库尔干水库建设对流域水资源配置影响分析

阿迪力·托乎提

（新疆喀什水文勘测局,新疆 喀什 844000）

库尔干水库为库山河流域控制性水利枢纽工程,由水库大坝、表孔溢洪道、泄洪冲沙兼导流洞等组成。水库总库容1.25 亿m3,最大坝高 82 m,是以灌溉为主,兼顾防洪、发电的水利工程。为了减小水库对区域水资源格局的影响,需对水库建设后的水资源配置情况进行探讨。

1 不同水平年需水及变化

1.1 水资源配置范围及对象

现状条件下,库山河主要承担库山河灌区,即克州阿克陶县、喀什地区英吉沙县和疏勒县三个县灌区城乡生活用水、工业用水及农业灌溉水量。设计水平年,库尔干水利枢纽建成运行后,其供水对象与现状年相同,没有变化。

1.2 灌区供水水源变化

现状年2018年及设计水平年2030年,不修水库情况下,库山河灌区供水水源及其可利用量变化见表1。

表1 库山河不同水平年供水水源变化 单位：亿 m3

由表1可知：

①从供水水源类型上来看,现状年,库山河灌区由于用水需求量大,在除利用库山河本流域地表水、泉水、地下水以及少量其他水源（中水回用）外,还将通过大毛拉干渠（引盖济库工程）自邻近的盖孜河三道桥渠首年均引盖孜河 0.39 亿m3水量,直接向疏勒县牙甫泉镇灌区等供农业灌溉用水；设计水平年,灌区面积及总蓄水量减少后,不再引用盖孜河水量,供水水源仅为库山河本流域地表水、泉水、地下水及其他水源（中水回用）。

②从不同水源的水量上来看,现状年及设计水平年库山河地表水可利用量及泉水可利用量不变,但设计水平年中水回用量将较现状年增加,地下水可利用量将由现状年的可开采量（折地表水量）2.46 亿m3压减至流域“三条红线”确定的限额水量 0.58 亿m3。

③从不同水源供水对象上来看,现状年库山河地表水及泉水主要供农业灌溉用水,地下水主要供生活、工业用水及补充部分农业灌溉水量,其他水源主要为工业中水回用,盖孜河水量则通过大毛拉干渠（引盖济库工程）自盖孜河三道桥渠首引水直接向疏勒县牙甫泉镇灌区等供农业灌溉用水；设计水平年,库山河地表水仍主要供农业灌溉水量,泉水除供农业灌溉水量后还将补充部分因地下水压减后不能完全满足的工业用水,地下水则主要供生活、工业用水,其他水源仍主要为工业中水回用。

1.3 不同水平年灌区灌溉面积及需水变化

根据工程可行性研究报告,库山河灌区现状水平年、设计水平年灌溉面积、需水及变化见表2 及表3。

表2 库山河不同水平年灌溉面积变化 单位：万亩

表3 不同水平年库山河灌区需水变化 单位：亿 m3

据表2、表3,现状年库山河灌区总灌溉面积 112.50 万亩,社会经济各业总需水 10.73亿 m3,其中生活、工业、农业需水分别为 0.22 亿m3、 0.09 亿m3、10.42亿m3,以农业需水为主；设计水平年,通过落实最严格水资源管理制度,退减灌溉面积、采取节水措施,库山河灌区总灌溉面积较现状年减少至98.06万亩,社会经济各业总需水较现状年减少至 7.10 亿m3,其中生活、工业、农业需水量分别为 0.37 亿m3、0.41 亿m3、6.31 亿m3,且从水资源总量来看,能够满足用水需求,不再从盖孜河引水,同时还将压减 地下水开采量至流域“三条红线”限额水量 0.58 亿m3。 虽仍以农业需水为主,但农业需水在总需水中的占比有所下降。

2 不同水平年水资源配置情况

现状年、设计水平年不建库尔干水库、设计水平年库尔干水库建成后,25%、50%保证率水资源配置情况见表4。

表4 不同水平年区域水资源配置变化表 单位：亿 m3

2.1 现状年水资源配置

现状年,库山河灌区总灌溉面积 112.50 万亩,社会经济各业总需水 10.73 亿m3, 其中生活、工业、农业需水分别为0.22 亿m3、 0.09 亿m3、10.42 亿m3。

从表4可以看出,现状年,库山河灌区需水量大,又无控制性水利枢纽调蓄径流,水资源供需矛盾突出,不同来水频率下,春灌高峰期农业灌溉均存在不同程度缺水；仅靠库山河本流域用水不能满足用水要求,还从邻近的盖孜河引水0.39 亿m3用于疏勒县灌区灌溉。

另外,根据本阶段水资源配置成果,经灌区用水后,不同来水频率约有 0.10 亿m3~0.66 亿m3剩余水量；但根据实际调查,现状条件下,木华里渠首及库木库萨闸均按设计流量引水,在正常水情下基本能将上游来水全部引入灌区,无水下泄,进入灌区的水量在灌区内部消耗殆尽,基本无水能够到达尾闾的塔克扎日特洼地。

2.2 设计水平年水资源配置

设计水平年水资源配置情况具体见表4。

（1）设计水平年不建库尔干水资源配置

25%来水频率下,库山河可利用总水量 9.18 亿m3；不建库尔干水库时,实际供水量 6.54 亿m3,生活、工业不缺水,农业灌溉缺水 0.56 亿m3；库山河地表水余水量 2.23 亿m3。50%来水频率下,库山河地表水来水量 6.73 亿m3,可利用总水量 8.52 亿m3；不建库尔干水库时,实际供水量 6.53 亿m3,生 活、工业不缺水,农业灌溉缺水 0.56 亿m3；库山河地表水余水量 1.53 亿m3。

总之,设计水平年,在不建库尔干水利枢纽的情况下, 虽然灌区缺水量较现状年有所减少,但由于无控制性水利枢纽调蓄径流,并不会改变现状条件下存在的不同来水频率春灌高峰期农业灌溉均缺水的状况。

（2）设计水平年库尔干水库建成运行后水资源配置

25%来水频率下,库山河地表水来水量 7.39 亿m3,可利用总水量 9.18 亿m3；库尔干水库建成运行后,通过其调蓄径流,实际供水量 7.10 亿m3,各业均不缺水；库山河地表水余水量 1.37 亿m3。

50%来水频率下,库山河地表水来水量 6.73 亿m3,可利用总水量 8.52 亿m3；库尔干水库建成运行后,通过其调蓄径流,实际供水量 7.10 亿m3,各业均不缺水；库山河地表水余水量 0.98 亿m3。

总之,设计水平年,修建库尔干水利枢纽后,通过其调蓄径流,将提高灌溉保证率,灌区不再缺水。

3 区域水资源配置变化分析

3.1 水资源开发利用率变化

25%来水频率下,现状年地表来水7.39亿m3,地表供水6.3亿m3,地表水资源利用率85.25%。库尔干水利枢纽工程建成运行后,设计水平年,地表来水7.39亿m3,因为农业灌溉面积减少,地表供水5.33 亿m3,地表水资源利用率72.12%,较现状年减少13.13%。

50%来水频率下,现状年地表来水6.73亿m3,地表供水5.96 亿m3,地表水资源利用率88.56%。库尔干水利枢纽工程建成运行后,设计水平年,地表来水6.73亿m3,因为农业灌溉面积减少,地表供水5.33 亿m3,地表水资源利用率79.2%,较现状年减少9.36%。

根据以上数据分析可知,现状条件下,由于库山河灌区用水需求量大,使得库山河地表水开发利用率较高,不同来水频率库山河地表水资源开发利用率为 85.25%~88.56%；设计水平年工程建成运行后,由于灌区灌溉面积及需水量减少,25%、50%来水频率库山河地表水资源开发利用率均较现状年有所减少。

3.2 控制断面生态流量分析

根据库尔干水库建设设计,坝址下泄生态流量：多水期（5 月~9 月）为水库坝址多年平均流量的 30%（6.20 m3/s）,少水期（11 月~次年 3 月）为多年平均流量的 15%（3.10 m3/s）,平水期（4 月、10 月）为多年平均流量的 20%（4.13 m3/s）。

现状年,库尔干水库坝址处径流过程处于天然状态；对于设计水平年,本次水资源配置及径流调节计算时,以首先满足库尔干水利枢纽坝址的生态流量为前提,以库尔干水库坝址断面生态流量和下游灌区需水中的大值控制出库水量,不同来水频率下库尔干水利枢纽坝址断面出库水量与生态流量对比见表5。

表5 库尔干水库坝址断面生态流量满足程度评价表 单位：亿 m3

从表5可知,设计水平年,库尔干水库坝址断面生态流量均能够得到满足。

4 结语

为了论证库尔干水库建设对区域水资源配置的影响,通过分析探讨水库建设前后现状年和设计年供水量的变化,从而可以看出,水库建设后,可使区域有限水资源得到更加合理的利用开发,地表供水量可达 7.10 亿m3,各业均不缺水,地表供水还有余水。同时,通过生态基流控制,水库建设不会对流域生态造成破坏。