岳 川

(新疆農(nóng)牧區(qū)水利規(guī)劃總站，新疆 烏魯木齊 830000)

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大西溝干渠灌區(qū)農(nóng)業(yè)抗旱用水探討

岳 川

(新疆農(nóng)牧區(qū)水利規(guī)劃總站，新疆 烏魯木齊 830000)

大西溝灌區(qū)位于新疆霍城縣，主要以農(nóng)牧業(yè)為主，農(nóng)業(yè)灌溉嚴(yán)重缺水，制約當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，通過對(duì)灌區(qū)氣象、徑流和水質(zhì)的分析，灌區(qū)現(xiàn)狀及存在問題及年徑流量進(jìn)行 穩(wěn)定性分析，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域降水量較少，供水水源水量少，輸水距離長(zhǎng)，年徑流量模比系數(shù)累積均值基穩(wěn)定。針對(duì)存在問題總結(jié)項(xiàng)目區(qū)抗旱措施，為改善區(qū)域生存及生產(chǎn)環(huán)境提供水源保障。

大西溝；干渠；灌區(qū)

大西溝灌區(qū)是霍城縣發(fā)展農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)自然條件較好的地區(qū)，灌區(qū)內(nèi)土壤肥沃，氣候溫和，自然條件優(yōu)越，適宜多種農(nóng)作物生長(zhǎng)，是發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的好地方。大西溝灌區(qū)就其自然優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)一向以發(fā)展農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)為主，現(xiàn)有耕地面積10萬畝，以種植業(yè)為主。大西溝灌區(qū)由于唯一輸水渠道輸水能力嚴(yán)重不足，使得大西溝灌區(qū)失去水源保障，灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉嚴(yán)重缺水。受其影響，灌區(qū)水土資源開發(fā)力度緩慢，農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)條件較差，生態(tài)環(huán)境日益惡化，嚴(yán)重制約了灌區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和廣大人民生活水平的提高。

1 概述

大西溝灌區(qū)水利用率低下，大西溝灌區(qū)保灌缺水2 893萬 m3，根據(jù)分析計(jì)算現(xiàn)狀蓄水每年僅能保灌農(nóng)田65 000畝。主要原因是由于大西溝灌區(qū)唯一輸水渠道大西溝干渠年久失修，岸坡坍塌嚴(yán)重，渠道淤積堵塞，渠道基本喪失輸水能力，渠道襯砌的干砌卵石，沖毀嚴(yán)重，輸水時(shí)滲漏嚴(yán)重，當(dāng)引水量加大，渠道就會(huì)漫頂和對(duì)兩岸岸坡產(chǎn)生淘刷。大西溝灌區(qū)抗旱應(yīng)急連通工程完工后，將使大西溝灌區(qū)水源得到保障，解決灌區(qū)10.0萬畝農(nóng)田的抗旱應(yīng)急問題，將提供灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水量7 406萬 m3，大西溝灌區(qū)抗旱應(yīng)急連通工程的建設(shè)勢(shì)在必行。

1.1 氣象

本區(qū)域地處歐亞大陸腹地中緯度地帶，屬大陸性溫帶氣候。其氣候特點(diǎn)是：光照豐富，冬夏冷熱懸殊，春溫回升快而不穩(wěn)定，秋溫下降迅速，溫差大，平原丘陵區(qū)干燥少雨，而山區(qū)夏季多陣性天氣和暴雨，降水量的垂直帶分布比較明顯，山區(qū)降水量明顯大于丘陵平原區(qū)。

據(jù)工程較近的切德克河切德克水文站資料統(tǒng)計(jì)本區(qū)多年年平均氣溫為8.3℃，氣溫的年際變化較平穩(wěn)，而年內(nèi)變化十分明顯。一般來說，全年中以1月氣溫最低，7月氣溫最高，區(qū)域極端最高氣溫40.2℃，極端最低氣溫-36.6℃，多年平均年蒸發(fā)量1 433.9 mm，區(qū)域最大凍土深達(dá)80～120 cm，其中平原區(qū)120 cm，山區(qū)80 cm，區(qū)域多年平均風(fēng)速2.0 m/s，瞬時(shí)最大風(fēng)速14.5 m/s，風(fēng)向西南。平原區(qū)春、秋、冬盛行東北風(fēng)，夏季以東南風(fēng)為主。

1.2 徑流

霍城縣大西溝鄉(xiāng)抗旱應(yīng)急水源連通工程引用大西溝河水。河流補(bǔ)給來源主要為季節(jié)性積雪融水、降雨和地下水。大西溝自主河源頭至引水樞紐斷面以上集水面積205.4 km2，河長(zhǎng)33.8 km。大西溝補(bǔ)給來源主要為冰川融雪和降水混合型補(bǔ)給。

本工程涉及的大西溝流域，屬水文資料相對(duì)缺乏或資料不足區(qū)域。伊犁州水文局根據(jù)切德克水文站為參證站，并依據(jù)其相關(guān)的水文資料，編制了《新疆霍城縣大西溝河大西溝渠首除險(xiǎn)加固工程水文分析計(jì)算》報(bào)告，分析計(jì)算徑流成果見表1。

1.3 水質(zhì)

大西溝河天然水質(zhì)良好，未發(fā)現(xiàn)污染，pH值為8.1～8.3略呈堿性,年平均總硬度為174度，河水的水化學(xué)類型汛期為HCO3·Cl—Ca·Na，枯水期為Cl·HCO3·SO4—Na·Ca，水質(zhì)符合飲用和灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2 灌區(qū)現(xiàn)狀及存在的問題

2.1 項(xiàng)目區(qū)工程現(xiàn)狀

大西溝攔河引水樞紐是一個(gè)以灌溉引水為主的中型水利樞紐工程，工程主要任務(wù)：灌溉下游灌區(qū)10萬畝農(nóng)田。工程勘測(cè)原設(shè)計(jì)由霍城縣水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)承擔(dān)。工程興建于1966年9月，1967年10月正式投入運(yùn)行。工程設(shè)計(jì)等別為Ⅲ等，工程規(guī)模為中型工程。樞紐的主要建筑為3級(jí)，次要建筑為4級(jí)，臨時(shí)工程為5級(jí)。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)20年一遇(P=5%)，相應(yīng)洪峰流量為124 m3/s；校核洪水標(biāo)準(zhǔn)50 a一遇(P=2%)，相應(yīng)洪峰流量為176 m3/s，設(shè)計(jì)引水流量7 m3/s；加大引水流量8.5 m3/s。

大西溝攔河引水樞紐工程已于2009年12月完成水閘安全鑒定工作，2013年12月完成自治區(qū)水利廳水閘核查及修訂工作，大西溝攔河引水樞紐初步設(shè)計(jì)也已經(jīng)上報(bào)水利廳審查，不久大西溝攔河引水樞紐經(jīng)除險(xiǎn)加固后工程引水將更有保障。渠首至灌區(qū)渠道全長(zhǎng)11.4 km，均為干砌卵襯砌(現(xiàn)狀已大部分沖毀)。大西溝干渠工程設(shè)計(jì)流量為7 m3/s，加大流量8.5 m3/s。大西溝干渠工程擔(dān)負(fù)10萬畝土地的灌溉任務(wù)。

2.2 灌區(qū)干旱基本情況

霍城縣屬于干旱地區(qū)，濕潤(rùn)度指數(shù)0.68，干燥度1.59～1.85。據(jù)統(tǒng)計(jì)1990年～2007年間發(fā)生夏旱頻率100%。其中特旱、重旱各1次，輕旱2次，中旱14次。18年間因旱損失糧食產(chǎn)量39 150.61萬 kg，平均損失率為18.69%，干旱災(zāi)害已經(jīng)成為主要災(zāi)害之一。

本次項(xiàng)目區(qū)大西溝干渠灌區(qū)位于霍城縣北部地區(qū)，旱情尤為突出。大西溝灌區(qū)共計(jì)農(nóng)田10萬畝。大西溝渠首及干渠為其唯一水源。目前由于大西溝渠首至大西溝灌區(qū)的輸水渠道年久失修，渠道破損老化，引水能力下降。根據(jù)分析計(jì)算現(xiàn)狀來水每年僅能保灌農(nóng)田65 000畝，大西溝灌區(qū)剩余25 000余畝地每年得不到基本灌溉需求，下游灌區(qū)尚缺水嚴(yán)重。

表1 大西溝渠首設(shè)計(jì)年徑流量成果表 億m3

表2 大西溝引水樞紐除險(xiǎn)加固工程斷面設(shè)計(jì)年徑流量成果表 %，108 m3

2.3 灌區(qū)存在的問題

本次大西溝灌區(qū)抗旱應(yīng)急連通工程為大西溝干渠0+000～9+300段，由于現(xiàn)狀渠道年久失修，岸坡坍塌嚴(yán)重，渠道淤積堵塞，渠道基本喪失輸水能力，渠道干砌卵石，沖毀嚴(yán)重，輸水時(shí)滲漏嚴(yán)重，當(dāng)引水量加大，渠道就會(huì)漫頂和對(duì)兩岸岸坡產(chǎn)生淘刷。目前，此段渠道輸水已嚴(yán)重不足，經(jīng)復(fù)核渠道全線，最窄處過流能力為1.5 m3/s。渠道現(xiàn)有渠系建筑物除少數(shù)可利用外，大部分建筑物已破損不堪：橋墩沉陷變形，橋面板斷裂，閘室大部分被毀，閘門不全，灌水時(shí)只能采取臨時(shí)截堵措施灌溉，灌溉管理難度較大，灌溉效益低下。

3 年徑流量的穩(wěn)定性分析

用切德克水文站1956～2012年年徑流量系列繪制模比系數(shù)累積均值過程線如圖1。由圖可知，累積均值過程線隨時(shí)間的增長(zhǎng)，變幅逐漸變小，在1958年時(shí)，其年徑流量模比系數(shù)累積均值穩(wěn)定趨近于1，即當(dāng)系列長(zhǎng)度達(dá)到52 a以上時(shí)，年徑流量模比系數(shù)累積均值基本趨于穩(wěn)定。

圖1 切德克站1956～2012年年徑流量

參證站切德克水文站年徑流量為實(shí)測(cè)徑流系列，當(dāng)系列長(zhǎng)度達(dá)46年以后，其均值相對(duì)總體均值的變化幅度很小，已趨于穩(wěn)定。且其年徑流系列包含了完整的豐、平、枯水過程。因此，切德克水文站年年徑流量系列具有一定的代表性，能夠滿足設(shè)計(jì)年徑流量計(jì)算的精度要求。

根據(jù)大西溝引水樞紐除險(xiǎn)加固工程斷面的多年平均年徑流量0.899×108m3，直接采用參證站切德克水文站設(shè)計(jì)年徑流量的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，計(jì)算得大西溝引水樞紐除險(xiǎn)加固工程斷面的設(shè)計(jì)年徑流量，成果見表2。

4 存在問題及對(duì)策

4.1 存在問題

(1)降水資源量偏少：霍城縣多年平均降水量為448.9 mm，屬于嚴(yán)重干旱區(qū)域。

(2)供水水源水量少，輸水距離長(zhǎng)：項(xiàng)目區(qū)位于和霍城縣以西，區(qū)內(nèi)可利用水源為河道來水。唯一引水干渠為大西溝干渠，干渠輸水距離較長(zhǎng)，渠道沿線滲漏嚴(yán)重，輸水損失量大，有限的水量不能有效利用。

4.2 對(duì)策

(1)加強(qiáng)全縣旱情信息檢測(cè)系統(tǒng)：要繼續(xù)高度重視旱情信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)智能，加強(qiáng)水利，水文，農(nóng)業(yè)，氣象部門會(huì)上工作，對(duì)今后及未來抗旱形勢(shì)做長(zhǎng)期分析和評(píng)估。

(2)建設(shè)抗旱減災(zāi)管理體系：一是全縣農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)增設(shè)抗旱服務(wù)機(jī)構(gòu)；二是制訂抗旱相關(guān)實(shí)施辦法和制度。

(3)加快建設(shè)和改造農(nóng)業(yè)抗旱水源工程。一是維修加固和改造現(xiàn)有各類水利供水工程設(shè)備及配套設(shè)施，提高蓄水、輸水能力；二是加強(qiáng)水土流失和生態(tài)水源治理力度，發(fā)揮農(nóng)業(yè)抗旱節(jié)水技術(shù),起到農(nóng)業(yè)抗旱節(jié)水的效果。

(4)加強(qiáng)管水員教育工作：不斷加強(qiáng)基層關(guān)稅人員的教育和培訓(xùn)，不斷提高他們的服務(wù)意識(shí)和敬業(yè)意識(shí)，切實(shí)為群眾辦好事，澆好地，并積極組建農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)，讓農(nóng)牧民自己管好田間工程。

(5)加強(qiáng)抗旱宣傳教育和行政執(zhí)法力度：必須加強(qiáng)對(duì)廣大群眾的宣傳教育工作，改變長(zhǎng)期以來人們節(jié)水意識(shí)滯后，糾正在生產(chǎn)和生活中浪費(fèi)水資源的不良習(xí)慣，制止人為污染水資源的現(xiàn)象。

5 結(jié)語(yǔ)

大西溝河流域廣大少數(shù)民族具有長(zhǎng)期從事畜牧業(yè)生產(chǎn)的悠久歷史和文化生活習(xí)慣，牧區(qū)尤其是邊遠(yuǎn)牧區(qū)生態(tài)環(huán)境不斷惡化，經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后，廣大牧區(qū)長(zhǎng)期成為貧困地區(qū)，特困人口不斷增加。因此，保灌人工飼草料基地，不但可以減輕天然草地生態(tài)壓力，恢復(fù)、改善草原生態(tài)，而且可以徹底改變牧民生產(chǎn)、生活方式，改善廣大牧民良好的生存和生產(chǎn)環(huán)境，對(duì)伊犁州的社會(huì)穩(wěn)定乃至新疆的社會(huì)政治穩(wěn)定、鞏固邊防都具有十重要和緊迫的現(xiàn)實(shí)意義。

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2016-11-08

岳川(1977-)，男，陜西大荔人，高級(jí)工程師，主要從事農(nóng)田水利方面工作。

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1004-1184(2017)02-0118-02