可持續(xù)發(fā)展視角下第十二師水資源利用研究

劉興中 何英

[摘要]本文在定量分析第十二師地表水資源量、地下水資源量、流域水資源分配量及現(xiàn)狀用水結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，考慮城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)模、用地布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、居民生活水平等基本因素，結(jié)合節(jié)水規(guī)劃、對規(guī)劃水平年的城鄉(xiāng)水資源量和城鎮(zhèn)水量進行平衡分析，并提出合理配置水資源的措施，為促進第十二師城鎮(zhèn)健康持續(xù)的發(fā)展提供理論依據(jù)。

[關(guān)鍵詞]可持續(xù)發(fā)展;供需分析;開發(fā)利用;第十二師

[中圖分類號] F205

[文獻標識碼]A

第二次中央新疆工作座談會明確了發(fā)揮兵團特殊作用，必須不斷壯大綜合實力。綜合實力的壯大就是要切實貫徹新發(fā)展理念，緊扣第一要務(wù)，以提高發(fā)展質(zhì)量和效益為中心，以推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線，全面參與絲綢之路經(jīng)濟帶核心區(qū)建設(shè)，著力提升“三化”水平，實現(xiàn)工業(yè)大發(fā)展、城鎮(zhèn)大提升、農(nóng)業(yè)大增效，促進經(jīng)濟在更高層次、更高水平、更高質(zhì)量上發(fā)展，推動兵團綜合實力再上新臺階。而水作為新疆發(fā)展的重要資源之一，并且是不可替代的資源，水資源利用自然是兵團綜合實力提升中不可缺少的重要內(nèi)容。因此，定量研究第十二師水資源開發(fā)利用情況，提出科學合理的水資源開發(fā)利用方案，促進第十二師經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 研究區(qū)概況

第十二師位于天山北麓，準噶爾盆地南緣，所轄單位包括三坪農(nóng)場、頭屯河農(nóng)場、五一農(nóng)場、西山農(nóng)場、104團、221團、222團。全師分為四個灌區(qū)，即烏魯木齊河灌區(qū)（包括西山農(nóng)場、104團）、頭屯河灌區(qū)（包括三坪農(nóng)場、頭屯河農(nóng)場、五一農(nóng)場）、大河沿河221團灌區(qū)及222團灌區(qū)，全師土地面積3293.13km2。

第十二師地處歐亞大陸中心腹地屬典型的中溫帶大陸性干旱氣候，干旱少雨，寒暑氣候變化劇烈，日照時間長，熱量充足，年平均氣溫為4.3℃，極端最高氣溫為42.1℃，極端最低氣溫為-32℃，無霜期平均172天，全年≥lOoC積溫2688.4-34000C，年日照時數(shù)2700h，年降水量為64.3-181.6mm，盛行風向為東南風或西北風，年平均風速為2.6m/s，大風多發(fā)生在4月-9月，最大凍土深度為1.41m。

2水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

2.1水資源量

2.1.1地表水資源量

第十二師境內(nèi)有4條較大河流，分別是頭屯河、烏魯木齊河、大河沿河、三工河流域，均發(fā)源于天山山區(qū)，其中頭屯河和烏魯木齊河發(fā)源于天山北麓中段，大河沿河發(fā)源于天山南麓，三工河流域發(fā)源于天山博格達峰北麓。各河流主要依賴冰川融化、融雪和大氣降水補給。第十二師擁有或引用的地表水資源在75%保證率下總量為2.38億m3，在50%保證率下總量為2.54億m3。

2.1.2地下水資源量

第十二師地下水包括泉水和地下水兩部分，泉水主要分布在烏魯木齊河水系單元及柴窩堡水系單元，已探明地下水儲量為12661萬m3，可開采量為7027萬m3。

2.1.3水資源總量

根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析第十二師水資源總量約為3.81億m3，其中地表水2.54億m3，地下水1.27億m3。在徑流頻率P=75%的情況下，水資源可利用量為3.65億m3，約占水資源量的96%。

2.2水資源開發(fā)利用特點

2.2.1水資源利用現(xiàn)狀

2013年，第十二師總需水量30258.38萬m3，其中農(nóng)業(yè)灌溉用水28568.04萬m3，占總用水量的94.41%;生活及牲畜用水量240.24萬m3，占總用水量的0.790/0;工業(yè)用水量1157.00萬m3，占總用水量的3.82%;其他用水量293.11萬m3，占總用水量的0.97%。

2.2.2存在的問題

（1）水資源空間分布不均勻

雖然第十二師水資源可利用總量滿足現(xiàn)狀需水要求，但水資源空間分布不均勻，烏魯木齊灌區(qū)、頭屯河灌區(qū)均缺水較為嚴重，而大河沿河灌區(qū)水資源較為豐富，同時各灌區(qū)之間距離較遠，幾乎無法相互調(diào)劑，故區(qū)域性缺水問題較為突出。

（2）水資源利用效率低

根據(jù)與三條紅線指標對比，現(xiàn)狀第十二師各灌區(qū)的萬元工業(yè)增加值用水量、用水效率均較低，高效節(jié)水面積也少于三條紅線指標。具體數(shù)據(jù)詳見表2。

（3）用水結(jié)構(gòu)失衡嚴重

第十二師水資源開發(fā)利用中農(nóng)業(yè)用水占94%的比例，而工業(yè)和生活用水僅占到3.82%，用水結(jié)構(gòu)嚴重失衡。第十二師灌區(qū)渠道防滲率低，渠道漏水損失大是農(nóng)業(yè)用水量高的主要原因之一。

（4） 222灌區(qū)地下水超采嚴重

222團灌區(qū)的“三條紅線”地下水可分配水量為1541萬m3，現(xiàn)狀已開采4867.67萬m3，現(xiàn)狀地下水開采量為可開采量的315.88%，地下水超采3326.69萬m3。

3需水量預(yù)測

擬定水平年，即：現(xiàn)狀水平年為201 3年，近期規(guī)劃水平年為2020年，遠期規(guī)劃水平年為2030年。

3.1 農(nóng)業(yè)需水量

根據(jù)大農(nóng)業(yè)中種植業(yè)、林園業(yè)及牧草地各規(guī)劃水平年的種植規(guī)模及相應(yīng)的灌溉制度，經(jīng)計算，2020年農(nóng)業(yè)灌溉總毛需水量為21000.85萬m3，2030年農(nóng)業(yè)灌溉總毛需水量為20097.6萬m3。

3.2工業(yè)需水量

第十二師工業(yè)需水量用萬元產(chǎn)值法預(yù)測，根據(jù)自治區(qū)分解烏魯木齊“三條紅線”控制指標，第十二師烏魯木齊河灌區(qū)和頭屯河灌區(qū)近期2020年萬元產(chǎn)值用水定額21m3/萬元，遠期2030年萬元產(chǎn)值用水定額19m3/萬元進行預(yù)測，西山工業(yè)園區(qū)按照《第十二師園區(qū)供水水資源論證》近期遠期控制指標產(chǎn)值用水定額lOm3/萬元;221團萬元產(chǎn)值用水定額采用43m3/萬元，遠期2030年萬元產(chǎn)值用水定額31m3/元進行預(yù)測;222團萬元產(chǎn)值用水定額采用2 4m3/萬元，遠期2030年萬元產(chǎn)值用水定額21m3/萬元進行預(yù)測。

根據(jù)第十二師近遠期團場工業(yè)發(fā)展規(guī)劃及西山烏魯木齊工業(yè)園區(qū)、頭屯河工業(yè)園區(qū)發(fā)展規(guī)劃，用萬元產(chǎn)值法預(yù)測各團場各規(guī)劃水平年工業(yè)需水量。第十二師各團場各規(guī)劃水平年工業(yè)用水量：2020年4575.15萬m3，2030年7474.27萬m3。

3.3居民生活需水量預(yù)測

規(guī)劃水平年，隨著人民生活水平的提高，城市規(guī)模的擴大及城鎮(zhèn)第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，城鎮(zhèn)生活綜合用水指標也將逐步提高，依據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》（ SL687-2014），2020年、2030年城鎮(zhèn)居民綜合用水定額分別為100L/（人·天）、110L/（人·天）;農(nóng)村居民生活用水定額分別為60L/（人·天）、70L（人·天）。

生活需水分城鎮(zhèn)和農(nóng)村兩類，采用人均日用水量方法進行預(yù)測，各規(guī)劃水平年居民生活用水量為：2020年1196.99萬m3，2030年1643.71萬m3。

3.4牲畜用水量預(yù)測

牲畜用水指標以標準畜計，各規(guī)劃水平年均為10L，（只.d）。

第十二師規(guī)劃水平年牲畜毛用水量為：2020年149.25萬m3，2030年330.69萬m3。

3.5其他需水量預(yù)測

其他用水主要是澆灑道路和綠地用水、管網(wǎng)漏損用水和未預(yù)見用水量之和。根據(jù)確定的用水定額進行其他用水的需水預(yù)測。本次其他用水主要是澆灑道路和綠地用水、管網(wǎng)漏損用水和未預(yù)見用水量之和。

3.5.1澆灑道路和綠地用水定額分析

道路澆灑用水量參照《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》（BB50282-98）單位其他用地用水指標，澆灑道路用水指標為0.2-0.3萬m3/（ km2·d），本次用水量定額取0.2萬m3/（km2·d）。

綠化用水量參照《城市給水工程規(guī)劃規(guī)范》（GB50282-98）單位其他用地用水指標，園區(qū)綠地用水指標為0.1-0.3萬m3/（ km2·d），本次用水量定額取0.2萬m3/（ km2.d）。

3.5.2管網(wǎng)漏損用水定額分析

根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》（ GB50013-2006），管網(wǎng)漏損用水量按最高日生活用水量、工業(yè)用水量、澆灑道路和綠地用水之和的10-12%計，本工程取10%。

3.5.3未預(yù)見用水定額分析

根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》（ GB50013-2006），未預(yù)見用水量按最高日生活用水量、工業(yè)用水量、澆灑道路和綠地用水之和的8-12%計，本工程取8%。

第十二師近期水平年2020年其他總用水量為1817.54萬m3，遠期2030年總用水量為2735.13萬m3。

3.6需水總量

對以上計算的各業(yè)需水量進行匯總，第十二師2020年各業(yè)總需水量28739.78萬m3。2030年各業(yè)總需水量32281.40萬m3，詳見表3。

4供水量預(yù)測

4.1 三條紅線控制指標

與本規(guī)劃相關(guān)的地、域分別為烏魯木齊市、吐魯番地區(qū)和昌吉州，自治區(qū)下達給烏魯木齊市、吐魯番地區(qū)和昌吉州的指標中包含兵團第十二師相應(yīng)流域的團場用水指標。2020年三線控制指標中的引水量為20010.13萬m3，其中地表水為15010萬m3，地下水按照三條紅線分配水量折合為地表水為5000.13萬m3; 2030年三線控制指標中的引水量為19185.98萬m3，其中地表水為14650萬m3，地下水按照三條紅線分配水量折合為地表水為4535.98萬m3。

4.2調(diào)配水量

第十二師，引額濟烏”調(diào)水工程分配給222團水量和500水庫分配給222團工業(yè)及人飲用水量。共計1 1200萬m3，其中引額濟烏配水3500萬m3，500水庫引水7700萬m3。

5供需平衡分析

5.1供需平衡預(yù)測

按照三條紅線分配水量、“引額濟烏”調(diào)水工程分配給222團水量和新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局分配給222團工業(yè)及人飲用水量進行分析，第十二師地表水分配水量25850萬m3，其中調(diào)入水量3500萬m3，額河管理局分配給水量7700萬m3（其中工業(yè)6000萬m3，人畜供水1700萬m3），地下水4042萬m3，地下水折合至場口的供水量為4535.98萬m3。灌區(qū)計算到場口的需水量為32281.40萬m3，需水量與三條紅線分配水量進行平衡，平衡結(jié)果為：灌區(qū)缺水7231.88萬m3，計算結(jié)果見表4。

5.1.1近期水平年2020年

按照三條紅線分配水量、“引額濟烏”調(diào)水工程分配給222團水量和新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局分配給222團工業(yè)及人飲用水量進行分析，第十二師地表水分配水量26210萬m3，其中調(diào)入水量3500萬m3，額河管理局分配給水量7700萬m3（其中工業(yè)6000萬m3，人畜供水1700萬m3），地下水4314萬m3，地下水折合至場口的供水量為5000.13萬m3。灌區(qū)計算到場口的需水量為28739.78萬m3，需水量與三條紅線分配水量進行平衡，平衡結(jié)果為：灌區(qū)缺水4584.20萬m3。

5.1.2遠期水平年2030年

按照三條紅線分配水量、 “引額濟烏”調(diào)水工程分配給222團水量和新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局分配給222團工業(yè)及人飲用水量進行分析，第十二師地表水分配水量25850萬m3，其中調(diào)入水量3500萬m3，額河管理局分配給水量7700萬m3（其中工業(yè)6000萬m3，人畜供水1700萬m3），地下水4042萬m3，地下水折合至場口的供水量為4535.98萬m3。灌區(qū)計算到場口的需水量為32281.40萬m3，需水量與三條紅線分配水量進行平衡，平衡結(jié)果為：灌區(qū)缺水7231.88萬m3。

5.2供需平衡評價

從以上水資源供需平衡分析中可以看出，222團灌區(qū)在配水清苦康下近遠期供需平衡;其余灌區(qū)在各種情況下均缺水。

為滿足各業(yè)用水，在規(guī)劃年增大節(jié)水灌溉面積的情況下，需根據(jù)三條紅線控制用水量的措施來解決缺水狀況。

2020年第十二師規(guī)劃用水量和控制用水量工業(yè)存在缺口1384.43萬m3，生活（含綠化）用水量存在缺口1001.73萬m3，農(nóng)業(yè)用水量存在缺口7027.62萬m3，2030年十二師規(guī)劃用水量和控制用水量工業(yè)存在缺口3281.06萬m3，生活（含綠化）用水量存在缺口2253.87萬m3.農(nóng)業(yè)用水量存在缺口8054.46萬m3。

5.3對策與措施

（1）工業(yè)缺水量在灌區(qū)內(nèi)部實施產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，工業(yè)發(fā)展可選用低耗水、高附加值的產(chǎn)業(yè)優(yōu)先入住工業(yè)園區(qū)。

（2）由于目前工業(yè)園區(qū)入駐企業(yè)較少，應(yīng)根據(jù)水資源量適當控制部分入駐企業(yè)。

（3）生活缺水解決方案主要是用“三條紅線”生活水量反算2020年和2030年的人口、牲畜發(fā)展數(shù)量，控制工業(yè)園區(qū)機械人口增長數(shù)量。

（4）在保持用水總量前提下，對于超出紅線的農(nóng)業(yè)用水量，根據(jù)各規(guī)劃水平年農(nóng)業(yè)毛灌溉定額，采取增加設(shè)施農(nóng)業(yè)用地和退地減水措施。

6結(jié)論

隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，第十二師用水量的增加勢在必然，分析成果表明：第十二師2020規(guī)劃水平年缺水量達到4584.20萬m3，2030規(guī)劃水平年缺水7231.88萬m3。為了緩解水資源供需矛盾，需調(diào)整現(xiàn)狀水資源分配結(jié)構(gòu)，控制農(nóng)業(yè)灌溉規(guī)模提高水利用效率，合理調(diào)整用水結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)水資源的工農(nóng)業(yè)之間的合理配置，并加強水資源保護。生態(tài)建設(shè)和水土流失治理，開發(fā)與保護并舉，實現(xiàn)水資源可持續(xù)發(fā)展。

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