新疆阿克陶縣水資源需求分析與總量控制研究

汪海濤

(新疆金溝河流域管理局,新疆 沙灣 832100)

1 阿克陶縣概述

阿克陶縣位于祖國(guó)的最西部，帕米爾高原東部，塔里木盆地的西部邊緣，地形特點(diǎn)是山地多，其西、南、北三面高山環(huán)繞，東面為低山區(qū)和較開闊的平原地帶，其中山地面積占總面積的96.4%，平原區(qū)占總面積1.68%，少量的戈壁、荒漠占總面積1.92%。阿克陶縣地處中緯度歐亞大陸中心，屬暖溫帶大陸性干旱氣候，氣候特征極為明顯，南部山區(qū)氣溫較低，降水豐沛，蒸發(fā)量較少；平原區(qū)溫差較大，相對(duì)干燥，降水量少，蒸發(fā)量大。阿克陶縣境內(nèi)河流均屬于內(nèi)陸河流，屬于塔里木河流域范圍，全縣有4支水系：葉爾羌河水系、庫(kù)山河水系、蓋孜河水系和艾格孜牙河水系。阿克陶縣作為國(guó)家深度貧困縣，為實(shí)現(xiàn)阿克陶縣2020年脫貧攻堅(jiān)任務(wù)的完成和保證阿克陶縣未來(lái)可持續(xù)、和諧發(fā)展，對(duì)阿克陶縣進(jìn)行水資源需求預(yù)測(cè)分析和總量控制十分必要。

2 水資源需求預(yù)測(cè)

2.1 新型城鎮(zhèn)化發(fā)展用水需求

阿克陶縣2013年現(xiàn)狀總?cè)丝?1.744 4萬(wàn)人，其中城鎮(zhèn)化率19%，城鎮(zhèn)用水總量(僅包括城鎮(zhèn)居民生活、建筑業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)及城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境用水)為1 000萬(wàn)m3。綜合分析相關(guān)研究預(yù)測(cè)成果[1-2]，2020年全縣人口預(yù)計(jì)達(dá)到24.2萬(wàn)人，2030年預(yù)計(jì)達(dá)到27.4萬(wàn)人。現(xiàn)狀阿克陶縣城鎮(zhèn)生活綜合用水定額217 L/(人·d)，該定額包含了城鎮(zhèn)居民、建筑業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)的綜合用水。根據(jù)《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》，考慮到未來(lái)建筑業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)的用水需求增加因素，規(guī)劃年城鎮(zhèn)生活綜合用水定額較現(xiàn)狀旅游升高，2020年、2030年用水定額分別達(dá)到241 L/(人·d)和247 L/(人·d)。據(jù)測(cè)算，2020年和2030年城鎮(zhèn)生活綜合用水量分別達(dá)到766.3萬(wàn)m3和1 484.2萬(wàn)m3。考慮到城鎮(zhèn)生態(tài)環(huán)境用水需求后，2020年和2030年阿克陶縣新型城鎮(zhèn)化發(fā)展用水量達(dá)到1 535.9萬(wàn)m3和2 167.9萬(wàn)m3。

2.2 新型工業(yè)化發(fā)展用水需求

目前阿克陶縣工業(yè)用水量為500萬(wàn)m3，約占阿克陶縣總用水量的1.1%，萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量為41.7 m3。根據(jù)新疆克州人民政府《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度落實(shí)“三條紅線”控制指標(biāo)的通知》要求，全縣2020年工業(yè)用水總量為750萬(wàn)m3，2030年為1 700.3萬(wàn)m3。由于阿克陶縣現(xiàn)狀用水超紅線控制指標(biāo)比較多，考慮到工業(yè)發(fā)展的不確定性和阿克陶縣工業(yè)節(jié)水的要求，對(duì)阿克陶縣工業(yè)用水需求分析有關(guān)成果，本次水資源平衡分析主要采用2020年和2030年全縣工業(yè)用水分別為750萬(wàn)m3和1 700萬(wàn)m3作為論證基礎(chǔ)[1，3]。

2.3 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展用水需求

阿克陶縣農(nóng)業(yè)用水量過(guò)大，在擠占生態(tài)環(huán)境用水的同時(shí)，也增加了城鎮(zhèn)和工業(yè)發(fā)展用水供給的困難，為此阿克陶縣應(yīng)轉(zhuǎn)變單純依靠擴(kuò)大灌溉面積的傳統(tǒng)粗放發(fā)展模式，大力發(fā)展節(jié)水高效生態(tài)農(nóng)業(yè)，推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化[4-5]。現(xiàn)狀年阿克陶縣高效節(jié)水面積976 hm2(1.464萬(wàn)畝)，根據(jù)自治區(qū)規(guī)劃要求，2020年阿克陶縣高效節(jié)水面積達(dá)到8 976 hm2(13.464萬(wàn)畝)，占總面積的23.96%，2030年，考慮到阿克陶縣農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，扣除不適宜發(fā)展高效節(jié)水灌溉及防護(hù)林面積，高效節(jié)水面積達(dá)到17 309 hm2(25.964萬(wàn)畝)。在大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉的同時(shí)，阿克陶縣還要著力加強(qiáng)渠道襯砌為主的灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、灌溉制度優(yōu)化等綜合措施，從而有效降低灌區(qū)平均灌溉用水量。預(yù)測(cè)灌溉用水量由現(xiàn)狀年11 565 m3/hm2(771 m3/畝)，降低到2020年11 415 m3/hm2(761 m3/畝)和2030年10 575 m3/hm2(705 m3/畝)。阿克陶縣如果仍然維持目前的灌溉面積總規(guī)模38 000 hm2(57萬(wàn)畝)，在此情況下2020年全縣農(nóng)業(yè)灌溉需水量為43 377萬(wàn)m3、2030年全縣農(nóng)業(yè)灌溉需水量為40 185萬(wàn)m3。

2.4 生態(tài)文明建設(shè)的水資源需求

阿克陶縣干旱少雨、生態(tài)脆弱、生態(tài)環(huán)境對(duì)水資源依存度高。根據(jù)《克州水資源綜合規(guī)劃》，阿克陶縣維持現(xiàn)有綠洲穩(wěn)定的生態(tài)需水量在(100～500) 萬(wàn)m3。在大力發(fā)展節(jié)水灌溉的同時(shí)，阿克陶縣還須采取退減現(xiàn)有灌溉面積等措施，減少社會(huì)經(jīng)濟(jì)過(guò)度消耗的水資源量，還水于生態(tài)[6]。確定水平年2020年生態(tài)用水400萬(wàn)m3、2030年生態(tài)用水500 m3。

2.5 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水資源需求

根據(jù)阿克陶縣發(fā)展要求，采用先進(jìn)的節(jié)水定額，在總體維持現(xiàn)狀灌溉面積規(guī)模下，預(yù)計(jì)未來(lái)全縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)需水量在(4.55～4.45) 億m3。阿克陶縣發(fā)展用水需求預(yù)測(cè)見表1。

表1 阿克陶縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水需求預(yù)測(cè) /萬(wàn)m3

3 可供水資源分析

3.1 地表水資源量及可利用量

阿克陶縣地表水資源根據(jù)流域水系特征劃分為4個(gè)區(qū),即：蓋孜河河區(qū)、庫(kù)山河河區(qū)、艾格牙孜河河區(qū)和葉爾羌河流域。根據(jù)區(qū)內(nèi)各主要站點(diǎn)1956—2000年45 a同步資料及參考站點(diǎn)資料，繪制《多年平均徑流深等值線圖》，量算各水系與縣級(jí)行政分區(qū)地表水資源量[1]，其計(jì)算結(jié)果:阿克陶縣地表水資源量為23.451億m3。地表總徑流量與行政分區(qū)水資源量量算成果見表2。

表2 阿克陶縣流域分區(qū)水資源量量算成果表

阿克陶縣地表水水資源總量為23.451億m3，扣除生態(tài)基流量4.002 9億m3和為下游區(qū)預(yù)留水量15.799 9億m3，可利用總量為9.502億m3。由于蓋孜河、庫(kù)山河水量年內(nèi)變化幅度較大，洪枯懸殊，年內(nèi)分配極不均勻。目前無(wú)控制性調(diào)節(jié)水庫(kù)，造成春旱嚴(yán)重，夏洪危害頻繁，地表水資源未充分利用，水資源利用率很低[7]。

3.2 地下水資源量

根據(jù)《阿克陶縣水資源規(guī)劃報(bào)告》，阿克陶縣平原區(qū)地下水總補(bǔ)給量24 634億m3，其中降水入滲補(bǔ)給量233萬(wàn)m3，山前側(cè)滲量4 651萬(wàn)m3，河道滲漏補(bǔ)給量5 838萬(wàn)m3，渠系滲漏補(bǔ)給量9 413萬(wàn)m3，渠灌田間滲漏補(bǔ)給量4 361萬(wàn)m3，水庫(kù)滲漏補(bǔ)給量96萬(wàn)m3，井灌回歸43萬(wàn)m3。依據(jù)新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)在焉耆縣盆地多年研究，阿克陶縣地下水可開采系數(shù)取0.49，計(jì)算得出阿克陶縣平原區(qū)地下水可采量為12 071萬(wàn)m3。

從而計(jì)算得出阿克陶縣可供水資源量10.709億m3，可以看出阿克陶縣水量總體比較富裕。

4 供需平衡分析與總量控制研究

根據(jù)新疆克州人民政府《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度落實(shí)“三條紅線”控制指標(biāo)的通知》確定的目標(biāo)，2013年、2020年和2030年阿克陶縣各行業(yè)用水量指標(biāo)情況見表3。

表3 阿克陶縣各水平年、分行業(yè)用水總量控制指標(biāo)表 /億m3

根據(jù)阿克陶縣用水總量控制指標(biāo)看出，阿克陶縣2020年用水總量按4.29億m3控制，2030年阿克陶縣用水總量按照4.15億m3進(jìn)行控制。

4.1 2020年用水總量目標(biāo)控制下的平衡分析方案

按照2020年全縣用水總量4.29億m3進(jìn)行總量控制，在強(qiáng)化節(jié)水措施情況下，考慮其他行業(yè)用水需求后，全縣農(nóng)業(yè)用水量需在現(xiàn)狀年基礎(chǔ)上減少0.365 4億m3。采取的主要措施為：通過(guò)發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積8 000 hm2(12萬(wàn)畝)，基本完成阿克陶縣大型灌區(qū)改造，強(qiáng)化工業(yè)和城鎮(zhèn)生活節(jié)水措施后減少0.329 1億m3，尚有0.036 3億m3的水量需通過(guò)退減333 hm2(0.5萬(wàn)畝)的灌溉面積才能實(shí)現(xiàn)。

4.2 2030年用水總量目標(biāo)控制下的平衡分析方案

按照2030年全縣用水總量4.15億m3進(jìn)行總量控制，則需要減少農(nóng)業(yè)用水量0.685 4億m3，采取的主要措施為：通過(guò)發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積16 333 hm2(24.5萬(wàn)畝)，全面完成全縣大中型灌區(qū)節(jié)水改造，進(jìn)一步強(qiáng)化工業(yè)和城鎮(zhèn)生活節(jié)水，減水0.358 7億m3，退減灌溉面積3 000 hm2(4.5萬(wàn)畝)減水0.326 7億m3。

5 結(jié) 語(yǔ)

阿克陶縣水資源開發(fā)必須充分利用多種水資源，既要優(yōu)先利用河流地表水，同時(shí)合理開發(fā)地下水。根據(jù)阿克陶縣的工業(yè)、農(nóng)業(yè)及城鎮(zhèn)發(fā)展實(shí)際情況，在總體與“三條紅線”控制目標(biāo)一致的前提下，合理確定生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水年度的增減量，特別是要抓住通過(guò)增加高效節(jié)水灌溉面積和灌溉面積退減以及提高灌溉水利用系數(shù)方案來(lái)減少農(nóng)業(yè)用水這一重點(diǎn)，增加工業(yè)以及生態(tài)用水，確保控制目標(biāo)的逐年實(shí)現(xiàn)。