350万m3,无法解决春旱缺水问题,春灌供需矛盾十分突出。除个别年份外,多年来作物在春灌期均受不同程度旱灾和减产。同时由于灌溉水保证率低,重复灌溉发生几率普遍,水资源灌溉效率不高。

2.2 制约节水灌溉设备使用

随着金沟河灌区节水灌溉技术的推广应用,目前流域70%的土地实行了节水灌溉,节水灌溉水利用系数为0.67,节水效益良好。但由于金沟河来水受季节和气候变化影响,各时段来水极不稳定,日来水量早中晚相差2~3倍,灌溉水忽大忽小,对要求稳定水源的节水灌溉系统几乎无法保证供水的稳定性,增加了人力和物力成本,延长了灌溉周期,有时甚至对设备造成损坏,用户意见很大。同时由于金沟河水泥沙含量大,多年平均泥沙含量为2.14kg/m3,年最大输沙量109万t,泥沙虽经处理,仍有大量悬移质泥沙进入节水灌溉系统,磨损设备、堵塞滴孔,增加节水系统维护运行成本,用户对河水滴灌态度消极。金沟河来水和水质的不稳定性影响了节水灌溉技术的发展和灌溉效益的发挥,现有条件下供水水平已经滞后于需水方的要求。

2.3 地下水资源恶化

金沟河由于缺乏必要的控制性工程,一方面汛期来水量大,来水得不到充分利用;另一方面因地下水能提供稳定清洁的水源,客观上导致地下水资源遭频繁开采。金沟河现状年全流域各业总需水量37922.36万m3,红山水库枢纽工程供水控制区域各业总需水量33172.17万m3,地下水开采量8570万m3达到了可开采量9924万m3的86%,部分地区超采严重,现状年区域存在季节性工程缺水5047.9万m3。

3 红山水库对金沟河水资源的配置影响

金沟河流域由于缺乏必要的工程调控措施,制约了流域对水资源的开发利用和统一管理,对落实流域水资源管理三条红线控制要求面临极大挑战,经对红山水库水资源配置分析,认为利用红山水库调控水资源是解决目前问题的有效办法。

3.1 改善水资源调控分配能力

红山水库能有效控制和调配金沟河的水资源,充分合理地利用地表水资源开展冬蓄春引,红山水库可调节库容达3571万m3,能充分弥补春灌中的作物需水量不足和缺水现象,改善金沟河下游灌区的灌溉缺水问题。同时到2020年,流域总灌溉面积将减少到61.61万亩,红山水库枢纽工程控制灌区灌溉面积为52.99万亩,较现状灌溉面积57.04万亩减少4.05万亩,可使控制供水区域内的13.8万亩非充分灌溉面积得到改观,工程多年平均农业供水量为20772.8万m3。因此,红山水库枢纽工程除解决灌区现状的春旱缺水问题外,将进一步把改善灌溉条件,改善流域内的生态环境。

3.2 提供稳定和清洁的工农业优质水源

由于金沟河上游水源保护较好,河水水体比较洁净、水质良好,呈弱碱性,属于软水。来水中的泥沙经水库沉淀后变成了清洁的水源,水库可持续稳定的直接提供给灌区工业和农业灌溉节水设备使用,能极大的减少对农业灌溉设备的磨损,降低了对灌溉设备的维修更换成本和运行成本,彻底改善农业节水用水条件。根据地方规划,金沟河流域所辖第八师和沙湾县均把工业发展作为未来实现区域产业结构优化升级的主导产业,红山水库建成后可年均增加工业供水量2645.52万m3,将为灌区工业发展提供用水保障,促进灌区工业和经济发展。

3.3 有效控制地下水开采

经对金沟河水资源计算,红山水库在保证率75%时,水库供水区总需水量31687万m3,总供水量31687万m3,不缺水,可满足灌区的需要。随着三条红线对用水总量控制的落实,控制地下水的开采将是保证水资源可持续利用的关键和重要任务,对地下水超采区通过关停机井和建立适当的地表地下水补偿转换制度,增加地表水的利用是必然趋势。由于水库给灌区工农业生产提供了稳定清洁的水源,且价格便宜,从经济可靠角度上将有力推进灌区用水户对地表水的认识和长期使用,地下水开采的趋势将得到有效控制和改善,通过地表地下水补充转换的目的,达到对地下水资源开采的有效保护。

3.4 提高流域水安全防范能力

红山水库枢纽工程是金沟河上的山区控制性水利枢纽工程,其将为金沟河两岸城市、村庄、居民、农田及交通线和渠首、渠道等设施提供洪水安全保护。红山水库建成后抵御金沟河洪涝灾害的能力显著增强,将有效保护灌区群众生命和财产安全,红山水利枢纽工程下游河道安全泄量211m3/s,水库调蓄径流、消减洪峰可将金沟河下游的防洪标准由10年一遇提高到30年一遇的水平,减少洪水对下游的危害。

4 结语

红山水库是实现金沟河流域水资源配置影响的关键性工程,它对改善金沟河流域目前水资源配置中的突出问题作用显著。作为枢纽工程,它既能有效调节金沟河水资源,极大的发挥枢纽工程拦水、蓄水和引水的多种功能作用,保障灌区工农业生产和人民生活需水要求,同时承担着有效改善灌区水资源配置环境,优化水资源的分配和利用格局的重要任务。实施红山水库对金沟河流域水资源的配置将对有力推进金沟河流域水资源管理能力的增强,促进流域水资源开发利用的可持续发展。

[1]刘玉军.金沟河流域水资源统一管理存在的问题与对策[J].水利技术监督,2013(04).

[2]陈臣.金沟河农业节水灌溉对流域水资源配置影响与对策[J].水利技术监督,2012(02).

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