新疆兵團農八師石河子市水資源供需平衡分析

潘 峰

(齊齊哈爾礦產勘查開發總院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

新疆兵團農八師石河子市水資源供需平衡分析

潘 峰

(齊齊哈爾礦產勘查開發總院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

以2008年為現狀年，分析師市水資源的現狀及存在問題，以近期，中期、遠期規劃水平年，對該地區的生活需水量、工農業需水量、生態需水及再生水量進行了預測，并進行了水資源供需平衡分析。結果顯示，徑流保證率在75%時，規劃年中水資源缺水量逐年增加，必然會制約該地區的經濟發展。要解決水資源短缺，滿足當地經濟的可持續發展，必須實施工農業用水結構調整、發展節水農業、跨流域調水等方案。

水資源;供水量;需水量;供需平衡分析

西北干旱地區水資源短缺，生態環境脆弱，水資源是制約當地經濟發展和生態環境改善的主要因素，而農八師石河子市(以下簡稱“師市”)地處新疆天山北坡經濟開發帶的核心區域，既是兵團的支柱，又是自治區主要的糧棉基地和工業集中地，在新疆占有很重要的地位，近年來，隨著該地區工農業生產和城市建設的快速發展，居民生活水平的不斷提高，水資源需求量不斷增加，而上游河水來量逐年減少，地下水超采嚴重，水資源供需矛盾日益突出，社會經濟用水模式從“以需定供”轉變為了“以供定用”，嚴重制約著該地區社會經濟發展和人民生活水平的提高。因此，分析該地區水資源供需平衡狀況及水資源開發利用中存在的問題是十分必要的。據此，前人對該地區進行過相關研究，但其研究時間較早，計算結果與實際相差較大。［1－3］為了更好的反映該地區的水資源供需現狀，更合理的進行水資源優化配置，本文以2008年為現狀年，分析了師市水資源的現狀及存在問題，對該地區近期、中期，遠期的經濟指標、生活需水、工農業需水量及生態需水、再生水進行了預測，并進行了水資源供需平衡分析。

1 師市水資源概況

1.1 規劃分區

按照師市水系分布及水利工程供水布局進行劃分，如圖1所示。

圖1 師市規劃分區圖

1.2 地表水資源量

師市境內有四條大河，瑪納斯河、寧家河、金溝河、八音溝河，根據各河流多年平均徑流量以及分水協議分析，在P=75%、50%的情況下師市可利用水量分別為10.16億 m3和11.13億 m3。

1.3 地下水資源量

師市地處準葛爾盆地南緣，自南向北由山前傾斜平原區、中下游沖洪積平原區、沙漠區的一個完整的水文地質單元，其地下水補給資源量為 6.8億 m3，可開采量為 4.2億m3，同時規劃區內有泉水出露，泉水量約為1.6億 m3。

1.4 水利工程現狀及存在問題

1.4.1 石河子市供水工程現狀及存在問題

1)截止2008年，石河子市澤眾水務有限公司共有42眼水源井，正在使用的有22眼，備用井20眼，其集中城市供水設計供水能力為 13.8萬 m3/d，而 2008年最高日供水已達18.7萬 m3，超過設計供水能力。

2)石河子市城區內共有自備水源井122眼，正在使用的有80眼，備用20眼，自備水源供水能力為3.8萬 m3/d，2008年自備水源井取水量為4 153萬 m3，水源為地下水，超過了地下水可開采量2 776萬 m3，長期地下水位下降，水井出水量減少，導致提水成本增加。

3)城區自備水源井多，取水量大，而用水單位對水資源管理粗放，水資源浪費嚴重。同時，根據石河子市供水規劃，城市分散的自備水源井，要逐年關停，城市供水總量不足，需要尋找新水源，滿足城市用水。

1.4.2 團場供水工程現狀及存在問題

1)團場生活供水、工業供水工程主要來源于地下水，供水規模3.98萬 m3/d，但工業規模小且布局分散，團場工業供水工程全部來源于農村飲水安全工程，隨著居民生活用水量的增加，現狀農村飲水安全工程不能滿足工業用水要求。同時，團場中大部分地區地下水質氟超標，不能滿足水質要求較高的食品制造加工業。

2)瑪河灌區是新疆水土開發程度較高、水的利用較充分的大型灌區，該區已建成瑪納斯河紅山嘴引水樞紐，其設計引水量為105 m3/s。灌區大中型水庫7座，已建水庫總庫容5.44億 m3，已建骨干輸水渠394.39 km，水庫的水質較差。

2 師市需水量預測

2.1 生活需水預測

2.1.1 人口發展指標

根據“十一五”計劃綱要和《石河子市總體規劃報告》的人口發 展 規 劃，基 于 Logistic 模 型 預 測，［4］［5］師 市 人 口 從2008年的62.63萬人增加至2012年的65.33萬人，2015年為 67.03 萬人，2020 年為 69.63萬人。

2.1.2 生活用水定額及用水量預測

隨著居民生活水平的提高，根據《城市居民生活用水標準》(GB/T50331－2002)，結合2008年現狀年，師市居民人均生活用水定額由2008年的 0.147 m3/(人·天)提高到2020年的0.184 m3/(人·天)。根據人口預測指標，利用人均用水定額法預測未來師市生活用水量具體見表1。

2.2 工業需水預測

工業需水預測采用萬元增加值取水量預測法［6］，工業發展指標預測以師市發改委《加快大調整轉變實現經濟跨越式發展》中的規劃指標為基本依據。

2008年，師市完成工業總產值139.4億元，工業用水量為5271萬 m3，根據師市規劃目標，師市工業增加值將由2008年的38億元增加至2012年的95億元，2015年工業增加值為164億元，2020年為310億元。

工業用水定額(萬元增加用水量)采用年均遞減率的方法［7］［8］，基于 2008年之前數據進行統計分析，考慮現狀年工業用水水平、結合產業結構變化以及節水技術管理措施的加強等綜合因素確定師市中的石河子不同分區、團場不同分區的年均遞減率，最終確定師市的工業用水量，見表2。

表1 師市生活需水量預測表

表2 師市工業用水量預測表

2.3 農業需水預測

師市現狀灌溉面積約為336萬畝，根據天山北坡經濟社會發展趨勢，規劃年灌溉面積不變，農業灌溉需水量由灌溉面積、灌溉制度、作物種植結構和灌溉水利用系數等因素綜合確定。灌水定額以現狀年為基礎，按照規劃區作物種植結構和灌溉制度在預測綜合灌溉定額，灌溉水利系數由渠系水利用系數和田間利用系數綜合確定［9］。各水平師市農業綜合需水量見表3。

表3 師市農業綜合需水量

2.4 城市生態環境需水量預測

城市生態需水主要包括城市綠化和城市公共環境衛生需水，需水量采用面積定額法計算［10］，各規劃年綠化面積依據各區規定確定，各水平年師市城市生態用水預測結果見表4。

表4 城市生態需水量

3 城市中水可利用量

城市中水可利用量主要與生活和工業需水量、污水排放量及處理率有關，根據石河子市發展水平、排水設施水平，制定各規劃年實施的城市污水處理率目標為2008，2012年，2015年，2020年城市污水處理率分別達到 75.5%，78%，80%，85%，據此城市再生水見表5。

表5 師市中水可利用量

4 師市供需平衡分析

在P=75%保證率下，根據師市供水量及需水量分析，成果見表6。

表6 不同水平年水資源供需平衡計算表

分析結果顯示，在75%保證率下，現狀年缺水3 817萬m3，2012年缺水 4 840萬 m3，2015年缺水 7 650萬 m3，2020年缺水12 809萬 m3。

在目前沒有進行外調水的情況下即方案1，規劃年缺水解決方式主要基于本區域內水資源的優化配置，隨著工業發展需求的大幅度增加，農業用水在社會總用水量中的比重將會逐步下降，在優先滿足生活用水、工業用水前提條件下，考慮生態用水，進行節水灌溉，調整農業用水量。各規劃年解決方案需啟動石河子應急水源工程建設第二水廠，解決2 800萬 m3缺水，剩余不足水量通過調減農業用水量如退低產田、節水灌溉等進行水資源再分配。基于跨流域調水即方案2，可以解決規劃年的缺水問題，但其調水可行性需要進行一步的驗證。具體方案見表7。

表7 不同水平年配置方案表

5 結語

通過對師市規劃年的水資源供需平衡分析，結果顯示，徑流保證率在75%時，規劃年中水資源缺水量逐年增加。因此，在今后師市發展將面臨水資源緊缺的制約因素，該區域現有水利工程無法滿足經濟發展的需求。在強化節水、提高水資源利用效率的同時，開發新水源，興建新的水利工程，加大外調水力度是非常迫切的。同時，在實施經濟結構大調整、發展方式大轉變的同時，建議師市調整用水結構，發展節水農業，縮減農業用水，加大工業用水量，以滿足師市的經濟可持續發展。

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Analysis on Balance Between Supply and Demand of Water Resources in Shihezi District of Xin jiang

PAN Feng
(Qiqihar mineral exploration and development institute，Qiqihaer 710054，Heilongjiang)

According to current situation in 2008，the article analyzes problems on water resources in Shihezi district.Meanwhile，taking the level year of 2012 as near－ term target，2015 as mid － term target and 2020 as future － term target，we predicted the water for domesticity，industry，agriculture，eco environment as well as reclaimed water and carried out the analysis on the supply and demand of water resources.The results showed that water deficiency(P=75%)is increasing year by year and will slow down local economic development without doubt.To deal with the water shortage and promote sustainable development of local economies，we must adjust the structure of industrial and agricultural water，develop water－saving agriculture or do interbasin water transfer planning and so on.

Water resources;water supply;water demand;analysis between supply and demand

TV211.1

A

1004－1184(2012)05－0095－03

2012－05－21

潘峰(1986－)，男，吉林人，助理工程師，主要從事水、工、環等方面工作。