王 磊
(新疆维吾尔自治区巴音郭楞水文勘测局,新疆 库尔勒 841000)
玉龙喀什河因天然来水不均,缺乏山区控制性调节水库,灌区春旱缺水问题突出;下游防洪设施不完善,威胁人民生命财产安全,规划在玉龙喀什河中游段建设玉龙喀什水库。为了论证水库建成功效,需对水库对区域水资源配置影响进行分析。
玉龙喀什河发源于昆仑山北坡,河长504 km,是和田河的重要支流[1]。随着经济社会发展,流域水资源供需矛盾更加突出,一方面需通过退减耕地、推行灌区高效节水及用水总量调控,控制灌溉引水量;另一方面还需修建山区控制性水利枢纽对玉龙喀什河径流进行调节,满足社会经济用水需求,并改善流域生态供水现状。拟建的玉龙喀什水利枢纽位于玉龙喀什河中游,坝址处多年平均流量66.0 m3/s,水库正常蓄水位2170 m,总库容5.36 亿m3,电站(坝后式)装机容量200 MW[2]。
玉龙喀什河现状供水范围包括玉龙喀什河灌区社会经济用水、下游绿色走廊生态用水、和田河向塔里木河生态供水[3]。灌区为用水大户,包括和田县玉河灌区、和田市灌区、洛浦县灌区以及昆玉市新增灌区。现状年及设计水平年(2030 年)流域灌溉面积统计,详见表1。
表1 现状年及设计水平年玉龙喀什河流域灌溉面积统计hm2
2.2.1 社会经济需水
玉龙喀什水利枢纽位于和田地区和田县境内,枢纽坝址位于和田县拉依喀乡。枢纽坝址以下涉及和田市、和田县、洛浦县等县市,其中和田市34.66万人、和田县30.16 万人、洛浦县27.02 万人、新疆生产建设兵团第十四师4.75 万人。其社会经济发展中,农业为用水大户。根据社会经济发展,设计水平年供水范围较现状新增了兵团昆玉市灌区(为其新增12140 hm2灌溉面积预留1.10 亿m3灌溉水量)。供水类型中,农业综合用水以玉龙喀什河地表水为主、地下水为补充;工业与生活用水现状并均利用地下水,设计水平年部分工业用水由地表水补充。现状年及设计水平年流域灌区需水情况统计,详见表2。
表2 现状年、设计水平年流域社会经济需水变化亿m3
由表2 可知,现状年玉龙喀什河社会经济需水总量11.57 亿m3,其中农业综合需水10.76 亿m3,占总需水量的93%;工业及生活需水0.81亿m3[4]。
设计水平年2030年,玉龙喀什河供水区社会经济需水总量11.51亿m3,包括玉龙喀什河地方灌区需水10.41亿m3、新增给兵团昆玉市预留1.10亿m3灌溉水量。玉龙喀什河供水区中,农业综合需水9.83亿m3,占总需水量的84%;工业及生活需水1.68亿m3。
通过对比分析,设计水平年玉龙喀什河供水区总需水较现状年减少0.06 亿m3,农业需水减少0.93亿m3,工业及生活需水增加0.87 亿m3;从地方灌区和兵团灌区来看,通过落实最严格水资源管理规定,实行灌区用水总量控制,大幅压减农业灌溉用水,设计水平年玉龙喀什河地方灌区社会经济需水较现状年减少1.16 亿m3,其中农业需水减少2.03 亿m3、工业及生活需水增加0.87亿m3。
2.2.2 下游绿色走廊生态需水、向塔里木河生态供水
依据塔里木河流域近期综合治理规划,玉龙喀什河下游绿色走廊生态需水量为0.95 亿m3,下游和田河向塔里木河供水量为9.00亿m3。
依据水资源供需平衡分析成果,以玉龙喀什河渠首为计算节点,50%和75%来水频率下,现状年及设计水平年玉龙喀什河水资源分配情况详见表3。
表3 现状年及设计水平年玉龙喀什河水资源分配情况亿m3
2.3.1 社会经济用水
现状年,50%来水频率下,玉龙喀什河来水22.93亿m3(水文站断面),扣除水文站至渠首段河道渗漏损失后,玉龙喀什河渠首断面来水20.61 亿m3;泉水利用量0.49 亿m3;流域现状地下水开采程度较低,利用量为1.44 亿m3;叠加泉水利用量和地下水利用量,渠首断面水资源总量为22.54 亿m3。实际供水11.57亿m3,其中地表水供水9.27亿m3,扣除平原水库损失水量后,玉龙喀什河渠首断面下泄水量11.34亿m3。
75%来水频率下,玉龙喀什河来水19.22亿m3(水文站断面),扣除水文站至渠首段河道渗漏损失后,玉龙喀什河渠首断面来水18.22 亿m3;泉水利用量0.49亿m3;地下水利用量0.84亿m3;叠加泉水利用量和地下水利用量,渠首断面水资源总量为19.55亿m3。实际供水11.57 亿m3,其中地表水供水10.42 亿m3,扣除平原水库损失水量后,玉龙喀什河渠首断面下泄水量7.80亿m3。
2.3.2 下游绿色走廊生态用水、向塔里木河生态供水
现状年50%来水频率下,玉龙喀什河渠首下泄水量为11.34 亿m3,玉龙喀什河和和田河汇合口前水量为9.96 亿m3,下游生态供水量为1.38 亿m3,大于该河段林草生态需水量0.95 亿m3。汇入和田河后,在肖塔断面水量为7.92 亿m3,不满足和田河向塔里木河供水9.00 亿m3目标要求。如果在75%来水频率下,下游生态水缺口更大。
工程建成后,设计水平年,玉龙喀什河流域灌溉总面积为96040.41 hm2,其中地方灌区灌溉面积减少1213.27 hm2、新增兵团昆玉市灌溉面积12140.06 hm2。50%和75%来水频率下,现状年玉龙喀什河地表水供水量分别为9.27 亿、10.42 亿m3,设计水平年均为8.95亿m3,较现状年分别减少0.32亿、1.47亿m3。
工程建成后,和田河流域社会经济用水总量可控制在“三条红线”控制指标之内,玉龙喀什河及和田河干流绿色走廊带生态供水量略有增加。设计水平年,50%来水频率下,玉龙喀什河生态供水量为1.16 亿m3,大于其下游绿色走廊生态需水量0.95亿m3,可以使林草区地下水位小幅抬升,绿色走廊供水条件有所改善;下游和田河向塔里木河生态供水量为9.29 亿m3,比现状年7.92 亿m3多1.37 亿m3,完全可以满足向塔里木河生态供水9.00 亿m3目标要求。
综上,现状年由于生态可用水量不足,和田河未能实现向塔里木河生态供水的目标。设计水平年,在对现有灌区压减灌溉面积、实施节水改造的基础上,利用玉龙喀什水利枢纽调蓄能力,通过与乌鲁瓦提水库联合调度,“凑峰下泄”,既可以实现和田河向塔里木河年均生态供水9.00亿m3目标,又可以解决玉龙喀什河流域春旱缺水问题,给兵团昆玉市预留1.10亿m3的灌溉水量,为兵团经济社会发展提供水安全保障[5,6]。
通过分析探讨,现状年由于缺乏水资源调蓄设施,玉龙喀什河流域灌溉缺水严重,更无法实现下游向塔里木河生态供水目标。玉龙喀什水库建成后,通过调蓄提高了水资源使用效率,到设计水平年2030 年,不仅可满足农业灌溉和未来城市社会经济发展需水,还可满足向塔里木河输水目标,功效显著,水资源配置优化合理,建议工程尽快实施。