博乐市边境区饮水工程水资源供需平衡分析

杨 磊

（新疆博尔塔拉水文勘测局,新疆 博州 833400）

博乐市小营盘镇、青得里镇、第五师84团、乌图布拉格镇以北为博乐市边境地区,为保障边境沿线护边站点人员及抵边村村民饮用水安全,根据当地水源条件,规划采用沿线山溪水及哈拉吐鲁克水库、保尔德河水作为饮用水源,建设饮水工程。为确保项目科学建设和顺利实施,需对饮水工程的水资源供需平衡进行分析。

1 需水量分析

博乐市位于新疆西北部、天山西段北麓准噶尔盆地西南端,北倚阿拉套山与哈萨克斯坦国相望,国境线长106.6 km。受水区为博乐市北边境地区及抵边村,供水人口5423 人。通过调查,本次执勤点、抵边村生活用水与家庭经济条件及生活习惯关系密切,多数用户为一个水嘴用水,主要是做饭和饮用水、卫生间、洗衣、淋浴等用水,一般在70 L/（人·d）~80 L/（人·d）。

本项目为待建人饮项目,据调查,现状年2017年项目总取水量16.7 万m3/a,其中水厂自用水量0.92 万m3/a,公共设施用水量0.8 万m3/a,入户水表统计水量为15.9 万m3/a,管网漏失水量为1.67万m3/a,则需水量为19.29 m3/a。实际水厂供水规模为18.4 m3/a,供水人口为5423 人,计算得出现状年人均用水量为80 m3/（d·人）,人均取水量为84.37 L/（d·人）。要满足群众用水需求,解决用水缺口,则人均用水量80 L/（d·人）不变,人均取水量需97.5 L/（d·人）,年供水规模应为19.3万m3/a。

2 水源方案比选

2.1 地表水源

项目区有丰富的地表水资源,在阿拉套山南坡,有若干条大小不等的山沟,全年平均径流量0.19 亿m3左右,主要山沟已修建了牧业引水渠道,而山泉水因难以引用,目前只供当地牧业人、畜饮用。

（1）阿克赛沟。冬季流量0.1 m3/s、夏季流量0.2 m3/s,夏季当地2 户牧民通过临时水利措施灌溉草料地210亩,引水0.15 m3/s,剩余0.05 m3/s。全年平均径流量473.04 万m3左右。河水由东偏北流向西偏南,出山口5 km后渗入地下补充地下水。

（2）青稞稞沟。冬季流量0.1 m3/s、夏季流量0.25 m3/s,夏季当地1 户牧民通过临时水利措施灌溉草料地引水0.15 m3/s,剩余0.1 m3/s。全年平均径流量551.9万m3左右。河水由北流向南,出山口3 km后渗入地下补充地下水。

（3）哈拉吐鲁克河。发源于博乐谷地北面的阿拉套山南坡,河长约52.5 km,流域面积188 km2,有支流数条,河床为卵砾石组成,坡降1/20~1/60,为典型的山溪性河流,洪水期推移质甚多,并挟带大量悬移质和漂浮物。哈拉吐鲁克河河源有少量永久冰川积雪,径流量以冰雪消融降雨补给为主,6月~8月为洪水期,7 月水量最大,9 月以后随着气温下降,径流逐渐减少,冬季完全由地下水补给,多年平均径流量1.3 亿m3,年内变化特点是春、秋、冬季水量较小,夏季水量集中,6 月、7 月、8 三个月的水量占全年水量的67.74%,该河水量的年内分配规律对农业生产较为有利。现哈拉吐鲁克水库已修建完成投入运行,为该项目取水奠定了良好的物资基础。

（4）保尔德河。发源于阿拉套山南坡,海拔高程3400 m以上,位于哈拉吐鲁克河以东,取北东转北南流向,流域面积256 km2,河长约51.9 km,属典型山溪性河流,多年平均径流量0.81 亿m3,年内变化特点与哈拉吐鲁克河一致,该河的水现状主要用于牧业及人、畜饮用。博乐市的分水比例为12%。

根据博州人民政府《关于印发各县市“三条红线”控制指标的通知》及博乐市现状用水分析,地表水尚有1.0219 亿m3潜力可以挖掘。项目区水量和高程有利于满足本项目工程自压供水,所以采用地表水解决项目区供水问题,是科学合理和完全可行的。

2.2 地下水源

博乐市现状地下水开采量为2.2018 亿m3,根据博州市“三条红线”控制指标,地下水允许开采量1.026 亿m3,现状地下水到设计水平年需压减开采量1.1758 亿m3,博乐市总体地下水已无开发利用空间；且项目区基岩埋深较浅,缺乏地下水贮水构造,补给来源少,导致本项目区地下水贫乏,机井取水供水保证率低,没有开采价值。项目取水工程量和难度较大,后期运行管理成本高,单位供水量造价较高。综上分析认为,项目取用地下水不可行。

2.3 水源地确定

本项目为待建人饮供水项目,项目年取水量为19.3 万m3,项目建设符合国家产业政策和地方政策,是新疆博乐市护边和新农村建设示范项目,是政府大力支持的项目。各河沟地表水水质较好,均满足人饮水质要求。地下水质硬度较大,不满足人饮要求。从项目建设地点、周边供水条件分析和比选,取用地表水源作为供水水源,在技术上可行,且经济合理,推荐采用。

3 取水可靠性分析

3.1 取水口位置分析

根据地形地貌特征,本着科学、合理的原则,尽可能使工程施工难度小,工程造价及运行成本低,工程效益高。尽可能避开大的洪水沟；尽可能达到自压供水目的。从各地表水源地采取分段取水方案,共取水19.328 万m3/a。

①第一段（供20~27号执勤点100人）：取水口位置E81°40′13.26″、N45°11′18.62″,高程1619 m；从阿克赛沟取水,取水量0.35万m3/a（0.4 m3/h）。该段河道未发现不利结构面组合而形成规模较大的不稳定体,根据地形、地质条件引水系统布置在左岸。河谷呈“U”型,地形平坦、开阔,满足取水要求。

②第二段（供16~19号执勤点50人）；取水口位置E81°43′38.37″、N45°11′30.15″,高程1571 m；从青稞稞沟取水,取水量0.183万m3/a（0.2 m3/h）。该河段岸坡稳定条件较好,根据地形、地质条件引水系统布置在左岸,取水口在稳定性上是满足要求的。

③第三段（供8~15号执勤点、小营盘镇明格陶勒哈村1660人）：取水口位置E81°46′10.67″、N45°08′40.08″,高程1176 m；从哈拉吐鲁克水库供水工程调节池取水,取水量5.88万m3/a（6.72 m3/h）。

④第四段（1~7号执勤点90人）：取水口位置E81°53′36.03″、N45°06′51.28″,高程1086 m；从阿拉山口城乡一体化1号消力池取水；取水量0.315 万m3/a（0.36 m3/h）。

⑤第五段（保尔德东1~12号执勤点、实训基地、青得里镇顾里木图牧业村、克尔根卓牧业村、乌图布拉格镇卡勒嘎西牧业村共3523人）：取水口位置E81°59′24.9″、N45°07′28.29″,高程1068 m；从保尔德新渠首调节池取水,取水量12.6万m3/a（14.27 m3/h）。由于取水量较小,加之为冰下水泵提水,取水河道未发现不利结构面组合而形成规模较大的不稳定体,岸坡稳定条件较好。根据地形、地质条件提水系统布置在右岸。

3.2 取水口与现有取水口的关系

（1）拟建的第三段取水口位于哈拉吐鲁克水库供水工程（阿拉山口供水与生态建设工程）调节池,从调节池内取水,取水量5.88万m3/a（6.72 m3/h）。阿拉山口供水与生态建设工程引水渠首上游约500 m处,是阿拉山口供水与生态建设工程配套的枢纽工程,也是哈拉吐鲁克河规划的“一库二级”工程中的龙头水库,其坝址上游约2 km处设有哈拉吐鲁克水文站,其坝址下游约2 km处有哈拉吐鲁克干渠引水渠首及水管站。

阿拉山口引水枢纽工程是位于哈拉吐鲁克水库工程下游的一座为满足阿拉山口市、博乐市用水的引水工程,为减少水库冲沙和泄洪对下游阿拉山口引水枢纽前造成淤积和局部冲刷等不利影响,将泄洪系统出口布置在阿拉山口引水枢纽的下游河道右岸。故工程取水口不会对下游取水口造成不利影响；水库建成后,对洪水有显著的削减作用,有利于下游取水口的运行。

（2）拟建的第四段取水口位于阿拉山口城乡一体化工程1号消力池,从池内取水,取水量0.315万m3/a（0.36 m3/h）。目前没有现有取水口。

3.3 水资源供需平衡分析

（1）阿克赛沟：最小流量0.05 m3/s（180 m3/h）即夏季牧民采取临时措施引用0.15 m3/s后剩余的水量。本项目取水0.4 m3/h、占最小流量的0.22%。可见项目运行期水量是有保证的。

（2）青稞稞沟：最小流量0.05 m3/s（180 m3/h）,即夏季牧民采取临时措施引用0.15 m3/s后剩余的水量。本项目取水0.2 m3/h,占最小流量的0.11%。可见项目运行期水量是有保证的。

（3）哈拉吐鲁克水库工程灌溉供水设计保证率75%,灌溉需哈拉吐鲁克河水量6563万m3（其中博河中Ⅲ灌区新增供水1189万m3）,工业供水保证率95%,阿拉山口市、金三角工业园区、博乐市城区及6个乡镇场的供水布局整合为统一的供水系统。2020年需地表供水量为5682万m3（其中水库新增供水1427万m3）,根据水文分析计算成果,哈拉吐鲁克水库工程坝址断面多年平均径流量1.216亿m3,采用长系列调节计算。进行径流调节计算时,优先满足阿拉山口、博乐市城区及6个乡镇场的用水然后灌溉。经计算,调节库容为2610万m3（泥沙淤积30年后）,灌溉保证率为76.36%,满足灌溉供水量6563万m3的75%设计保证率要求；阿拉山口、博乐市城区及6个乡镇场、金三角工业园区用水设计保证率为95%,满足工业新增供水1189 万m3的95%设计保证率要求。水库下泄流量大部分年份大于河道生态基流的要求,即水库下泄水量大于1821.20 万m3的生态基流要求。

哈拉吐鲁克水库工程坝址断面的出库水量是可以满足阿拉山口、博乐市城区及6 个乡镇场居民生活、金三角工业园区和灌溉、工业供水的需求。因此,从水库运行期水量看,哈拉吐鲁克水库工程的取水是可靠的。

（4）保尔德河：是博尔塔拉河北岸的一级支流,发源于阿拉套山南坡,河流由北向南进入双河市84 团境内,无地表水进入博河,水量散失于冲积～洪积扇,以地下水的形式补给博河。流域面积342 km2,河长42 km,多年平均径流量0.79亿m3,满足取水要求。

通过分水源分段取水方案,共取水19.328 万m3/a,和边境村民需水19.3 万m3/a相比,在水资源供需上是基本平衡的,所以此供水水源是可行的。

4 结语

经过对博乐市边境区农村饮水需水量和水源情况分析,以及取水可靠性探讨,可知,以阿克赛沟、青稞稞沟、哈拉吐鲁克水库、保尔德河为供水源地,采取分段取水进行农村供水,供水和需水在水量上基本平衡,完全满足群众需求,可供工程建设进行参考。