李旗进,李翰尧
(1.新疆白杨河流域管理局,新疆 乌鲁木齐 830000;2.新疆驰远天合工程造价咨询公司,新疆 乌鲁木齐 830000)
金沟河流域位于新疆北部准噶尔盆地南缘塔城地区沙湾县境内,南北以天山山脉和准噶尔盆地南缘为界,东西与宁家河和巴音沟河为邻,呈哑铃状南北向分布,南北长102 km,东西最宽30 km,是自治区水土开发程度较高的流域之一。金沟河灌区是全国大型灌区,是自治区重要的粮棉生产基地,灌溉面积约63 万亩,其中高新技术节水灌溉面积约28 万亩。灌区地处亚欧大陆腹地,属大陆性干旱气候,冬寒夏热,昼夜温差大,光照充足,无霜期较长,热量丰富,雨量稀少,蒸发量大。
金沟河发源于天山山脉依连哈比尔尕山北麓,河床比降33‰~5‰,河流全长194 km,山区集水面积1688 km2(以出山口红山头断面为界),流域面积2626 km2,水流由南向北,流经山区、冲洪积平原区,汇入玛纳斯河,最终流归尾闾玛纳斯湖。由《金沟河流域水资源评价报告》资料可知,金沟河流域水资源总量为39400 万m3/a,其中地表水资源量为36000 万m3/a,地表水量的来源以冰川和永久性积雪融水为主,其次为降雨、季节性融雪和地下水补给;下游平原灌区地下水总补给量为15620.0 万m3/a,其中天然补给量3445 万m3/a,转化补给量12175 万m3/a。
金沟河流域水资源具有时空分布不均、春水不足、夏洪有余、秋水奇缺、干旱缺水和洪水威胁并存的特点。(1)金沟河径流量年际变化不大,相对比较稳定,年径流变差系数为0.10~0.12,最大与最小年径流量的比值在1.3~1.7 之间。(2)金沟河来水季节性强,年内水量分配极度不均,70%的水量集中于6 月~8 月。
金沟河流域引水渠首主要有3座,即山口以上红旗渠首、大南沟团结渠引水渠首和出山口以下金沟河引水渠首。3座引水渠首对全流域的农业灌溉和其他行业用水起到了重要保证作用,特别是下游灌区的金沟河引水渠首,控制了整个灌区86.9%的灌溉面积。
金沟河流域内干渠总长269.93 km,防渗率89.7%。其中金沟河灌区引水总干渠全长37.48 km,设计流量25 m3/s~45 m3/s,多年平均引水量1.80 亿m3,控制灌溉面积57.03 万亩,是灌区的骨干引水工程。支渠总长240.06 km,防渗率90.5%;斗渠总长599.71 km,防渗率70.7%;农渠总长2166.1 km,防渗率11.9%。
金沟河流域内现共有5 座平原水库,4 座修建于二十世纪五六十年代,1 座修建于二十世纪九十年代末。金沟河流域水库工程特征值见表1。
流域现有机电井441 眼,主要分布在下游平原区,年抽取地下水合计6550 万m3。
金沟河流域多年平均天然径流量为3.54 亿m3(红山头站),目前实际开发利用量为2.1 亿m3,利用率为59.3%。地下水总补给量为1.562 亿m3,提取地下水0.655 亿m3。地表水的利用程度较高超过50%,地下水的开发利用也较高。
目前,流域的开发利用和水利管理分属于3个行政单位,分别为新疆金沟河流域管理局、塔城地区沙湾县水利局、兵团石河子市水利局。新疆金沟河流域管理局隶属于自治区水利厅,机构规格县处级,主要职责为在金沟河流域行使水行政主管部门职能。金沟河流域管理局下设水利管理中心,机构规格相当于科级,主要职责为承担流域内水利工程建设、运行管理、维修养护和供水管理工作。各级水利管理单位,对促进水资源的合理利用、对流域内的水利工程、水域及其岸线进行管理与保护。
目前流域内没有控制性工程,不能对水资源进行有效调控,灌区春旱、秋缺现象严重,季节性供需矛盾十分突出。流域内人均水资源量2700 m3,亩均水资源量360 m3,相当于全国平均值的20%。水土不平衡矛盾十分突出。目前流域内三个灌区的引水枢纽均为无库引水,无调蓄能力,红山头站天然径流量为3.54 亿m3,目前实际开发利用量为2.10 亿m3,利用率为58%。加之流域天然来水年内分配不均,阶段性缺水十分严重。
金沟河含沙量较高,渠首引水比高,排沙不利,上下游泥沙淤积严重,上游整治段河床平均淤高3 m,下游河床抬高约2 m。现有平原水库兴建于二十世纪五六十年代,建设标准低,水库带病运行,事故隐患较多,目前仅洪沟水库完成除险加固,灌区海子湾水库以下无排洪通道,老河道年久不过水,存在洪灾隐患。山区无控制性工程,灌区内现有水库调蓄能力低,且基本上是病险库;下游水库淤积严重,防洪库容有限,水库泄洪设施不完善;下游部分河道被开垦为耕地,无行洪通道;水雨情自动测报系统不完善。
长期以来,流域水资源权属关系界定不清,权、责不明,流域处于金管局、沙湾县、兵团“三龙”管水的状态,没有形成全流域的统一管理机构和有效的管理体制,金沟河流域管理局作为自治区水利厅派出机构,由于行使流域管理的职能较晚,部分控制性引蓄水工程及管理机构分属地方、兵团,长期形成的以地域为单元的区域管理观念较难改变,在流域水资源管理上地方与兵团、上游与下游、生产、生活与生态用水关系难以协调,上游灌区管理设施和手段落后,利用率低下,下游灌区春旱缺水无法保证,流域水利管理工作需要进一步加强。
金沟河灌区是北疆地区的主要经济发展区之一,灌区内的小城镇和团场分布较密,工农业生产处于发展阶段。经济活动频繁,导致了对金沟河河水水质的污染。特别是下游沙湾县城镇工业及生活污水不断地污染着金沟河河水。
灌区发展重农轻林,生态林、草面积较小;由于灌区下游盐渍化和土壤沙化严重,生态环境恶化,影响农业生产的发展。
灌区现状排水系统基本处于瘫痪状态。下游平原灌区除144团、大泉沟乡有一部分排水工程外,其余灌区只有少量排水渠,未形成完整的排水系统,不能满足灌区排水要求。造成灌区地下水位上升,土壤盐分逐年积累,直接影响农作物产量的提高。近年来,流域下游灌区结合井灌抽取地下水,对改善灌区土壤次生盐渍化起到了一定的作用,但仍有部分农田盐渍化严重。流域内金沟河灌区因灌溉方式落后,水利设施不健全,特别是排水系统不完善,致使灌区北部农田土壤次生盐渍化危害严重。流域盐渍地面积约1570 亩,主要分布在老沙湾、四道河子一带。
建立以流域为单元的水资源统一管理体制,对水资源实行统一的权属管理,明确流域与区域的事权划分,实现防洪、供水、用水、储水、节水、排水、水资源保护、污水处理、地上、地下水一体化管理,使流域水资源得到有效、合理的利用;实行全流域水量统一调度,实施计划用水、取水许可等制度,统一分配水量,实现水资源在时间和空间上的合理利用;流域内各级政府应加强宏观调控,运用行政手段调整工农业产业结构及内部结构,引导经济发展由粗放型向集约型转变,建立健全适合本流域水资源现状的产业结构模式,同时鼓励引导向节水型产业发展;对工业企业中高耗水低产出,强制进行技术改造,提高水资源利用率,在项目审批时,不仅考虑经济效益,而且考虑生态环境效益,实现水资源供需的总体平衡。
抓紧对病险水库工程进行除险加固,对引输水工程进行更新改造、续建配套,进一步扩大高效节水灌溉面积,提高灌溉用水效率。按照轻重缓急、有序安排近远期工程。
根据金沟河流域水功能区划,控制水源水质,保护金沟河及其支流及当地地下水水质,使其满足生活饮用、工业及农业灌溉等各种用水需求。
金沟河的源流多以冰雪消融补给为主,径流年内时空分配不均,来、用水过程不协调。流域内目前仅有5座中小型平原水库,没有山区控制性调蓄工程,不能对水资源进行有效调控,不能适时适量的进行灌溉,导致灌区的春旱、秋缺现象严重,季节性供需矛盾突出。加快红山水库工程建设,从根本上缓解灌区工程性缺水的问题。
根据灌区对水资源的需求,在地下水允许开采区,适度增加地下水开采量;对地下水局部超采区,关闭部分农用机井,逐步遏制地下水超采、地下水水位下降的趋势,完善灌区排水系统,通过降低地下水位及生物改良措施改良盐碱地,防治土壤次生盐碱化。
根据水能开发条件和经济社会发展需要,在不影响防洪和生态环境前提下,结合山区水库的建设,规划开发水电梯级,对水能资源进行合理、适度开发。
流域干旱少雨,土壤植被稀少,生态环境脆弱,通过采取禁止采伐、过度放牧、过度开发来保护自然植被,同时通过在河谷、沟谷和靠近水源的山丘坡地带种植水保林(沟道防护林、护岸林)等措施,治理水土流失,防止土壤风蚀沙化,保护生态环境。
流域水利管理包括洪旱防治、基建发电、水质监测、污染防治、农田灌溉、水土保持等多项工作,直接影响到水资源的优化配置及流域经济的可持续发展,金沟河流域的水资源管理应统一领导、统一规划,实现维护生态与发展生产相结合,实现流域社会、经济、生态环境的协调、可持续发展。