新疆玛纳斯河流域水资源利用情况探讨

2017-11-08新疆玛纳斯河流域管理局

河南水利与南水北调 2017年10期

□黄彬（新疆玛纳斯河流域管理局）

新疆玛纳斯河流域水资源利用情况探讨

□黄彬（新疆玛纳斯河流域管理局）

玛纳斯河流域年平均降水量173.30 mm，最大年份251.10 mm，最大日降水量34.50 mm。当前玛纳斯河流域用水量最大部分为农业用水，达到9.76×108m3，而整个流域的地下水开采量为7.53×108m3。该地区的地表径流来自高山区的冰雪融水，以及河流上游的稀少降水。从以上数据分析来看，玛纳斯河流域的水资源使用情况将达到极限，必须采取多种管理措施，对水资源的使用进行合理分配。

玛纳斯河流域；水资源；供需平衡分析；开发利用

0 引言

新疆玛纳斯河流域属于温带大陆性气候，由于受到地形的阻挡，暖湿气流无法到达新疆腹地，从而造成该地区干燥少雨、昼夜温差大的特点。因此对于水资源的管理与利用，成为水利部门关注的重点。新疆玛纳斯河流域水资源的匮乏状况，是由于降雨与蒸发比例失衡造成的。昼夜20°以上的温差，使原本稀缺的水源难以保留。随着农业用水、工业用水、生活用水的逐年递增，玛纳斯河流域水资源的供需矛盾日益严重。因此如何在保证水资源径流的情况下，合理分配农业、工业和生活用水，提高水资源的综合利用率，应成为水资源管理部门关注的重点。

1 玛纳斯河流域水资源的发展概况

1.1 玛纳斯河流域区域概况

玛纳斯河流域地处天山北麓中段、准噶尔盆地南缘，地势自东南向西北缓缓倾斜。南部为天山山区和丘陵地，是优良的夏牧场；中部为冲积平原区，是该县主要粮产区；北部为沙漠区，是古尔班通古特沙漠的一部分，境内的山脉属天山依连哈比尔尕山中段。玛纳斯河从上游的天山峡谷流出，向北注入玛纳斯湖，全长约450 km。玛纳斯河沿途流经20多个市县，和静县、玛纳斯县、沙湾县、和布克赛尔蒙古自治县、石河子市等。

1.2 玛纳斯河流域可供水量分析

玛纳斯河干流流域的总面积达到1.98×104km2。玛纳斯河流域平原地区占地广大，农业与生产用水量超过了1 385 m3，至2020年左右则会突破2 000 m3。玛纳斯河流域河流径流量达到12.46×108m3，地表水资源总量为24.32×108m3。在玛纳斯河流域红山嘴渠首枢纽水利工程完工后，河流的悬移质含沙量与输沙量逐渐减少。渠首枢纽主要由上游整治段、溢流侧堰、进水闸、泄洪冲沙闸、下游整治段及总干渠和曲线沉沙池等部分组成，具有灌溉、防洪、发电、水库引水和城市供水等功能。当前玛纳斯河流域的有效灌溉面积达到26.54×104km，东西岸引水干渠、平原水库的整体利用率达到93.70%。区域平均净灌溉定额6.50 m2/hm2，喷灌与滴灌的节水量达到35.26×106m3。流域内的14座水库分为3个灌区，石河子灌区、下野地灌区和莫索湾灌区，灌区的总库容达到6.80×108m3。

2 玛纳斯河流域水资源的利用情况分析

2.1 玛纳斯河流域水资源分配情况

玛纳斯河流域的水资源主要分配给农业用水、生产生活用水和生态用水方面，但近年来的工业用水也呈现逐渐上升趋势。农业经济的过度发展，特别是畜牧业与林业的开荒，导致了自然植被的破坏与水土流失。最近几年玛纳斯河流域的地下水位逐年下降，农业经济的用水量与日俱增。虽然棉花等其他农作物的生产，使用了喷灌和滴灌技术，使得农业经济的用水量有所下降，但整体形势仍然不容乐观。同时在农业农药与化肥大量使用的情况下，农业灌溉区的水体污染现象非常严重。另一方面玛纳斯河平原地区的工业发展，其用水量也呈现逐年上升的趋势。而且高污染工厂排出的废水和废渣，又对玛纳斯河流域的水源造成了二次污染。当前石河子灌区、下野地灌区和莫索湾灌区等地区水库的蓄水量逐年下降，流域水资源的使用情况不容乐观。

2.2 玛纳斯河流域水资源优化配置模型

从当前玛纳斯河流域中水资源的利用情况，完成水资源分配方式的优化工作，具体公式如下：

其中：X为影响水资源分配的决策数值；F（X）为水资源分配中所产生的效益值，一般用函数表示。

以上公式模型涉及多个变量，这也是水资源分配优化中常用的计算方式。其中F（X）水资源分配中所产生的效益，包括社会效益、经济效益和环境效益等多方面内容。

社会效益的公式如下所示：

式中：Di为用户的用水量；X1j，X2j为地表水向用户提供的水量，地下水向用户提供的水量。

经济效益的公式如下所示：

式中：a，b，c分别表示修正系数，用户单位用水量所产生的效益系数（元/m3），用户单位用水量的费用（元/m3）。

环境效益的公式如下所示：

式中：dj为流域单位水源中主要污染物的浓度（mg/L）；pj为用户的排污系数。

通过以上的水资源利用公式，可以得出玛纳斯河流域水资源的分配结果，具体情况如表1所示。

表1玛纳斯河流域水资源的分配结果表

由以上表可以得出：玛纳斯河流域水资源的使用总量，小于河流地表径流与地下水资源的总量，玛纳斯河流域的水资源能够满足地区需求，但仍旧存在缺水危机。

3 玛纳斯河流域水资源供需问题的解决策略

3.1 制定严格水资源管理制度

玛纳斯河流域在5—8月等降水量较多的月份，流域供水量能够满足地区的生产生活需求。其余月份为枯水期，流域的地表径流量明显减小，在地下水总量不变的前提下，流域供水就会出现过度使用的问题。因此对玛纳斯河流域水资源的利用，需要制定严格的水资源管理制度进行规范。首先水利部门应该对农业用水、生产生活用水等用水情况进行控制，通过推行喷灌、滴灌技术，安装节水龙头和节水装置，有效节约农业和生活用水。对于当前出现的水资源过度开发和水体污染问题，可以通过设置严厉的处罚措施予以规范。同时对于那些污染程度较高的化工企业，需要通过机械设备、生产设施的更新换代，来减少污染物的排放，节约水资源的使用量。

3.2 提高水资源监管与处理水平

当地的监督管理部门要做好水资源的监察工作，确保区域水资源的合理利用，以及区域水质的达标与安全。而且在水资源的使用过程中，要以地下水的使用为主。在农业灌溉保证率控制75%以上，生态水源保有率50%以上的前提下，农业、工业和生活用水都要选用水质良好的地下水。同时污水处理部门要做好污水回收处理工作，通过物理处理、生物降解等流程，完成废水变净水的工作。各级管理部门要对区域水资源的使用情况做好统计和汇报，以保证水资源的统一规划和管理。通过设置开发利用控制“红线”，用水效率“红线”，功能区域污染控制“红线”，有效提高水资源管理和水资源的利用效率。