王 磊
(新疆維吾爾自治區(qū)巴音郭楞水文勘測局,新疆 庫爾勒 841000)
玉龍喀什河因天然來水不均,缺乏山區(qū)控制性調節(jié)水庫,灌區(qū)春旱缺水問題突出;下游防洪設施不完善,威脅人民生命財產(chǎn)安全,規(guī)劃在玉龍喀什河中游段建設玉龍喀什水庫。為了論證水庫建成功效,需對水庫對區(qū)域水資源配置影響進行分析。
玉龍喀什河發(fā)源于昆侖山北坡,河長504 km,是和田河的重要支流[1]。隨著經(jīng)濟社會發(fā)展,流域水資源供需矛盾更加突出,一方面需通過退減耕地、推行灌區(qū)高效節(jié)水及用水總量調控,控制灌溉引水量;另一方面還需修建山區(qū)控制性水利樞紐對玉龍喀什河徑流進行調節(jié),滿足社會經(jīng)濟用水需求,并改善流域生態(tài)供水現(xiàn)狀。擬建的玉龍喀什水利樞紐位于玉龍喀什河中游,壩址處多年平均流量66.0 m3/s,水庫正常蓄水位2170 m,總庫容5.36 億m3,電站(壩后式)裝機容量200 MW[2]。
玉龍喀什河現(xiàn)狀供水范圍包括玉龍喀什河灌區(qū)社會經(jīng)濟用水、下游綠色走廊生態(tài)用水、和田河向塔里木河生態(tài)供水[3]。灌區(qū)為用水大戶,包括和田縣玉河灌區(qū)、和田市灌區(qū)、洛浦縣灌區(qū)以及昆玉市新增灌區(qū)?,F(xiàn)狀年及設計水平年(2030 年)流域灌溉面積統(tǒng)計,詳見表1。
表1 現(xiàn)狀年及設計水平年玉龍喀什河流域灌溉面積統(tǒng)計hm2
2.2.1 社會經(jīng)濟需水
玉龍喀什水利樞紐位于和田地區(qū)和田縣境內,樞紐壩址位于和田縣拉依喀鄉(xiāng)。樞紐壩址以下涉及和田市、和田縣、洛浦縣等縣市,其中和田市34.66萬人、和田縣30.16 萬人、洛浦縣27.02 萬人、新疆生產(chǎn)建設兵團第十四師4.75 萬人。其社會經(jīng)濟發(fā)展中,農業(yè)為用水大戶。根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展,設計水平年供水范圍較現(xiàn)狀新增了兵團昆玉市灌區(qū)(為其新增12140 hm2灌溉面積預留1.10 億m3灌溉水量)。供水類型中,農業(yè)綜合用水以玉龍喀什河地表水為主、地下水為補充;工業(yè)與生活用水現(xiàn)狀并均利用地下水,設計水平年部分工業(yè)用水由地表水補充。現(xiàn)狀年及設計水平年流域灌區(qū)需水情況統(tǒng)計,詳見表2。
表2 現(xiàn)狀年、設計水平年流域社會經(jīng)濟需水變化億m3
由表2 可知,現(xiàn)狀年玉龍喀什河社會經(jīng)濟需水總量11.57 億m3,其中農業(yè)綜合需水10.76 億m3,占總需水量的93%;工業(yè)及生活需水0.81億m3[4]。
設計水平年2030年,玉龍喀什河供水區(qū)社會經(jīng)濟需水總量11.51億m3,包括玉龍喀什河地方灌區(qū)需水10.41億m3、新增給兵團昆玉市預留1.10億m3灌溉水量。玉龍喀什河供水區(qū)中,農業(yè)綜合需水9.83億m3,占總需水量的84%;工業(yè)及生活需水1.68億m3。
通過對比分析,設計水平年玉龍喀什河供水區(qū)總需水較現(xiàn)狀年減少0.06 億m3,農業(yè)需水減少0.93億m3,工業(yè)及生活需水增加0.87 億m3;從地方灌區(qū)和兵團灌區(qū)來看,通過落實最嚴格水資源管理規(guī)定,實行灌區(qū)用水總量控制,大幅壓減農業(yè)灌溉用水,設計水平年玉龍喀什河地方灌區(qū)社會經(jīng)濟需水較現(xiàn)狀年減少1.16 億m3,其中農業(yè)需水減少2.03 億m3、工業(yè)及生活需水增加0.87億m3。
2.2.2 下游綠色走廊生態(tài)需水、向塔里木河生態(tài)供水
依據(jù)塔里木河流域近期綜合治理規(guī)劃,玉龍喀什河下游綠色走廊生態(tài)需水量為0.95 億m3,下游和田河向塔里木河供水量為9.00億m3。
依據(jù)水資源供需平衡分析成果,以玉龍喀什河渠首為計算節(jié)點,50%和75%來水頻率下,現(xiàn)狀年及設計水平年玉龍喀什河水資源分配情況詳見表3。
表3 現(xiàn)狀年及設計水平年玉龍喀什河水資源分配情況億m3
2.3.1 社會經(jīng)濟用水
現(xiàn)狀年,50%來水頻率下,玉龍喀什河來水22.93億m3(水文站斷面),扣除水文站至渠首段河道滲漏損失后,玉龍喀什河渠首斷面來水20.61 億m3;泉水利用量0.49 億m3;流域現(xiàn)狀地下水開采程度較低,利用量為1.44 億m3;疊加泉水利用量和地下水利用量,渠首斷面水資源總量為22.54 億m3。實際供水11.57億m3,其中地表水供水9.27億m3,扣除平原水庫損失水量后,玉龍喀什河渠首斷面下泄水量11.34億m3。
75%來水頻率下,玉龍喀什河來水19.22億m3(水文站斷面),扣除水文站至渠首段河道滲漏損失后,玉龍喀什河渠首斷面來水18.22 億m3;泉水利用量0.49億m3;地下水利用量0.84億m3;疊加泉水利用量和地下水利用量,渠首斷面水資源總量為19.55億m3。實際供水11.57 億m3,其中地表水供水10.42 億m3,扣除平原水庫損失水量后,玉龍喀什河渠首斷面下泄水量7.80億m3。
2.3.2 下游綠色走廊生態(tài)用水、向塔里木河生態(tài)供水
現(xiàn)狀年50%來水頻率下,玉龍喀什河渠首下泄水量為11.34 億m3,玉龍喀什河和和田河匯合口前水量為9.96 億m3,下游生態(tài)供水量為1.38 億m3,大于該河段林草生態(tài)需水量0.95 億m3。匯入和田河后,在肖塔斷面水量為7.92 億m3,不滿足和田河向塔里木河供水9.00 億m3目標要求。如果在75%來水頻率下,下游生態(tài)水缺口更大。
工程建成后,設計水平年,玉龍喀什河流域灌溉總面積為96040.41 hm2,其中地方灌區(qū)灌溉面積減少1213.27 hm2、新增兵團昆玉市灌溉面積12140.06 hm2。50%和75%來水頻率下,現(xiàn)狀年玉龍喀什河地表水供水量分別為9.27 億、10.42 億m3,設計水平年均為8.95億m3,較現(xiàn)狀年分別減少0.32億、1.47億m3。
工程建成后,和田河流域社會經(jīng)濟用水總量可控制在“三條紅線”控制指標之內,玉龍喀什河及和田河干流綠色走廊帶生態(tài)供水量略有增加。設計水平年,50%來水頻率下,玉龍喀什河生態(tài)供水量為1.16 億m3,大于其下游綠色走廊生態(tài)需水量0.95億m3,可以使林草區(qū)地下水位小幅抬升,綠色走廊供水條件有所改善;下游和田河向塔里木河生態(tài)供水量為9.29 億m3,比現(xiàn)狀年7.92 億m3多1.37 億m3,完全可以滿足向塔里木河生態(tài)供水9.00 億m3目標要求。
綜上,現(xiàn)狀年由于生態(tài)可用水量不足,和田河未能實現(xiàn)向塔里木河生態(tài)供水的目標。設計水平年,在對現(xiàn)有灌區(qū)壓減灌溉面積、實施節(jié)水改造的基礎上,利用玉龍喀什水利樞紐調蓄能力,通過與烏魯瓦提水庫聯(lián)合調度,“湊峰下泄”,既可以實現(xiàn)和田河向塔里木河年均生態(tài)供水9.00億m3目標,又可以解決玉龍喀什河流域春旱缺水問題,給兵團昆玉市預留1.10億m3的灌溉水量,為兵團經(jīng)濟社會發(fā)展提供水安全保障[5,6]。
通過分析探討,現(xiàn)狀年由于缺乏水資源調蓄設施,玉龍喀什河流域灌溉缺水嚴重,更無法實現(xiàn)下游向塔里木河生態(tài)供水目標。玉龍喀什水庫建成后,通過調蓄提高了水資源使用效率,到設計水平年2030 年,不僅可滿足農業(yè)灌溉和未來城市社會經(jīng)濟發(fā)展需水,還可滿足向塔里木河輸水目標,功效顯著,水資源配置優(yōu)化合理,建議工程盡快實施。