叶城县水资源开发现状与存在问题分析

2022-10-18 13:46迈尔丹江米吉提
地下水 2022年5期
关键词:水资源量水量用水

迈尔丹江·米吉提

(新疆维吾尔自治区喀什水文勘测局,新疆 喀什 844000)

位于新疆西南边境的叶城县矿产资源十分丰富,但受制于水的制约,许多矿产难以开发,为了满足工业发展用水需求,需对全县水资源开发利用情况及存在问题进行探讨,以统筹规划县域社会经济发展。

1 概况

叶城县总面积3.1万 km2,人口约52万人。属典型的暖温带干旱气候,具有降雨稀少,蒸发强烈,多风沙等主要气候特征。多年平均降水量为54.2 mm,主要集中在4-9月份。叶城县主要有石油、天然气、金、铜、铅、铝、玉石、大理石、皂石、蛭石、石英石、花岗岩、滑石、冰洲石、石墨、煤炭等20余种,储量丰富,具有发展化工、冶金、建材等产业的巨大潜力。近年来,叶城县委、县政府按照“工业强县”的战略发展思路,加快叶城经济和社会的大发展,这就对水资源的需求也越来越大。

2 水资源条件分析

2.1 水文地质分析

叶城县地处昆仑山北麓的山前倾斜平原带,地质构造上,属于昆仑山山前西南拗陷带的一部分,北部为塔里木地台南缘,南面为昆仑山东西间禧皱带内,堆积较厚的第四纪疏散岩层,是储存山前地带地下水的良好场所。地下水主要接受山前侧向补给及山前少量降水入渗,还有沿途河流入渗。地下水流向是由南向北流动。山前喀和公路一带为山前倾斜平原,由冲积扇所组成,其中主要河流有提孜那甫河、柯克亚河、乌鲁克河,出山口都形成一定规模的冲洪积扇,以提孜那甫河冲洪积扇规模最大。冲洪积扇裙为第四系松散砂砾石、卵石组成,堆积厚度200 m以上。上部松散砂砾石层,颗粒粗,透水性能好,有大量地下水储存,是地下水蓄水区,水位埋深从山前50 m左右到公路附近为20 m。

叶城县地下水大部分地区潜水埋深大于2 m,由于该区冲沟密布,并呈南北向冲沟切割较深,起到排泄潜水作用。根据叶城县水文地质条件,可划分3个水文地质区,从山前由南向北划分为:山前倾斜平原潜水深埋区,冲洪积平原潜水浅埋区,冲积平原沙化区。

2.2 地表水水系

叶城县主要用水水源有提孜那甫河、乌鲁克河、柯克亚河、叶尔羌河(七一大渠)和棋盘河。其中,棋盘河在卡群渠首上游直接汇入叶尔羌河,是季节性河流,所以本次不进行分析计算。其余河流均发源于昆仑山北坡,属融雪及泉雨型河流。气候对各河河水径流量影响极大,形成地表水资源在时空分布上极不平衡,使河川径流量年内变差较大,丰枯流量悬殊。

2.3 水资源量

叶城县主要有3条河流,即提孜那甫河、乌鲁克河和柯克亚河,三条河流多年平均径流总量10.46×108m3。各河水量大都集中在6-8月的洪水期,其余时间水量很小。叶城县地下水资源量为5.23×108m3,其中,天然补给量为0.305×108m3,转化补给量4.99×108m3,井灌回归量0.06×108m3。可开采量为1.68×108m3。所以水资源总量为10.76×108m3,具体见表1。

2.4 可利用水资源量分析

根据《新疆叶尔羌河流域地下水资源评价》,提孜那甫河、乌鲁克河、柯克亚河河道最小生态需水量分别是0.835×108m3、0.233 1×108m3、0.112 1×108m3,合计为1.180 2×108m3。提孜那甫河、乌鲁克河、柯克亚河不可能被利用前山洪流水量分别是0.032×108m3、0.006×108m3、0.003×108m3,合计为0.041×108m3。三条河流可利用水资源量为9.239×108m3,见表2。

叶城县是提孜那甫河的主要灌区,由提孜那甫河的江卡渠首引水,由叶尔羌河流域管理局按约定的比例将水分配给叶城县, 除汛期7、8月份外,提孜那甫河的水量全部供给叶城县使用。7月1日至7月20日,叶城县占70%,提孜那甫河下游灌区占30%;7月21日至8月20日,叶城县占80%,下游灌区占20%。其中,提孜那甫河下游灌区的水量供给原则为:兵团农三师的前进水库占60%,麦盖提的汉克尔水库占40%。按此计算50%保证率下叶城县可利用水资源量为5.768 9×108m3。

表1 叶城县不同频率水资源总量统计表

表2 叶城县主要河流水资源可利用量成果表 108 m3

根据叶尔羌河卡群水文站1954-2011年的实测水文资料计算,其多年平均年径流量为66.23×108m3,最大年径流量为95.53×108m3,最小年径流量为44.68×108m3,经分析,卡群站来水保证率P=50%、P=75%、P=95%时的年径流量分别为64.95×108m3,57.14×108m3,46.7×108m3。扣除河道输水损失水量、预留机动水量和流域性平原水库冬季补水后,分配给叶城县的平均水量为2.12×108m3。在塔河项目中,根据《叶尔羌河灌区节水改造五年实施方案》,在保证率P=50%时叶尔羌河在卡群断面下放生态水9.71×108m3,小于P=50%保证率时不下放生态水。叶城县也承担有按分水比例下放生态水的任务,在P=50%和P=75%时叶城县可引叶尔羌河地表水量分别为2.11×108m3,2.02×108m3。

叶城县按分水比例在叶尔羌河上引水。50%保证率分配给叶城县的水量为2.11×108m3。

叶城县平原区泉水主要集中在扇缘潜水溢出带,分布在叶城和泽普县境内及莎车与麦盖提县的南部地区。近年来,由于上游水利工程防渗、田间节水措施及农田排水渠系等的作用,潜水埋深已下降到1~3 m,泉水流量呈逐年衰减之趋势。据调查,叶城县泉水溢出量为1.55×108m3/a。可利用的泉水量为0.966 9×108m3。

综上合计,叶城县多年平均可利用地表水资源量为9.826×108m3。泉水量0.966 9×108m3,可开采地下水资源量为1.68×108m3。

3 开发利用现状评价

为了满足社会经济发展用水需求,叶城县用水工程主要为引水工程、蓄水工程和机井工程。

3.1 引水工程现状

提孜那甫河流域历史悠久,已建成的水利水电工程主要有江卡电站引水渠首、江卡渠首、红卫渠首、黑孜阿瓦提渠首、汗克尔渠首,肖塔总干渠、七一大渠右岸引洪大渠(引叶济提)和前进水库等水利工程。这些水利水电工程分布于河流出山口以下冲积平原区,主要为农业灌溉、工业发电和城市用水(包括工业和生活)等。叶城县引水系统较复杂,大致可分为提孜那甫河引水系统、叶尔羌河七一大渠引水系统、乌鲁克河引水系统。

3.2 蓄水工程

叶城县目前能正常利用的水库仅6座,总设计库容为3 750×104m3,死库容110×104m3,其中中型以上水库3座,合计设计库容3 000×104m3,实际库容2 750×104m3,死库容60×104m3。小型水库3座,合计设计库容750×104m3,实际库容500×104m3,死库容50×104m3。中型水库年蓄水2次,水库水蒸发渗漏损失较大,水库利用率64%~78%,平均为72%。小型水库蓄水3次,水库利用率为70%~80%。除了保尔水库其余5座水库一年蓄两次水,扣除年渗漏蒸发损失量900×108m3,水库多年平均调节灌溉水量为4 700×108m3。

3.3 机井工程

叶城县共建设成农业灌溉及生活用水机井901眼,多年平均提水量为10 268×104m3。

叶城县水资源开发利用情况见表3。

4 水资源开发利用潜力和存在问题

4.1 存在问题

(1)开发程度高,但水资源利用率低。叶城县水资源总量为10.76×108m3,其中:地表水资源为10.46×108m3,占总水资源量的97%,地下水天然补给为0.3×108m3,占总水资源量的2.9%。根据叶城县近10年灌区实引水量统计分析表明:10年灌区平均引水量为7.63×108m3(不含叶河调水),引水比达76%(乌、柯两河水资源可利用量比实际低,引水比实际达78%),总体上讲,叶城县已形成引、蓄、输、提、排统一水资源开发体系,灌区水资源开发程度较高,但田间渠系工程年久失修,远未配套,致使灌区水资源整体上利用率不高,现状灌区灌溉水利用系数仅为0.47,同时也说明该县水资源尚有较大的节水、开发潜力。

(2)时空分布不均,与经济、社会发展不匹配。叶城县水资源年内分布极为不均,致使旱、洪灾害频繁,往往枯水期是旱灾,洪水期洪灾,甚至是汛期致旱灾(汛期洪水毁坏水利供水设施,致使农田无法正常引水灌溉)。农业生产灌溉3-6月需水占全年灌溉需水量的43%,而同期来水量仅占全年的28%,供需矛盾较为突出。

(3)主要河流缺乏山区控制性水利工程,调蓄能力严重不足,广大平原仍受着洪旱灾害的威胁。平原水库较多,蒸发渗漏损失巨大,库区附近土壤盐渍化严重。

(4)水资源利用方向单一,水商品价值未充分体现。

目前叶城县用水仍局限于农业灌溉,且为用水大户,也是水资源利用率最低、浪费最大的用水户,水的商品率极低,产出效益微小,工业用水缺口较大。

(5)河流开发尚处初级阶段,水质良好。叶城县河流开发利用程度较低,受人为污染较小,河流水质良好,但仍应防患于未然,避免走先开发、先污染,后治理的老路。

表3 叶城县水资源开发利用情况

4.2 开发潜力分析

4.2.1 工程蓄水调节水资源

从叶城县来水、用水分析,该县存在的问题是工程性缺水,汛期洪水不能被有效利用,建议在提孜那甫河和乌鲁克河上游分别修建两座山区水库(莫莫克水库和台斯水库)来解决旱季缺水问题。

4.2.2 加大农业灌溉节水力度

通过采取节水工程措施提高灌区的渠系、田间及灌溉水利用系数,到2022年灌区灌溉水利用系数提高到0.49,田间水利用系数维持在0.90的水平,综合亩净灌溉定额由395 m3/亩降至350 m3/亩,毛灌溉定额由840 m3/亩降至714 m3/亩,每亩节约水量为126 m3/亩。到规划水平年2022年,叶城县灌区可节约水量1.386×108m3。

4.2.3 工业节水

现状年叶城县工业用水重复利用率只有15%,万元工业产值用水量220 m3,根据《叶尔羌河流域规划报告》,到2022年全县万元工业产值用水量控制在90 m3以内,较现状减少130 m3,工业用水的重复利用率达到60%,城市(镇)供水管网漏失率控制在10%以内。按现状工业用水量0.085 7×108m3,到规划水平年工业可节约水量为0.051 4×108m3。

按现状工程供水条件下,采取农业、工业节水措施,到2022年农业、工业节水量1.437 4×108m3,节水潜力较大。

5 结语

通过分析叶城县水资源条件、水资源开发利用现状以及存在问题,可知,叶城县水资源有限,农业用水比例较大,水资源使用较粗放,可通过水库调蓄工程建设,工农业节水,提高用水效率,提高水资源使用效益,以满足社会经济发展的用水需求,为叶城县社会经济发展提供了科学依据。

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