军塘湖河灌区水资源开发利用合理性分析

蒋 靖

（新疆昌吉方汇水电设计有限公司，新疆 昌吉 831100）

0 引言

新疆自治区位于西北内陆，全年干旱少雨，水资源极度缺乏，且第一产业在区内经济总量中所占比重较大，因此对水资源依赖性较强。灌区是自治区发展规模化农业的途径，但是灌区一旦形成，对水资源需求量较大，可能会对下游及周边区域用水造成影响，因此必须事先论证项目区的水资源开发利用是否合理。

1 灌区概况

军塘湖河灌区位于新疆呼图壁军塘湖河流域，区域海拔500 m～800 m，地势较平坦，坡度较小，近山前地带由洪积扇组成，地势向北倾斜，地形起伏不大。区域内气候具有中温带大陆性干旱气候的特征，又有垂直气候分带的特点。该灌区潜水静水位埋深30 m～80 m 左右，目前有成井78 眼，地下水可开采量为1025 万m3，地表径流主要由山区地下水补给，流域集水面积278 km2。流域地下水资源量为1115.67×104m3，地下水可开采量为1025×104m3，实际开采3800×104m3，地下水严重超采。

2 项目区水资源利用现状及开发潜力分析

2.1 项目区水资源利用现状分析

（1）用水量及用水结构分析

灌区区域总人口1667 人，年末牲畜存栏数为1.31 万标准头（只），耕地面积2.58 万亩，其中粮食作物种植面积1.26 万亩，占比48.8%；经济作物种植面积1.21 万亩，占比46.9%；林带种植面积0.11 万亩，占比4.26%。项目区目前用水总量及用水结构见表1。

表1 灌区现状用水量与用水结构统计表

（2）灌区用水效率分析

经过对灌区实地考察，得到其相关用水效率如下：①农业灌溉所用水量占总用水量的99.08%，农业用水所占比例过大；②现亩均灌溉定额约为407.1 m3/亩，灌溉定额偏高；③现有滴灌系统23 个，其中11 个为井灌，地下水可开采量324.5 万m3，实际开采459.63 万m3，地下水超采严重；④现在综合灌溉水利用系数为0.71，整体偏低。

综上，只有加快水利建设步伐，优化作物种植结构，提高有限水资源利用率，才能实现整个灌区水资源的合理配置[1]。

2.2 水资源开发潜力分析

（1）地表水资源量

军塘湖河主河道全长96 km，在红山口被红山水库拦蓄，主要由山区地下水补给，流域集水面积278 km2。军塘湖河水流稳定，年际变化大，年内季节性变化小，一般3 月～4 月化雪春汛期，5 月～8 月夏汛期，平均流量0.96 m3/s，其中灌区河道多年平均径流量779.6 万m3。

（2）地下水资源量

依据《呼图壁县实行最严格水资源管理制度落实“三条红线”控制指标分解方案》，军塘湖河灌区地下水限制开采指标为1025 万m3，而对应本灌区限制开采指标为324.5 万m3[2]。

3 灌区取用水合理性分析

3.1 取水合理性分析

（1）供水量计算

军塘湖河不同保证率下进入位于灌区的红山水库水量情况见表2。本项目估计保证率为90%，因此入库量约为610.7 万m3，加上该区域地下水可开采量324.5 万m3，由此估算供水总量为935.2 万m3。灌区设计水平年农业用水总量为928.8 万m（3见3.2 部分），因此水量可保证[3]。

表2 军塘湖河不同保证率下进入位于项目区的红山水库水量

（2）水质分析

经测定：军塘湖河山口段水质良好，综合评价为二级。可满足生活饮用、牲畜饮用、渔业养殖、工业用水和灌溉用水要求，因此灌区取水水质有保障。

3.2 用水合理性分析

（1）用水量计算

由于之前灌区没有对各部分用水定额进行限定，造成用水量较大（1060.03 万m3），在此重新对各个定额进行确定，估算出灌区最佳用水量。

①居民生活用水量

灌区区域为农村，用水定额按120 L/人天计[4]，目前共有人口1667 人，预计到设计水平年人口增长至1826 人，因此生活用水量为8.0 万m3。

②牲畜用水量

灌区区域内牲畜用水定额按照5 L/标准只·d 计，目前共有牲畜1.31 万只（头），预计到设计水平年增长至1.37 万只（头），因此牲畜用水量为2.5 万m3。

③农业灌溉用水量

a.种植结构调整

灌区区域现灌溉面积为2.58 万亩，其中农业种植面积2.47 万亩，林地面积0.11 万亩，各主要作物现在和规划后种植面积对比见表3。有数据可知：大规模缩减了棉花和玉米种植面积，显著提高了番茄种植面积[5]。

表3 各主要作物现在和规划后种植面积对比

b.灌溉制度的确定

本项目根据《中国主要作物需水量与灌溉》中作物需水量等值线图和彭曼公式理论计算进行比较，并结合灌区已种农作物实际灌溉水平，制定了设计水平年灌水率为0.34 m3/s/万亩，比现在的0.36 m3/s/万亩下降了5.8%，各作物灌水定额见表4，灌溉水率图见图1[6]。

表4 各作物灌水定额

图1 项目区设计水平年灌水率图

c.灌溉水量计算

灌区项目实施后农业种植可全部实现滴灌，林地也会改造优化为节水灌溉，预计灌溉水用量可由现在的1060.03 万m3下降至928.8 万m3，结合灌区供水量，可知水资源量能够达到供需平衡，用水量是合理的。

4 水资源及水生态保护措施

（1）水资源保护

①建设期废水处理

在灌区项目建设过程会存在砂石和混凝土加工，产生的废水主要污染为SS，浓度较高。但由于排放量不大且工期短，SS的浓度降到70 mg/L 以内便符合排放标准。采用三级沉淀方案即可，其处理工艺流程见图2。

图2 三级沉淀处理方案图

②生活污水处理

灌区项目区生活污水主要污染物质为SS、COD、氨氮等。因此应在施工现场建造集水池、排水沟等，按照污水性质分类收集，经处理后达标排放，其处理工艺流程见图3。

图3 生活污水处理方案图

（2）水生态保护

①坚持节约用地原则，尽量减少对植被破坏、土石方开挖工程量，以此为原则设计施工场地和相关路线问题；

②制定合理施工方案，施工过程中产生的弃土、弃石除作为工程填方外，还可填入低洼地，填方表层铺设20 cm 厚度壤土并做好后续绿化；

③在弃土弃石场四周设置挡渣墙，防止弃土弃石随处散落。工程完工后必须在弃渣表层保持一定的土壤厚度，进行种草植树固土，防止水土流失。

5 结语

通过对军塘湖河灌区水资源利用现状、供水量、用水量的相关计算，得出该灌区经过节水改造后，用水量由1060.03 万m3降至928.8 万m3，小于灌区的可供水量935.2 万m3，能够保持水量的供需平衡，由此可知本灌区水资源开发是合理的，有利于灌区的可持续发展。