极端干旱区平原性水库耗水量初步分析——以新疆阿克苏河流域西湖水库为例

谢 晖　徐永军　侯晓华　贺兴宏*

(1 新疆塔里木河流域阿克苏管理局， 新疆 阿克苏 843000)(2 塔里木大学水利与建筑工程学院， 新疆 阿拉尔 843300)



极端干旱区平原性水库耗水量初步分析
——以新疆阿克苏河流域西湖水库为例

谢 晖1徐永军1侯晓华2贺兴宏2*

(1 新疆塔里木河流域阿克苏管理局， 新疆 阿克苏 843000)(2 塔里木大学水利与建筑工程学院， 新疆 阿拉尔 843300)

通过对阿克苏河流域西湖水库耗水监测，采用进出库水量差法和调查分析两种方法对西湖水库耗水量进行分析。经分析得，进出库水量差法计算西湖耗水其进出库断面水量较大；库区调查分析西湖耗水时考虑经验值、参数是借鉴周围地区，结果存在一些差异。经分析初步确定西湖水库年耗水量为0.38～2.65亿m3左右。

阿克苏河流域； 西湖水库； 耗水量分析

1　概况

西湖水库位于新疆阿克苏河流域阿克苏市西郊的山前平原，为新疆生产建设兵团第一师西大桥电厂的调节水库。水库为平原性水库，库容为2 300万m3,库区面积5 km2。在托什干河与库玛拉克河汇合处引水，经过13 km的引水渠输送至库区。西湖水库年引水量30多亿m3。库盘处于台地，与周围高差达到20米。

2　西湖耗水监测区范围及耗水量监测主要任务

阿克苏西湖耗水监测区范围从西大桥水电站引水枢纽开始，经13km电站引水渠至西湖，由西湖至水电站尾水渠[2][3]。主要任务为：1)监测西大桥龙口日平均引水量及年引水量；2)监测西大桥龙口至前池过程中沿途开口引水情况；3)监测西大桥电站退水情况；4)监测西湖年水量蒸发及渗漏情况。

3　西湖耗水监测站数量与分布

西湖耗水监测包括两个进水断面和六个出水监测断面，巡测六个引水站点。耗水监测站主要分布在：1)两个进水断面为：西大桥引水渠测水断面和艾力西渠测水断面；2)六个出水监测断面为：胜利渠、二级电站渠、沙克沙克渠、老大河渠、东岸大渠、电站退水渠测水断面。3)六个巡测引水断面为：西大桥电站引水渠0+100引水口，西大桥电站引水渠2+425引水口，西大桥电站引水渠8+275引水口，西湖游乐园引水口，西湖塔里木热电公司引水口，电站前池引水口。具体位置如图1所示。

其中，两个引水断面和六个出水断面的监测要求与地表水监测要求相同主要为进出水量监测，六个巡测引水断面监测要求主要是现场调查引水流量、灌溉面积和种植结构。

4　西湖耗用水分析

本文对西湖水库耗水量采用两种方法计算：(1)是根据水量平衡法，进出库水量差计算耗水量；(2)是用经验公式或调查计算其各项水量损失，得到耗水量。

4.1进出库水量差

根据水量平衡原理，进出库水量差即用进入西湖的水量减去流出的差值来得到[1]。进库断面为电站引水渠、艾力西引水渠，出库断面为：胜利渠、二级电站渠、沙克沙克渠、老大河渠、东岸大渠、退水渠。

图2　2013年10月～2014年9月西湖水库进库水量(单位：万m3)

图3　2013年10月～2014年9月西湖水库出库水量(单位：万m3)

图4　2013年10月～2014年9月西湖水库各月进出库水量比较(单位：万m3)

2013年2014年10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月9月全年合计进库水量333252246725585211491816316202127663772954517637785673339794402208出库水量307031946822198165771467412787122303373852767668115676136984375698进出库之差26222999338745723489341553639911750-3033-28281026511

根据 (2013年10月～2014年9月) 各断面进出库水量监测资料可计算得到2013-2014年度西湖水库耗水量为2. 651 1亿m3。

4.2调查分析

库区调查分析是通过经验公式及调查结果计算库区的渗漏水量、蒸发水量以及周围工业、农业引用水量等，再将各分项损失累加后得到耗水量[4]。计算西湖耗水量约为3 790. 11万m3。

4.2.1库盘渗漏水量

采用下面公式计算：Qsq=Qk×α

式中：Qsq—水库渗漏量;

Qk—水库历年平均库容量;

α—水库渗漏系数.

西大桥电厂前池库容2 300万m3，其中水库渗漏系数采用1.06(从2009年黄科院、华北水院、第一师工程局共同编制的《阿克河流域农一师灌区节水措施研究》中上游水库损失水量推算得到)，西湖的渗漏水量即为2 438万m3。

4.2.2蒸发情况估算

监测西湖在不同季节的水面面积，然后取平均水面面积为4. 75 km2。阿克苏市多年平均蒸发量为1 907 mm。根据当地资料，水面蒸发折算系数采用0. 58计算。估计西大桥电厂前池年蒸发量为525万m3。(475×1. 907×0. 58≈525)

4.2.3西湖周边农业用水调查

西湖有较大用水口5个，年用水量约780万m3，灌溉面积2 000多亩。

表3西湖水库周边农业用水情况统计表

4.2.4热电厂用水

经调查热电厂现有75吨锅炉2台，65吨锅炉1台。负责阿克苏市80万平米的冬季供热，并在供暖时进行发电。其中一台75吨锅炉11～3月供暖，另一台65吨锅炉在12、1、2月进行供暖。热电厂利用冬季发电量为1. 1亿度。集中供暖一次网(锅炉)11—3月用水定额为76 m3/吨.月，火力发电用水定额为38. 89 m3/万千瓦时。热电厂年用水量为47. 11万m3(其中发电用水42. 78万m3,供暖用水4. 33万m3)。4.2.4.1发电用水

1. 1×38. 89=42. 78万m3

4.2.4.2供暖用水

供暖用水为4. 33万m3(其中：75×76×5=2. 85万m3，65×76×3=1. 48万m3)。

4.2.5西湖水库年耗水量

表4　西湖水库耗水量汇总(单位：万m3)

图5　西湖水库各项所占总耗水量比例(%)

通过调查分析法得出西湖水库年耗水量为0. 38亿m3。

5　结论与分析

通过综合分析：进出库水量差计算西湖耗水其进出库断面水量较大，同时计量断面过多，影响因素较大，其允许误差对计算结果影响很大，可能造成本次计算结果不理想，还需要取得长期观测资料后再做分析。库区调查分析西湖耗水中有些经验值、参数是从周围地区借鉴，会存在某些差异。特别是西湖库盘处于台地，与周围高差较大，其渗漏参数估计会偏小，同时，受农业水利用系数比较低的影响，是造成耗水量计算结果偏小的主要原因。

因此，初步估算西湖水库年耗水量为0. 38～2. 65亿m3左右。

[1]张晓娅，杨世伦.流域气候变化和人类活动对长江径流量影响的辨识(1956～2011[J]. 长江流域资源与环境. 2014(12)：1729-1738.

[2]叶茂,徐海量,宋郁东.塔里木河流域水资源利用及其变化趋势分析[J]. 科学通报. 2006(51)：14-20.

[3]吐尔逊·哈斯木,曼尼萨汗·吐尔隼,阿依先木·司马义.塔里木河流域水资源利用对干流土地沙漠化的影响分析[J]. 干旱区资源与环境. 2010(08)：58-62.

[4]开赛尔·斯依提,朱卫东,吐尔洪·亚生.叶尔羌河平原绿洲耗水的初步分析[J].水利建设与管理2010(05)：67-71.

Initial Analysis of the Water Consumption of Plain Reservoir under Extreme Drought Area——Take the Xihu Reservoir in Aksu River Basin for Example

Xie Hui1Xu Yongjun1Hou Xiaohua2He Xinghong2*

(1 Tarim River Basin Management Bureau in Xinjiang, Aksu, Xinjiang 843000)(2 College of Water Conservancy and Architecture Engineering, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300)

The water consumption of Xihu reservoir in Aksu river basin has been monitored within the variation range and has been analyzed by the methods of survey analysis and the calculation of the water deficit between the water inflow and outflow. The results showed that the water quantity is larger of section of inflow and outflow reservoir, which would have great impact on the result. Some parameters using method of survey analysis has been decided by experience or the value of surrounding area. The water consumption of xihu reservoir is among the 0. 38 and 2. 65 billion m3.

Aksu river basin; Xihu reservoir; analysis of the water consumption

2015-07-01

塔里木大学校长基金项目(TDZKSSZD201308)

谢辉(1982-)，男，本科，工程师，主要从事水利管理工作E-mail：521203808@qq.com

*为通讯作者E-mail：hexinghong0611@163.com

1009-0568(2016)01-0083-05

TV214

ADOI：10.3969/j.issn.1009-0568.2016.01.015