新疆兵团农八师石河子市水资源供需平衡分析

潘 峰

(齐齐哈尔矿产勘查开发总院，黑龙江 齐齐哈尔 161006)

新疆兵团农八师石河子市水资源供需平衡分析

潘 峰

(齐齐哈尔矿产勘查开发总院，黑龙江 齐齐哈尔 161006)

以2008年为现状年，分析师市水资源的现状及存在问题，以近期，中期、远期规划水平年，对该地区的生活需水量、工农业需水量、生态需水及再生水量进行了预测，并进行了水资源供需平衡分析。结果显示，径流保证率在75%时，规划年中水资源缺水量逐年增加，必然会制约该地区的经济发展。要解决水资源短缺，满足当地经济的可持续发展，必须实施工农业用水结构调整、发展节水农业、跨流域调水等方案。

水资源;供水量;需水量;供需平衡分析

西北干旱地区水资源短缺，生态环境脆弱，水资源是制约当地经济发展和生态环境改善的主要因素，而农八师石河子市(以下简称“师市”)地处新疆天山北坡经济开发带的核心区域，既是兵团的支柱，又是自治区主要的粮棉基地和工业集中地，在新疆占有很重要的地位，近年来，随着该地区工农业生产和城市建设的快速发展，居民生活水平的不断提高，水资源需求量不断增加，而上游河水来量逐年减少，地下水超采严重，水资源供需矛盾日益突出，社会经济用水模式从“以需定供”转变为了“以供定用”，严重制约着该地区社会经济发展和人民生活水平的提高。因此，分析该地区水资源供需平衡状况及水资源开发利用中存在的问题是十分必要的。据此，前人对该地区进行过相关研究，但其研究时间较早，计算结果与实际相差较大。［1－3］为了更好的反映该地区的水资源供需现状，更合理的进行水资源优化配置，本文以2008年为现状年，分析了师市水资源的现状及存在问题，对该地区近期、中期，远期的经济指标、生活需水、工农业需水量及生态需水、再生水进行了预测，并进行了水资源供需平衡分析。

1 师市水资源概况

1.1 规划分区

按照师市水系分布及水利工程供水布局进行划分，如图1所示。

图1 师市规划分区图

1.2 地表水资源量

师市境内有四条大河，玛纳斯河、宁家河、金沟河、八音沟河，根据各河流多年平均径流量以及分水协议分析，在P=75%、50%的情况下师市可利用水量分别为10.16亿 m3和11.13亿 m3。

1.3 地下水资源量

师市地处准葛尔盆地南缘，自南向北由山前倾斜平原区、中下游冲洪积平原区、沙漠区的一个完整的水文地质单元，其地下水补给资源量为 6.8亿 m3，可开采量为 4.2亿m3，同时规划区内有泉水出露，泉水量约为1.6亿 m3。

1.4 水利工程现状及存在问题

1.4.1 石河子市供水工程现状及存在问题

1)截止2008年，石河子市泽众水务有限公司共有42眼水源井，正在使用的有22眼，备用井20眼，其集中城市供水设计供水能力为 13.8万 m3/d，而 2008年最高日供水已达18.7万 m3，超过设计供水能力。

2)石河子市城区内共有自备水源井122眼，正在使用的有80眼，备用20眼，自备水源供水能力为3.8万 m3/d，2008年自备水源井取水量为4 153万 m3，水源为地下水，超过了地下水可开采量2 776万 m3，长期地下水位下降，水井出水量减少，导致提水成本增加。

3)城区自备水源井多，取水量大，而用水单位对水资源管理粗放，水资源浪费严重。同时，根据石河子市供水规划，城市分散的自备水源井，要逐年关停，城市供水总量不足，需要寻找新水源，满足城市用水。

1.4.2 团场供水工程现状及存在问题

1)团场生活供水、工业供水工程主要来源于地下水，供水规模3.98万 m3/d，但工业规模小且布局分散，团场工业供水工程全部来源于农村饮水安全工程，随着居民生活用水量的增加，现状农村饮水安全工程不能满足工业用水要求。同时，团场中大部分地区地下水质氟超标，不能满足水质要求较高的食品制造加工业。

2)玛河灌区是新疆水土开发程度较高、水的利用较充分的大型灌区，该区已建成玛纳斯河红山嘴引水枢纽，其设计引水量为105 m3/s。灌区大中型水库7座，已建水库总库容5.44亿 m3，已建骨干输水渠394.39 km，水库的水质较差。

2 师市需水量预测

2.1 生活需水预测

2.1.1 人口发展指标

根据“十一五”计划纲要和《石河子市总体规划报告》的人口发 展 规 划，基 于 Logistic 模 型 预 测，［4］［5］师 市 人 口 从2008年的62.63万人增加至2012年的65.33万人，2015年为 67.03 万人，2020 年为 69.63万人。

2.1.2 生活用水定额及用水量预测

随着居民生活水平的提高，根据《城市居民生活用水标准》(GB/T50331－2002)，结合2008年现状年，师市居民人均生活用水定额由2008年的 0.147 m3/(人·天)提高到2020年的0.184 m3/(人·天)。根据人口预测指标，利用人均用水定额法预测未来师市生活用水量具体见表1。

2.2 工业需水预测

工业需水预测采用万元增加值取水量预测法［6］，工业发展指标预测以师市发改委《加快大调整转变实现经济跨越式发展》中的规划指标为基本依据。

2008年，师市完成工业总产值139.4亿元，工业用水量为5271万 m3，根据师市规划目标，师市工业增加值将由2008年的38亿元增加至2012年的95亿元，2015年工业增加值为164亿元，2020年为310亿元。

工业用水定额(万元增加用水量)采用年均递减率的方法［7］［8］，基于 2008年之前数据进行统计分析，考虑现状年工业用水水平、结合产业结构变化以及节水技术管理措施的加强等综合因素确定师市中的石河子不同分区、团场不同分区的年均递减率，最终确定师市的工业用水量，见表2。

表1 师市生活需水量预测表

表2 师市工业用水量预测表

2.3 农业需水预测

师市现状灌溉面积约为336万亩，根据天山北坡经济社会发展趋势，规划年灌溉面积不变，农业灌溉需水量由灌溉面积、灌溉制度、作物种植结构和灌溉水利用系数等因素综合确定。灌水定额以现状年为基础，按照规划区作物种植结构和灌溉制度在预测综合灌溉定额，灌溉水利系数由渠系水利用系数和田间利用系数综合确定［9］。各水平师市农业综合需水量见表3。

表3 师市农业综合需水量

2.4 城市生态环境需水量预测

城市生态需水主要包括城市绿化和城市公共环境卫生需水，需水量采用面积定额法计算［10］，各规划年绿化面积依据各区规定确定，各水平年师市城市生态用水预测结果见表4。

表4 城市生态需水量

3 城市中水可利用量

城市中水可利用量主要与生活和工业需水量、污水排放量及处理率有关，根据石河子市发展水平、排水设施水平，制定各规划年实施的城市污水处理率目标为2008，2012年，2015年，2020年城市污水处理率分别达到 75.5%，78%，80%，85%，据此城市再生水见表5。

表5 师市中水可利用量

4 师市供需平衡分析

在P=75%保证率下，根据师市供水量及需水量分析，成果见表6。

表6 不同水平年水资源供需平衡计算表

分析结果显示，在75%保证率下，现状年缺水3 817万m3，2012年缺水 4 840万 m3，2015年缺水 7 650万 m3，2020年缺水12 809万 m3。

在目前没有进行外调水的情况下即方案1，规划年缺水解决方式主要基于本区域内水资源的优化配置，随着工业发展需求的大幅度增加，农业用水在社会总用水量中的比重将会逐步下降，在优先满足生活用水、工业用水前提条件下，考虑生态用水，进行节水灌溉，调整农业用水量。各规划年解决方案需启动石河子应急水源工程建设第二水厂，解决2 800万 m3缺水，剩余不足水量通过调减农业用水量如退低产田、节水灌溉等进行水资源再分配。基于跨流域调水即方案2，可以解决规划年的缺水问题，但其调水可行性需要进行一步的验证。具体方案见表7。

表7 不同水平年配置方案表

5 结语

通过对师市规划年的水资源供需平衡分析，结果显示，径流保证率在75%时，规划年中水资源缺水量逐年增加。因此，在今后师市发展将面临水资源紧缺的制约因素，该区域现有水利工程无法满足经济发展的需求。在强化节水、提高水资源利用效率的同时，开发新水源，兴建新的水利工程，加大外调水力度是非常迫切的。同时，在实施经济结构大调整、发展方式大转变的同时，建议师市调整用水结构，发展节水农业，缩减农业用水，加大工业用水量，以满足师市的经济可持续发展。

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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，助理工程师，主要从事水、工、环等方面工作。