新疆南疆綠洲區水資源開發利用方案分析

王 新

新疆南疆綠洲區水資源開發利用方案分析

王 新

（新疆水利水電勘測設計研究院 新疆烏魯木齊 830000）

本文以和田河流域為例，對南疆綠洲區水資源開發利用進行分析。通過對極具南疆綠洲代表性的和田河流域進行分析，揭露建設山區控制性樞紐對下泄塔里木河生態及和田河流域水資源開發利用的影響，并進行多方案比較，提出和田河流域今后水資源開發利用的總體布局。這對和田河流域未來的開發利用具有一定的指導和現實意義。

綠洲區 和田河流域 水資源開發利用 下泄水量 分析

前言

新疆天山南部區域統稱為南疆，自古以來就是少數民族聚居區域，千百年來農耕文化造就了大大小小的綠洲區。南疆綠洲區的水循環有其獨特之處，山區是徑流形成區，平原是徑流耗散區，荒漠與沙漠地帶則是河流的散失區。

由于水資源相對短缺，使得大部分綠洲生態環境十分脆弱，農業生產主要依靠人工灌溉，形成了獨特的“灌溉農業，荒漠綠洲”生態環境和社會經濟體系，水不僅是農業也是整個國民經濟的命脈，社會經濟發展和生態環境保護在很大程度上取決于水資源的開發利用。

新疆和田河發源于昆侖山和喀喇昆侖山，上游由玉龍喀什河和喀拉喀什河兩大支流組成，總徑流量為44.07億m3，為新疆南疆和田地區最大的一條河流，向北橫穿塔克拉瑪干沙漠注入塔里木河。流域內光熱、水土、水能資源豐富，宜于農、林、牧、漁業的生產和發展，是和田地區乃至南疆政治、經濟、文化和生產的重要地區之一，也是新疆南疆區域的典型綠洲區域。

1 水資源配置思路與原則

1.1指導思想

以流域水資源承載能力為控制，協調生產、生活用水與生態環境保護用水之間的矛盾，實現人與自然和諧共處，以水資源的合理配置為核心，從需要與可能兩方面，分析和田河流域經濟布局和產業結構調整對水資源供求關系的影響，在滿足塔里木河生態環境保護的前提下提出和田河流域水資源開發利用方案。

1.2原則

（1）生態保護和經濟發展并重，以塔里木河綜合治理目標為基礎，統一配置各項經濟用水和生態用水；

（2）以流域國民經濟發展規劃為基礎，根據社會經濟協調發展的需要和水資源開發利用條件，合理配置流域生產、生活用水；

（3）水資源開發利用須執行塔里木河流域綜合治理規劃確定的流域內各行政單位的水資源限額用水和分水協議；

（4）根據地下水資源量及可開采量、地下水水質及分布條件，適度開發地下水，配合利用地表水共同滿足流域水資源配置要求；

（5）提高和田河水資源的調控能力，考慮工程建設的可行性和經濟性，為流域的治理開發和水資源的優化配置提供保障。

2 水資源配置方案8

考慮和田河流域上下游的關系，即上游和田河流域用水和下游向塔里木河下泄水量的關系，合理分析和田河流域內灌區的生產、生活、生態用水的關系，擬定規劃水平年水資源配置方案。

水資源配置方案擬定從修建玉龍喀什水利樞紐前后考慮，在不同的河道（兩河渠首至肖塔水文站）輸水損失率條件下，滿足《關于印發塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》肖塔斷面下泄水量條件（見表1），分別擬定方案一和方案二。

表1 和田河下泄水量要求 單位：億m3

和田河水資源利用節點見圖1。

圖1 和田河流域水資源利用節點示意圖

2.1方案一：

按現有河道輸水模式（即無玉龍喀什水利樞紐），滿足肖塔斷面下泄水量要求

和田河在60年代至80年代期間，上游水文站（同古孜洛克站和烏魯瓦提站）來水合成日平均流量在230m3/s～1400 m3/s之間時，肖塔站才有水；到了近年，上游水文站（同古孜洛克站和烏魯瓦提站）來水合成日平均流量在400m3/s～600m3/s之間，最小流量為400m3/s，肖塔站才有水，下泄最小流量提高了170m3/s；同時分析，為保證肖塔站有水，前期洪水（同古孜洛克站和烏魯瓦提站）下泄流量需在400m3/s以上，才能沖開和田河長達319km的干流河槽，減少跑、漏損失水量，總之，肖塔站的水量不僅和上游來水的總量有關，而且跟上游來水的年內分配有很大的關系，若上游下泄洪水越集中，肖塔站實收的下泄水量就越大，反之水量就小。

通過對喀拉喀什河和玉龍喀什河洪水分析，在2002年喀拉喀什河上的控制性樞紐-烏魯瓦提水庫建成前，兩河洪峰由于產匯流的基本相同，汛期洪水洪量基本同步；烏魯瓦提水庫建成后，不僅有效調控了喀拉喀什河徑流，改變了年內分配過程，而且通過削減洪峰，減少了下游河道的洪災損失，但由于不能對玉龍喀什河洪水進行有效控制，兩河洪峰卻達不到同步，在汛期初期，洪峰錯時，這樣就減少了下泄洪水的流量，由于洪水流量小，初期洪水均消耗在河道中，對下泄塔里木河生態水不利。

通過從現狀兩河渠首下泄肖塔斷面水量的關系分析和以上原因分析，按現有河道輸水模式，即僅有烏魯瓦提水庫調蓄，洪水不集中情況下，河道損失量大，肖塔斷面在滿足《關于印發塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》下泄水量要求時，兩河渠首需下泄水量見表2。

表2 滿足肖塔時兩河渠首需下泄水量要求表（無玉龍喀什水利樞紐） 單位：億m3

由表2可知，在不改變現狀河道輸水條件下，要使肖塔斷面在P=25%、P=50%、P=75%、P=90%來水頻率下，達到下泄塔里木河肖塔斷面要求，就要使兩河渠首斷面分別下泄23.62億m3、22.18億m3、22.53億m3和8.73億m3。

為保證下泄塔里木河肖塔斷面水量要求，就要求在肖塔斷面多下泄生態水，這樣就勢必減少了和田河灌區地表水可利用量，減少水量約4億m3。

通過加大灌區節水力度，使地方灌區灌溉水綜合利用系數達到0.74，毛灌溉定額達到493m3/畝情況下，總需水（含生態需水）由現狀年的26.29億m3，降至17.82億m3，降幅達32%。在這種需水情況下，通過水資源配置，P=25%、P=50%和P=90%來水頻率下，可滿足肖塔斷面水量要求。

但由于下泄塔里木河水量僅能在洪水期下泄，而在P=75%來水頻率下，洪水期6～8月地表水可利用量為20.07億m3，扣除灌區用水后，下泄塔里木河生態水已不能滿足要求，還需通過超采地下水1.55億m3，減少向皮牙勒瑪調水區調水1.50億m3才能夠滿足肖塔斷面水量要求。

2.2 方案二：

修建玉龍喀什水利樞紐，配套修建玉河防滲渠道工程，滿足兩河渠首斷面和肖塔斷面下泄水量要求

根據《和田河下泄塔里木河水量研究專題》成果分析，肖塔站的水量與上游洪水下泄過程有密切關系。上游下泄洪水越集中，肖塔站實收的下泄水量就越大，反之水量就小。為有效控制上游汛期洪水，僅依靠喀拉喀什河已建烏魯瓦提水庫無法對另一條玉龍喀什河進行有效控制，需在玉龍喀什河上修建玉龍喀什水利樞紐。通過兩座控制性樞紐的聯合調蓄，在汛期，兩座水庫同時下泄生態水，即同期集中下泄洪水達到500m3/s以上。通過減少河道輸水損失，在P=50%來水頻率下，兩河渠首下泄17.0億m3時，肖塔斷面就可接收生態水量9.29億m3。但由于存在水庫聯合調蓄管理等不確定性因素，本文仍按《關于印發塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》要求分析下泄塔里木河生態水量，見表3。

表3 滿足兩河渠首時肖塔斷面可下泄水量表（有玉龍喀什水利樞紐） 表單位：億m3

在這種下泄水量要求條件下，為保證下泄塔里木河肖塔斷面水量要求，通過灌區節水，使地方灌區灌溉水綜合利用系數達到0.56，毛灌溉定額達到655m3/畝情況下，總需水（含灌區內部生態需水）為22.07億m3，地下水利用在地下水可開采量范圍內。同時通過配套修建玉河防滲渠道工程，減少出山口河道處的滲漏等損失，提高地表水可利用量，可保證兩河渠首斷面下泄水量滿足《關于印發塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》下泄水量要求。同時通過規劃年改變兩河渠首下泄過程，即通過山區水庫調蓄，使洪水期水量集中下泄，河道輸水損失減少，亦可有效保證肖塔斷面下泄水量要求。

為反映和田河流域兩條支流在烏魯瓦提水庫建成前（天然狀況）、烏魯瓦提水庫建成后以及玉龍喀什水利樞紐建成后不同的洪峰特性和洪峰下泄時段，對在P=50%來水頻率下各種狀況進行統計分析，見圖2。

圖2 玉龍喀什河、喀拉喀什河在控制性水利樞紐影響下出庫水量圖

和田河徑流年內變化較為明顯，洪水期6～9月水量約占全年水量的84%，而其他月份僅占年水量的16%，也就是從某種意義上說，充分合理利用兩河洪水期的水量下泄，對于塔里木河生態水量的順利下泄具有至關重要的意義。

和田河在自然狀況下（即兩條支流均無控制性樞紐），洪水期下泄洪量基本同步。

喀拉喀什河上烏魯瓦提水庫于2002年建成投產運行。該水庫任務為：灌溉、防洪和發電，水庫運行方式為：汛期6月～7月結合下游綜合用水要求，水庫維持在死水位泄洪排沙運行，8月初水庫開始蓄水，蓄至汛限水位，汛末8月～9月水庫蓄水至正常蓄水位，10月～次年5月末，水庫進入供水期，庫水位從正常蓄水位逐漸削落至死水位。水庫建成運行后，其通過調蓄改善了喀河灌區的灌溉條件，削峰減少了喀河的洪峰流量，下泄水量時段要早于天然狀態，且下泄洪峰流量小于天然情況。

經分析，目前情況下（即有烏魯瓦提水庫而無無玉龍喀什水利樞紐），喀河和玉河的洪峰下泄時段有一定的不同步性，且汛期洪峰下泄不足，為彌補僅有烏魯瓦提不能協調兩河洪峰的問題，規劃在玉龍喀什河新建玉龍喀什水利樞紐，即玉龍喀什水利樞紐結合烏魯瓦提水庫汛期6月～9月的調度運行方式，集中加大兩河下泄力度，有效保證下泄塔里木河輸水水量。

3 水資源配置方案分析及結論

方案一：灌區節水力度大，超采地下水1.55億m3，根據和田地區實際情況，灌區大面積進行高效節水，要求投入大，在近期水平年整體方案實現可能性較小。

方案二：通過玉河山區水庫和配套修建玉河山區12km防滲渠道工程，可提高灌區地表水可利用量，可滿足兩河渠首斷面的下泄生態水量要求，山區水庫的集中下泄，也可有效保證肖塔斷面的生態水量。

綜上分析，方案二灌區節水改造易實現，同時修建玉河防滲渠道工程投入少，效益大，又可滿足兩河渠首斷面和肖塔斷面生態要求，可為實現國務院確定的向塔里木河輸送生態水量目標、保護下游生態環境提供有效保障。即近期水平年在灌區節水一定程度下，增加開采地下水，通過興建控制性水利樞紐工程和配套玉河山區12km防滲渠道工程，達到集中下泄生態水量，配合灌區骨干工程配套和利用現有工程改造、挖潛，同時加強管理建設，可滿足和田河流域工、農業用水、生態用水及下泄塔里木河水的供水任務。

1. 矯勇. 正確把握水資源配置內涵科學制定水資源配置方案. 中國水利, 2004(19), 6-9

2. 鄧銘江. 中國塔里木河治水理論與實踐. 科學出版社, 2009.3

3. 王新、趙晶等.新疆和田河流域水資源利用初步規劃,2010.11

4. 《關于印發塔里木河流域“四源一干”地表水水量分配方案等方案的通知》（2003.1，新疆維吾爾自治區人民政府）

附圖補登

我刊2014-4期P32圖1、P41圖1、P73圖2由于印刷原因導致圖中所示信息不清。本期特予以補登P41圖1。其他兩圖如有需要亦可與該文作者或編輯部聯系。特此致歉。

本刊編輯部

P41頁 圖1 主接線簡圖

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.05.008

TV213

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1672-2469（2014）05-0023-04

王 新（1981年—），男，工程師。