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        葉爾羌河灌區(qū)地表水、地下水資源配置與優(yōu)化調(diào)度

        2009-03-30 04:52:54張明煊
        新媒體研究 2009年3期
        關(guān)鍵詞:優(yōu)化

        張明煊

        [摘要]葉爾羌河灌區(qū)是新疆最大一片綠洲,也是我國四大灌區(qū)之一。灌區(qū)農(nóng)業(yè)完全依賴于灌溉,沒有灌溉就沒有農(nóng)業(yè),所以灌溉是綠洲經(jīng)濟(jì)的生命線。由于自然地理?xiàng)l件所限,該流域地表水資源的時(shí)空分布不均,春旱夏洪。地表水作為農(nóng)業(yè)和生態(tài)的主要灌溉用水外,在枯水期地下水是彌補(bǔ)地表水不足的可靠水源。在保持灌區(qū)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展中,流域管理局堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,在長期的水資源優(yōu)化配置中,結(jié)合流域自然地理、水資源量與質(zhì)的客觀屬性,就地表水與地下水的優(yōu)化調(diào)度進(jìn)行有效的探索。

        [關(guān)鍵詞]葉爾羌河灌溉地表水地下水生態(tài)水

        中圖分類號:TV21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號:1671-7597(2009)0210006-01

        一、基本情況

        葉爾羌河是塔里木河的源流,綠洲是我國四大灌區(qū)之一,灌區(qū)處在塔克拉瑪干沙漠與布谷里、托克拉克沙漠的挾持中,呈帶狀分布,灌區(qū)長400km,寬40-80km,為典型“走廊綠洲”,是新疆境內(nèi)最大一片綠洲。灌區(qū)光熱資源充足,干旱少雨,蒸發(fā)強(qiáng)烈,具有典型的內(nèi)陸干旱氣候特點(diǎn),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依賴于灌溉,沒有灌溉就沒有農(nóng)業(yè)。灌區(qū)現(xiàn)有灌溉面積660萬畝,人口180萬人。渠系是灌區(qū)最主要輸水設(shè)施,目前4級渠道總長27372km,防滲渠道總長5734km,傳統(tǒng)的土渠輸水滲漏損失量大,目前灌區(qū)渠系水利用系數(shù)僅為0.45左右,地表水資源利用率低。

        (一)水資源概況

        葉爾羌河水系含葉爾羌河、提孜那甫河、柯克亞河和烏魯克河,其中葉爾羌河最大,提孜那甫河次之,柯克亞河與烏魯克河均為年徑流不足1×108m3的小河。葉爾羌河多年平均徑流量為65.48×108m3,占流域總徑流量的87%。灌區(qū)地下水資源量約40.0×108m3,埋藏深度沿地形梯度遞減,礦化度卻呈遞增趨勢,在缺水季節(jié)分區(qū)適量開采地下水是補(bǔ)充地表水不足的有效方法。

        (二)時(shí)空供需水差異大

        葉爾羌河春季3~5月水量僅為年徑流量的7.0%,6~9月水量占年徑流量的80%。而春季灌區(qū)農(nóng)業(yè)、林業(yè)的需水量占全年需水量的35%左右,河川徑流時(shí)空分布不均致使春季供需水矛盾十分突出。目前灌區(qū)雖有平原水庫進(jìn)行調(diào)節(jié),使春旱得到一定的緩解,但仍缺15~20%的水量,為滿足農(nóng)業(yè)灌溉需水,一方面優(yōu)化地表水的配置,調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和種植結(jié)構(gòu),另一方面開采地下水增加可供水量,春季是地下水的最大利用期。

        夏季灌溉用水供需得以緩解,但是農(nóng)業(yè)用水與生態(tài)供水的分爭凸現(xiàn),首先在不同保證率水情條件下,按既定指標(biāo)下放塔里木河生態(tài)水量及下游灌區(qū)的額定配水,還要考慮下游平原水庫的蓄水量和生態(tài)林的環(huán)保水量,這一階段地表水的優(yōu)化調(diào)度顯得尤為重要。

        冬季農(nóng)業(yè)灌溉用水減少,此時(shí)是上游平原水庫的蓄水期,同時(shí)也要配置一定的人工林地灌溉用水,來保護(hù)生態(tài)農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

        二、水資源優(yōu)化配置

        河川徑流在配置灌溉用水的同時(shí)也要考慮葉爾羌河下游生態(tài)需水又要保證向塔里木河下放指令性的生態(tài)水,只有落實(shí)統(tǒng)一的灌溉制度,執(zhí)行既定的配水指標(biāo),才可以兼顧灌區(qū)自身的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)。為有效利用水資源,只在汛期河道輸水外,其余時(shí)期采用渠道輸水以減少損失,堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,優(yōu)化整合地表水、地下水的資源效益,灌區(qū)農(nóng)業(yè)才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

        葉爾羌河灌區(qū)面積大,地形、氣候、土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)、地下水埋深及礦化度等自然條件不同,研究時(shí)將灌區(qū)分為三個(gè)子灌區(qū):即山前平原區(qū)、中游平原區(qū)、下游平原區(qū)。

        (一)山前平原區(qū)

        該區(qū)位于葉爾羌河和提孜那甫河沖積扇溢出帶以上,地形坡度較大,一般為1/200~1/600,海拔1500~1200m,巖相粒徑較大,地下水徑流條件好,埋藏深度3~8m,礦化度低于1g/L。在保障山前坡地植被的生存需水和下游地下水補(bǔ)給狀況下,地下水利用適合小集中、大分散的開采方式,此區(qū)為地下水控制開采區(qū)。

        根據(jù)氣候和地理特征,結(jié)合地表水時(shí)空情況,該區(qū)采取穩(wěn)糧促棉、發(fā)展畜牧業(yè)和擴(kuò)大特色林果業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);在種植結(jié)構(gòu)上以小麥為主適當(dāng)控制棉花種植和擴(kuò)大復(fù)播面積的策略,利用作物需水時(shí)差配置地表水。結(jié)合區(qū)域特性和灌排渠系較完善特點(diǎn),灌溉以地表水為主,地下水作為補(bǔ)充水源,在溢出帶附近集中進(jìn)行地下水開發(fā),控制地下水位,在地下水埋深較大區(qū)域,分散開采地下水,解決時(shí)段性缺水問題。

        (二)下游平原區(qū)

        該區(qū)從巴楚縣阿拉根鄉(xiāng)至圖木舒克墾區(qū),地形坡度1/1500~1/4000,海拔1170~1110m。地下水埋深1~1.5m,礦化度4~8g/L。該區(qū)灌溉在充分利用夏季洪水同時(shí)分散開采礦化度較低的地下水,利用地下水開采控制地下水位和解決供需水矛盾,夏洪期利用地表水漫灌的形式達(dá)到洗鹽沖堿改良土壤的目的。該區(qū)排灌系統(tǒng)完善,關(guān)鍵是控制地下水位,防治土壤鹽漬化。

        根據(jù)地表水時(shí)空情況,該區(qū)采取穩(wěn)棉促糧、發(fā)展畜牧業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);在種植結(jié)構(gòu)上,以棉花為主適當(dāng)控制小麥種植和擴(kuò)大玉米播種面積,利用作物需水時(shí)差充分利用地表水。在地表水和地下水的配置上,地表水稍大于地下水。在地下水水質(zhì)較好區(qū)域,采用節(jié)水灌溉技術(shù),發(fā)展特色林果業(yè)和設(shè)施農(nóng)業(yè),利用荒漠面積大的特點(diǎn)發(fā)展畜牧業(yè)。

        (三)中游平原區(qū)

        上述兩區(qū)間為中游平原區(qū),該區(qū)地形坡度1/600~1/1500,海拔1200~1150m,巖相為細(xì)沙和粉沙,地下水水質(zhì)較好,埋藏深2~3m,礦化度1~2g/L。此區(qū)地域面積大,土壤肥力強(qiáng),渠系配套完善,井網(wǎng)密度合理,中小型平原水庫較多,是灌區(qū)重要經(jīng)濟(jì)帶,也是地表水、地下水配置優(yōu)化的重點(diǎn)區(qū)域。該區(qū)是地表水常年受益區(qū),在農(nóng)作物生長需水季節(jié),核定配額的地表水不能滿足灌溉用水需求時(shí),地下水開發(fā)占有一定的比例,地下水開發(fā)采用集中與分散相結(jié)合的開采方式,但要控制開采總量,此區(qū)為地下水調(diào)蓄區(qū),在防治土壤鹽漬化上要灌排結(jié)合,重點(diǎn)完善排灌設(shè)施,控制地下水位。

        該區(qū)采取穩(wěn)糧穩(wěn)棉、擴(kuò)大復(fù)播玉米和特色林果業(yè)的種植面積,大力發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)和鼓勵(lì)農(nóng)民利用秸稈開展畜禽養(yǎng)殖業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);在種植結(jié)構(gòu)上,提倡糧棉、棉果、糧果套種,推廣大棚果蔬業(yè)和經(jīng)濟(jì)作物的種植,充分發(fā)揮地表水和地下水的資源互補(bǔ)作用。

        該區(qū)由于種植結(jié)構(gòu)和種植面積的客觀實(shí)際,春秋季節(jié)地下水開采量最大,一般春季大于秋季;7-8月在控制地下水位埋深或解決區(qū)域性缺水時(shí)適量開采地下水,冬季地表水基本被該區(qū)平原水庫所接納。

        三、存在問題

        灌區(qū)灌溉歷史悠久,由于歷史的原因,灌區(qū)經(jīng)濟(jì)單一落后,基礎(chǔ)設(shè)施底子薄,水資源利用率低,主要表現(xiàn)在:1.干、支、斗、農(nóng)4級渠道防滲長度只占渠道總長的21%,渠系水利用系數(shù)只有0.45左右;2、單位面積灌溉水量高,灌溉定額平均600m3/畝;3、流域缺少山區(qū)控制型工程,平原水庫水資源耗損大。加之人們的節(jié)水意識(shí)淡薄、水資源管理機(jī)制不盡完善和供水配套設(shè)施維護(hù)管理不善等諸多原因。

        四、結(jié)論

        就干旱區(qū)兩水水資源配置與優(yōu)化調(diào)度來講,前者是解決供需平衡,后者是權(quán)衡供需效益的產(chǎn)出。在生態(tài)環(huán)境脆弱的葉爾羌河灌區(qū),首先在保證下游生態(tài)用水和周邊環(huán)境不斷改善的基礎(chǔ)上,使灌區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。對一個(gè)地區(qū)而言,水資源量是基本穩(wěn)定的,要在定量的水資源上保持經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,只有節(jié)減耗水量,所節(jié)減的水資源量才是持續(xù)發(fā)展的資源支撐,也是水資源開發(fā)利用中優(yōu)化調(diào)度的意義所在。

        在塔里木河綜合治理工程建設(shè)實(shí)施中,通過對葉爾羌河灌區(qū)供水設(shè)施進(jìn)行續(xù)建與節(jié)水改造,可大大提高灌溉水的利用率,提高供水保證率,緩解春旱缺水的矛盾。在充分肯定葉爾羌河灌區(qū)地表水、地下水資源配置與優(yōu)化調(diào)度成就的同時(shí),也要看到目前存在的問題,進(jìn)一步研究今后在水資源優(yōu)化調(diào)度和高效配置中的新思路、新方法,使經(jīng)濟(jì)建設(shè)與資源、環(huán)境相協(xié)調(diào),實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)。

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