李旗進,李翰堯
(1.新疆白楊河流域管理局,新疆 烏魯木齊 830000;2.新疆馳遠天合工程造價咨詢公司,新疆 烏魯木齊 830000)
金溝河流域位于新疆北部準噶爾盆地南緣塔城地區沙灣縣境內,南北以天山山脈和準噶爾盆地南緣為界,東西與寧家河和巴音溝河為鄰,呈啞鈴狀南北向分布,南北長102 km,東西最寬30 km,是自治區水土開發程度較高的流域之一。金溝河灌區是全國大型灌區,是自治區重要的糧棉生產基地,灌溉面積約63 萬畝,其中高新技術節水灌溉面積約28 萬畝。灌區地處亞歐大陸腹地,屬大陸性干旱氣候,冬寒夏熱,晝夜溫差大,光照充足,無霜期較長,熱量豐富,雨量稀少,蒸發量大。
金溝河發源于天山山脈依連哈比爾尕山北麓,河床比降33‰~5‰,河流全長194 km,山區集水面積1688 km2(以出山口紅山頭斷面為界),流域面積2626 km2,水流由南向北,流經山區、沖洪積平原區,匯入瑪納斯河,最終流歸尾閭瑪納斯湖。由《金溝河流域水資源評價報告》資料可知,金溝河流域水資源總量為39400 萬m3/a,其中地表水資源量為36000 萬m3/a,地表水量的來源以冰川和永久性積雪融水為主,其次為降雨、季節性融雪和地下水補給;下游平原灌區地下水總補給量為15620.0 萬m3/a,其中天然補給量3445 萬m3/a,轉化補給量12175 萬m3/a。
金溝河流域水資源具有時空分布不均、春水不足、夏洪有余、秋水奇缺、干旱缺水和洪水威脅并存的特點。(1)金溝河徑流量年際變化不大,相對比較穩定,年徑流變差系數為0.10~0.12,最大與最小年徑流量的比值在1.3~1.7 之間。(2)金溝河來水季節性強,年內水量分配極度不均,70%的水量集中于6 月~8 月。
金溝河流域引水渠首主要有3座,即山口以上紅旗渠首、大南溝團結渠引水渠首和出山口以下金溝河引水渠首。3座引水渠首對全流域的農業灌溉和其他行業用水起到了重要保證作用,特別是下游灌區的金溝河引水渠首,控制了整個灌區86.9%的灌溉面積。
金溝河流域內干渠總長269.93 km,防滲率89.7%。其中金溝河灌區引水總干渠全長37.48 km,設計流量25 m3/s~45 m3/s,多年平均引水量1.80 億m3,控制灌溉面積57.03 萬畝,是灌區的骨干引水工程。支渠總長240.06 km,防滲率90.5%;斗渠總長599.71 km,防滲率70.7%;農渠總長2166.1 km,防滲率11.9%。
金溝河流域內現共有5 座平原水庫,4 座修建于二十世紀五六十年代,1 座修建于二十世紀九十年代末。金溝河流域水庫工程特征值見表1。
流域現有機電井441 眼,主要分布在下游平原區,年抽取地下水合計6550 萬m3。
金溝河流域多年平均天然徑流量為3.54 億m3(紅山頭站),目前實際開發利用量為2.1 億m3,利用率為59.3%。地下水總補給量為1.562 億m3,提取地下水0.655 億m3。地表水的利用程度較高超過50%,地下水的開發利用也較高。
目前,流域的開發利用和水利管理分屬于3個行政單位,分別為新疆金溝河流域管理局、塔城地區沙灣縣水利局、兵團石河子市水利局。新疆金溝河流域管理局隸屬于自治區水利廳,機構規格縣處級,主要職責為在金溝河流域行使水行政主管部門職能。金溝河流域管理局下設水利管理中心,機構規格相當于科級,主要職責為承擔流域內水利工程建設、運行管理、維修養護和供水管理工作。各級水利管理單位,對促進水資源的合理利用、對流域內的水利工程、水域及其岸線進行管理與保護。
目前流域內沒有控制性工程,不能對水資源進行有效調控,灌區春旱、秋缺現象嚴重,季節性供需矛盾十分突出。流域內人均水資源量2700 m3,畝均水資源量360 m3,相當于全國平均值的20%。水土不平衡矛盾十分突出。目前流域內三個灌區的引水樞紐均為無庫引水,無調蓄能力,紅山頭站天然徑流量為3.54 億m3,目前實際開發利用量為2.10 億m3,利用率為58%。加之流域天然來水年內分配不均,階段性缺水十分嚴重。
金溝河含沙量較高,渠首引水比高,排沙不利,上下游泥沙淤積嚴重,上游整治段河床平均淤高3 m,下游河床抬高約2 m。現有平原水庫興建于二十世紀五六十年代,建設標準低,水庫帶病運行,事故隱患較多,目前僅洪溝水庫完成除險加固,灌區海子灣水庫以下無排洪通道,老河道年久不過水,存在洪災隱患。山區無控制性工程,灌區內現有水庫調蓄能力低,且基本上是病險庫;下游水庫淤積嚴重,防洪庫容有限,水庫泄洪設施不完善;下游部分河道被開墾為耕地,無行洪通道;水雨情自動測報系統不完善。
長期以來,流域水資源權屬關系界定不清,權、責不明,流域處于金管局、沙灣縣、兵團“三龍”管水的狀態,沒有形成全流域的統一管理機構和有效的管理體制,金溝河流域管理局作為自治區水利廳派出機構,由于行使流域管理的職能較晚,部分控制性引蓄水工程及管理機構分屬地方、兵團,長期形成的以地域為單元的區域管理觀念較難改變,在流域水資源管理上地方與兵團、上游與下游、生產、生活與生態用水關系難以協調,上游灌區管理設施和手段落后,利用率低下,下游灌區春旱缺水無法保證,流域水利管理工作需要進一步加強。
金溝河灌區是北疆地區的主要經濟發展區之一,灌區內的小城鎮和團場分布較密,工農業生產處于發展階段。經濟活動頻繁,導致了對金溝河河水水質的污染。特別是下游沙灣縣城鎮工業及生活污水不斷地污染著金溝河河水。
灌區發展重農輕林,生態林、草面積較小;由于灌區下游鹽漬化和土壤沙化嚴重,生態環境惡化,影響農業生產的發展。
灌區現狀排水系統基本處于癱瘓狀態。下游平原灌區除144團、大泉溝鄉有一部分排水工程外,其余灌區只有少量排水渠,未形成完整的排水系統,不能滿足灌區排水要求。造成灌區地下水位上升,土壤鹽分逐年積累,直接影響農作物產量的提高。近年來,流域下游灌區結合井灌抽取地下水,對改善灌區土壤次生鹽漬化起到了一定的作用,但仍有部分農田鹽漬化嚴重。流域內金溝河灌區因灌溉方式落后,水利設施不健全,特別是排水系統不完善,致使灌區北部農田土壤次生鹽漬化危害嚴重。流域鹽漬地面積約1570 畝,主要分布在老沙灣、四道河子一帶。
建立以流域為單元的水資源統一管理體制,對水資源實行統一的權屬管理,明確流域與區域的事權劃分,實現防洪、供水、用水、儲水、節水、排水、水資源保護、污水處理、地上、地下水一體化管理,使流域水資源得到有效、合理的利用;實行全流域水量統一調度,實施計劃用水、取水許可等制度,統一分配水量,實現水資源在時間和空間上的合理利用;流域內各級政府應加強宏觀調控,運用行政手段調整工農業產業結構及內部結構,引導經濟發展由粗放型向集約型轉變,建立健全適合本流域水資源現狀的產業結構模式,同時鼓勵引導向節水型產業發展;對工業企業中高耗水低產出,強制進行技術改造,提高水資源利用率,在項目審批時,不僅考慮經濟效益,而且考慮生態環境效益,實現水資源供需的總體平衡。
抓緊對病險水庫工程進行除險加固,對引輸水工程進行更新改造、續建配套,進一步擴大高效節水灌溉面積,提高灌溉用水效率。按照輕重緩急、有序安排近遠期工程。
根據金溝河流域水功能區劃,控制水源水質,保護金溝河及其支流及當地地下水水質,使其滿足生活飲用、工業及農業灌溉等各種用水需求。
金溝河的源流多以冰雪消融補給為主,徑流年內時空分配不均,來、用水過程不協調。流域內目前僅有5座中小型平原水庫,沒有山區控制性調蓄工程,不能對水資源進行有效調控,不能適時適量的進行灌溉,導致灌區的春旱、秋缺現象嚴重,季節性供需矛盾突出。加快紅山水庫工程建設,從根本上緩解灌區工程性缺水的問題。
根據灌區對水資源的需求,在地下水允許開采區,適度增加地下水開采量;對地下水局部超采區,關閉部分農用機井,逐步遏制地下水超采、地下水水位下降的趨勢,完善灌區排水系統,通過降低地下水位及生物改良措施改良鹽堿地,防治土壤次生鹽堿化。
根據水能開發條件和經濟社會發展需要,在不影響防洪和生態環境前提下,結合山區水庫的建設,規劃開發水電梯級,對水能資源進行合理、適度開發。
流域干旱少雨,土壤植被稀少,生態環境脆弱,通過采取禁止采伐、過度放牧、過度開發來保護自然植被,同時通過在河谷、溝谷和靠近水源的山丘坡地帶種植水保林(溝道防護林、護岸林)等措施,治理水土流失,防止土壤風蝕沙化,保護生態環境。
流域水利管理包括洪旱防治、基建發電、水質監測、污染防治、農田灌溉、水土保持等多項工作,直接影響到水資源的優化配置及流域經濟的可持續發展,金溝河流域的水資源管理應統一領導、統一規劃,實現維護生態與發展生產相結合,實現流域社會、經濟、生態環境的協調、可持續發展。