新疆庫車河流域水資源配置及工業園區供水保障措施初步研究

張學榮

（阿克蘇地區水利局 新疆阿克蘇 843000）

1 流域水資源基本概況

1.1 流域概況

庫車河流域包括庫車河、波斯塘托克拉克溝、克孜勒溝、二八臺河、鹽水溝等五條主要河流與大小洪溝。整個流域覆蓋了庫車縣境內烏—喀公路干線以北地區及公路干線以南部分農區和戈壁荒漠，規劃范圍總面積9412km2，其中山區5185km2，平原區4227km2，庫車河干流流域面積5070km2。流域南北長133.7km，東西寬104.5km。

1.2 水資源量

庫車河流域地表水資源量5.0228×108m3，地下水資源量2.3637×108m3，其中與地表水不重復量為0.1106×108m3，流域水資源總量為5.1334×108m3。流域多年平均分區水資源量見表1?，F狀年地表水可利用量4.3143×108m3。規劃水平年水庫建成后地表水可利用量4.5751×108m3。

表1 水資源分區多年平均水資源量表

1.3 地下水資源可利用評價

庫車河流域有較好的地下水資源，現狀地下水總補給量為2.8753×108m3，其中由地表水轉化補給量為2.8167×108m3，天然補給量0.1106×108m3?，F狀年地下水開采量為5689×104m3／a。經重新復核，規劃2015年庫車河銅場水庫建成，工業需水量增長到6653×104m3，庫車河流域地下水資源補給量為25781×104m3／a，地下水資源量為24564×104m3／a，地下水可開采量為8106×104m3／a。

經重新復核，規劃2030年，從渭干河流域向庫車河流域調入水量8000×104m3，庫車河工業需水量大幅增長到18355×104m3，庫車河流域地下水資源補給量為26506×104m3／a，地下水資源量為25452×104m3／a，地下水可開采量為7403×104m3／a。

2 水資源開發利用存在的主要問題

2.1 用水結構不合理，制約了流域經濟社會發展

庫車河多年平均徑流量3.7963×108m3，根據庫車河流域規劃，2015年和2030年工業需水量分別達到0.67×108m3和1.84×108m3。隨著農業結構不斷調整，近些年農業灌溉供需矛盾十分突出，工程性缺水、管理性缺水、資源性缺水、結構性缺水的現象不同程度地并存交錯性發生，庫車河流域用水結構不合理?，F狀農業用水占總用水量的87%，工業用水量占總用水量不足10%。農業產值占GDP的7%，而工業產值占GDP的83%。工農業用水比例嚴重失調，效益倒掛。糧食作物面積相對大，經濟作物面積相對小，對應的大農業用水內部結構也不甚合理。這種用水結構嚴重制約庫車縣社會經濟的發展。

2.2 水資源利用率不高，農業節水潛力較大

庫車河流域庫車河龍口控制灌溉面積51.54×104畝，由于未能列入國家大型灌區節水改造和續建配套工程建設投資計劃，水利工程設施配套改造投入不足，渠系防滲工程大部分已運行了多年，工程年久老化，輸水效率低；灌水技術及配套工程仍然落后，毛灌溉定額高，造成灌區土壤次生鹽漬化及水鹽惡性循環；田間工程投入少，田間水的利用率偏低；缺少現代化的管理機構和管理設施，水運行管理水平不高；因此，農業節水還有很大潛力。

2.3 在建的控制性水庫工程功能需調整

根據已批準的《銅場水庫初設報告》中銅場水庫的工程任務是防洪和灌溉，由此確定水庫調度運行方式是汛期水庫降至死水位1310m運行，下游河道安全泄量370m3／s；隨著近幾年庫車縣油氣資源開發，石油化工業發展優勢逐步提升，據統計，現狀年2007年工業產值79.9×108元，是原初設報告預測2010年8.93×108元的近9倍，2007年工業需水量0.306×108m3是原初設報告預測2010年工業需水量0.24×108m3的近一倍。

經預測2015年、2030年流域工業總產值分別增加為239×108元、814×108元，相應的工業需水為0.67×108m3和1.84×108m3，遠超過《初設報告》遠期2020年的工業需水0.28×108m3。銅場水庫如不調整工程任務，則2015年P＝95%年份地表水可供工業水量僅有1450×104m3，且供水時段為汛期6～8月，遠不能滿足庫車河流域工業需水量和需水過程的要求，因此，需要將銅場水庫的工程任務調整為工業供水、防洪和灌溉，并需要進一步復核水庫特征水位和調度運行方式。

3 水資源供需分析與評價

3.1 各業需水量預測

3.1.1 農業灌溉需水量預測

在復核灌區總面積和總體布置方案的基礎上，對規劃水平年庫車河流域的灌溉面積進行縮減，并擬定了減少灌溉面積方案，本次對推薦方案即2015年減少8×104畝、2030年減少12×104畝的方案進行分析。庫車河流域四個區不同水平年灌溉面積見表2。

根據大農業中種植業、林園業及牧草地各規劃水平年的種植規模及相應的灌溉制度，經計算庫車河流域現狀年及規劃年的需水量（見表3），毛需水量計算至各灌區引水龍口斷面。農業灌溉水利用系數根據各流域項目區的渠道防滲、灌溉方式及灌溉管理水平綜合確定，2007年現狀年農業灌溉水利用系數0.47，2015年農業灌溉水利用系數0.54，2030年農業灌溉水利用系數0.62。毛灌溉定額由現狀年的717m3／畝分別降低到610m3／畝、506m3／畝。

表2 庫車河流域各水平年灌溉面積發展指標表 單位：104畝

表3 庫車河流域各水平年農業毛需水量預測表 單位：104 m3

3.1.2 工業需水預測

根據工業指標預測方法，目前常用的工業需水預測采用單位產品產量用水量萬元產值用水量、不同類型的工業用地單位面積的用水量、工業用水增長趨勢法四種方法（見表4）。預測2015年全流域工業總產值將達到345×108元，2030年達到1172×108元。工業園區總規劃用地46.1km2。本次工業用水綜合考慮四種方法進行工業用水預測，推薦采用工業用水增長趨勢法成果。綜合考慮庫車縣庫車河流域工業發展現狀及未來，現狀年工業用水量為0.37×108m3，擬定2007～2015年工業需水增長率為7.5%，2015～2030年工業需水增長率為7.0%，2015年、2030年工業需水量分別為6653×104m3、18355×104m3。

表4 工業用水預測比較表 單位：108 m3

3.1.3 居民生活需水量預測

根據規劃推薦的人口發展指標和城鄉用水定額及水利用系數，現狀水平年2007年、規劃水平年2015年、2030年流域總人口分別為25.48×104人、30.01×104人、40.32×104人，現狀年城鎮居民生活用水定額為158.9L／（人·d）；農村居民生活用水定額為69.4L／（人·d）；2015年、2030年城鎮居民綜合用水定額分別為169.0L／（人·d）、179.3L／（人·d）；農村居民生活用水定額分別為74.3L／（人·d）、79.3L／（人·d）。

2007、2015、2030各水平年庫車河流域居民生活需水量詳見表5。

表5 庫車河流域生活毛需水量預測表 單位：104 m3

3.1.4 牲畜需水量預測

根據規劃推薦的牲畜發展指標和用水定額，現狀水平年2007年、規劃水平年2015年、2030年流域牲畜飼養量分別為47.43×104標準頭、50.15×104標準頭、56.36×104標準頭，牲畜用水指標以標準畜計，各規劃水平年均為10L／（只·d）。各水平年庫車河流域牲畜需水量見表6。

表6 庫車河流域牲畜需水量預測表 單位：104 m3

3.1.5 生態用水

2007年庫車河流域總下泄水量12320×104m3，其中用于農田防護林的為3689×104m3，生態水量8631×104m3；本次規劃維持并略有改善下游生態環境。

根據下游河道的荒漠植被以及保護的范圍，2015年總下泄水量約為12065×104m3，其中農田防護林為3136×104m3，可供生態水量為8929×104m3；2030年總下泄水量約為13532×104m3，其中農田防護林為2792×104m3，可供生態水量為10740×104m3。

3.1.6 小結

庫車河流域總需水量2007年為46534×104m3，2015年因壓縮農業面積農業需水大幅下降使得總需水也降低為38779×104m3，2030年隨著工業需水增加而又增加到44289×104m3，各水平年不同行業的毛需水量匯總見表7。

表7 庫車河流域各水平年社會經濟毛需水量匯總表 單位：104 m3

3.2 供需分析結論

從2007年、2015年、2030年三個水平年水資源供需分析可見：

2007年在沒有水庫調節的情況下，水資源尚得不到充分利用，各業缺水13220萬m3，農灌區為不充分灌溉；

2015年工業發展需水量增加，應充分挖掘本流域的水資源潛力，通過調整產業結構、水庫的建成參與水資源的調節、農業高效節水的發展，該流域春季水資源供需矛盾在一定程度上得到了緩解，但還要在庫車河灌區調減8萬畝灌溉面積，才能使庫車河流域水資源供需基本能保持平衡，基本滿足流域內國民經濟發展和生態環境保護與建設對水資源需求；

2030年隨著工業發展，需水量不斷增加，灌區的供需矛盾十分突出，本流域的水資源難以支撐經濟社會可持續發展需要，在農業節水、減少灌溉面積等措施的基礎上，需考慮從水資源較豐富的渭干河流域進行合理的調配水，以解決本流域資源性缺水的問題，實現水資源區域合理配置，來支撐本流域的社會經濟發展。

3.2.1 2007現狀水平年

2007現庫車河流域總引水量為36130×104m3，其中：地表水30441×104m3，主要用于農業；地下水5689×104m3，主要用于庫車鎮的生活、工業以及農村生活、農業。

按行業劃分：城鎮生活用水量637×104m3，折合158.9L／人×d，農村生活用水量396×104m3，折合69.4L／人×d，牲畜用水170×104m3；工業總產值101.68×108元，農灌用水定額34.8m3／×104元，毛用水量約3713×104m3；農林牧用水量40151×104m3，灌溉水利用系數為0.471。城市綠化用水量153×104m3。2007年總需水量為45222×104m3，河道下泄量8631×104m3，尚缺水13221×104m3。

3.2.2 2015年規劃水平年

2015現庫車河流域可供水量（p＝75%）為43553×104m3，其中：地表水37897×104m3，主要用于農業；地下水5303×104m3，主要用于庫車鎮的生活、工業以及農村生活、農業；中水353×104m3，主要用于工業及荒漠生態。

2015年總需水量37604×104m3，其中：城鎮、農村生活用水量1369×104m3，牲畜用水181×104m3；工業用水增長趨勢法分析，工業需水量為6623×104m3；農林牧用水量29221×104m3，灌溉水利用系數為0.54。城市綠化用水量211×104m3。水庫損失367×104m3，余水5582×104m3。

3.2.3 2030年規劃水平年

2030水平年庫車河流域可供水量（p＝75%）為50910×104m3。

其中：地表水37897×104m3，主要用于農業；渭干河調水8000×104m3；地下水4512×104m3，主要用于庫車鎮的生活、工業以及農村生活、農業；中水500×104m3，主要用于工業及荒漠生態。

2030年總需水量43172×104m3，其中：城鎮、農村生活用水量2119×104m3，牲畜用水203×104m3；工業用水增長趨勢法分析，工業需水量為18272×104m3；農林牧用水量22063×104m3，灌溉水利用系數為0.60。城市綠化用水量418×104m3。水庫損失369×104m3，余水7369×104m3。

表8 庫車河流域各水平年水資源供需平衡計算表（p＝75%） 104 m3

4 解決水資源供需矛盾的保障措施

從水資源供需平衡計算結果來看，除庫車河平原灌區，其它各區各水平年各個頻率水資源供需是平衡的，總來水量均有富余，只是年內水量分配不均，可通過灌區內配套的工程解決。庫車河平原灌區是資源性缺水區，2007年各業需水量為4.7×108m3，而庫車河多年平均徑流量僅為3.8×108m3，缺水0.9×108m3。隨著流域內各業用水增加，供需矛盾將更突出，依據庫車河規劃控制性工程布局，結合正在建設的銅場水庫，提出庫車河平原灌區解決水資源供需矛盾保障措施。

4.1 各行業的節水

首先充分挖潛庫車河流域內部農業、工業、生活等行業的節水潛力，改造計量設施提高監測水平，調整水價提高人們重視節水的意識。特別是占總需水比例最大的農業的節水潛力，通過配套建設的骨干工程來提高輸水能力，并發展高效節水灌溉提高田間水利用效率節約水量，綜合農業措施主要有少耕、免耕法、秸稈覆蓋與地膜覆蓋、推廣抗旱節水高產型良種、積極推廣抗旱劑、保水劑等化學抗旱保墑技術和水肥耦合技術。

4.2 退耕還水

退耕還水是通過退耕壓縮大農業灌溉面積，以將部分農業用水轉移向工業供水，以滿足迅速增長的工業需水要求。本規劃近期水平年退耕8.5×104畝，遠期新增退耕3.5×104畝，流域共退耕12×104畝，估算可退水量約7000×104m3，退耕地首先將外來大戶承包的土地退出來，原則上盡可能不動當地農民第二輪土地承包的土地。

4.3 調整銅場水庫任務

通過供需平衡分析中水庫的調節計算，若不調整銅場水庫的任務則水庫供水無法達到流域各業的需水目標，因此需將銅場水庫的工程任務調整為供水、防洪和灌溉。

4.4 充分利用其它水源

充分利用中水和地下水水源。中水回用量從2015年353×104m3，增加到2030年500×104m3。在枯水期可適當加大地下水的開采，以緩解水資源的供需矛盾。

4.5 利用渭干河的水資源實現跨流域調配

建設渭干河西水東引工程實現水資源調配0.8×108m3，以滿足流域不斷發展的各業需水要求。

隨著上述工程的相繼建成以及灌區工程的配套建設，可以滿足流域內的各業需水要求，同時規劃水平年也實現了水資源調配目標，以實現流域水資源的優化配置。

5 工業園區供水方案

庫車縣是塔里木石油天然氣開發的主戰場，國家 “西氣東輸”工程的主氣源地，為自治區級的化工園區和自治區高新技術工業園，是阿克蘇地區及南疆的重要經濟發展區。隨著庫車工業園區的快速發展，工業用水量不斷增加，農業灌溉用水與工業和城鎮用水之間的矛盾將日益突出，為了滿足庫車河灌區及庫車縣工業用水供需平衡，擬采取五項工程措施：

一是適度開采地下水：根據高水高用、低水低用的原則，適度開采地下水，一是用于工業園區用水，二是用于農業灌溉。

二是利用庫車河銅場水庫工程給工業園區供水：水庫位于庫車河中游峽谷河段末端，壩址距庫車縣城以北約25km。水庫壩型為粘土心墻土石壩，壩長240m，最大壩高59m?？値烊?560×104m3，調節庫容5074×104m3，死庫容779×104m3。在水庫下游設沉沙池1座，布置一條長15km的工業引水管道，進入水廠處理后，向工業區供水，投資0.40×108元。水庫年最大可供水量為4915.71×104m3。該工程應盡快建成，為庫車工業園區供水創造條件。

三是在灌區大力發展農業高效節水及常規節水工程：主要是在庫車渭干河灌區及庫車縣庫車河灌區開展灌區農業高效節水及常規節水建設，節約足夠的地表水資源，置換調劑給庫車工業用水。常規節水的工程措施主要采取對干、支、斗渠進行防滲。

四是工業中水回收利用工程：為建設節約型社會和提高水資源利用率，通過對工業污水處理后，進行回收利用，工業中水中主要利用工業冷卻水排水，經企業處理達到農業水灌溉標準后用管道送入城市綠化渠系，主要用于城鎮綠化。

五是盡快實施 “西水東調”工程：即從渭干河向庫車工業園區調水的輸水工程，該工程輸水線路通過多次現場踏勘，并在規劃圖上進行比選，優選隧洞自流＋渠道取水方案。隧洞采用駱駝脖子樞紐＋隧洞方案，渠道采用方案二中的引水干渠。近期只須修建引水干渠給農業供水，遠期修建隧洞專給工業供水，同時渠道給農業供水20592.75×104m3。隧洞的斷面尺寸用遠期水平年控制。

1 新疆庫車工業園區供水配置規劃報告 （內部資料）［R］.2008

2 新疆庫車河流域綜合規劃報告 （內部資料）［R］.2010

3 焦宏波 .新疆白楊河流域水資源配置研究 ［J］.水利規劃與設計，2010，（5）：11－13