新疆兵团六师水资源利用结构优化研究

2018-09-23胡尚志

陕西水利 2018年5期

胡尚志

（新疆维吾尔自治区水文局，新疆乌鲁木齐 830000）

新疆水资源分布不均，各兵团主要驻扎在沙漠边缘等缺水区域，随着兵团工农业生产能力的提升，节约用水日益成为各师团水利工作的核心。现阶段，六师农田利用水占比过大，漏水、渗水现象突出，为协调工农业生产，节约水资源，必须实施农田水利水资源再优化工程。

1 水资源概况

新疆建设兵团六师主要驻扎天山北麓、准葛尔盆地南部。全师设14个团农牧场，大部分团场分布于山前倾斜平原、冲积—洪积平原和沙漠边缘。全师境域内主要河流有玛纳斯河、塔西河、雀儿沟河、呼图壁河、三屯河、头屯河、乌鲁木齐河等。各河流主要发源于天山，由南向北流入准噶尔盆地。其中，除玛纳斯河是年径流量10亿m3以上的新疆大型河流外，其余各河流都是年径流量在10亿m3以下的中小型河流。现状条件下，多年平均地表水资源量为8.5亿m3，地下水总资源量为7.6亿m3，地表水与地下水之间重复量为2.2亿m3，全师水资源可利用总量为13.9亿m3。

2011年，六师总毛用水量12.2亿m3，占可用资源比例为87.7%，可用水资源面临枯竭的威胁。其中，居民生活毛用水量634.2万m3，占总用水量的0.52%；农业（含畜禽用水）毛用水量12.1亿m3，占总用水量的98.2%；工业毛用水量1228.1万m3，占总用水量的1.0%；建筑业毛用水量65.7万m3，占总用水量的0.05%；第三产业毛用水量187.1万m3，占总用水量的0.15%；生态毛用水量（城镇环境用水）86.1万m3，占总用水量的0.07%[1]。

2 水资源利用分析

2011年六师总毛用水量12.2亿m3，按总人口约31万核算，人均用水量高达3961m3/人，而2011年我国人均用水量为454.4m3/人，六师人均用水量约为全国8.7倍。新疆每平方公里拥有水量仅为5.20万m3，是全国平均水平的18.90%。属于严重缺水的地区，人均用水量过高，存在水资源利用结构严重失衡状况。从各行业、各产业用水总量来看，农业用水占比最大，超过98.2%，工业毛用水量1228.1万m3，占总用水量的1.0%。剩下的不足1.0%为居民生活用水等。2014年，六师GDP规模为204.85亿元，三产业结构比例分别为12.5%、53.2%和34.3%。可见，工业已经占据六师国民经济发展的最重要地位，服务业占比也逐步提升。与2014年第一产业在全国占比9.1%对比，六师占比高于全国约3%左右，虽呈降低的趋势，但农业乃是重点发展产业之一。由于发挥农业基础性作用的战略政策短，时间难以扭转，故六师必须进一步提高单位用水的农业产出，优化农业水资源利用结构。

3 农业用水占比分析

3.1 种植结构不合理

2011年，兵团六师土地总面积1105.6万亩，其中耕地274.2万亩，园地10.0万亩，林地142.9万亩，草地394.8万亩，城镇村及工矿用地35.9万亩，水域及水利设施用地35.4万亩，交通运输用地19.1万亩，其他用地193.2万亩。其中，草地面积占比最大，为35.7%，耕地面积其次，占比24.8%。在灌溉上，总灌溉面积为258.1万亩，其中农作物灌溉面积为226.2万亩，占比87.6%，林地灌溉面积为31.3万亩，牧草灌溉面积为0.6万亩。因此，农作物灌溉用水是农业用水中的重点。在种植结构上，六师以粮食作物和棉花为主，其中粮食作物年灌溉面积65.76万亩，且棉花的含量水最大，其次是小麦和水稻等粮食作物[2]。粮食作物和棉花生产中相对耗水量较高，同时，六师的玉米、小麦和棉花主要向内地和国外出口，从水资源的转移来讲，农产品出口实际上是水资源的向外输出，是不利于六师的水资源保护的。

3.2 水源损耗

兵团六师区域河流多为季节性河流，秋冬两季断流的情况较为常见，所以要满足农业灌溉用水，必须借助水库、塘坝和井水等水源工程。区域的水库塘坝众多，但由于年久失修以及库盘缺乏防渗工程，水库、塘坝的容量变小，损耗过大。目前，东草滩水库、头道沟水库、徐家海子水库、硝坑水库坝体高度不足，坝外无排水设施，且调蓄水量较小，库盘无防渗措施；猛进水库、八一水库、黄家梁水库受上游来水污染影响，水库水质逐年变差，淤积严重；机井是六师重要水源，从全师范围看，95年以前建设的机电井出水量偏小，设备陈旧；1995年～2000年间建设的机电井使用状况逐渐恶化，无统一规划，机井布置不合理，无序打井未得到有效控制，使部分团场地下水严重超采。

3.3 渠道系统损耗

灌区内的渠系大多是上世纪80～90年代规划设计，灌区将有限的资金用于灌区部分骨干工程建设。受建设条件限制，渠道由当地人民群众投工投劳建设，建设标准低。渠系经多年运行后已经老化，先前防渗渠道，砼板脱落、破损较为常见，土渠运行多年至今，淤积、冲刷、渠堤坍塌、杂草丛生现象较为常见。如卡哈提河一道坝、二道坝等截潜引水工程运行多年，截渗井反滤料下沉，滤水管堵塞，造成引水量不足。现有的水闸、溢流堰等建筑物建设标准低，经过多年运行，缺乏日常维护，已出现浆砌石闸墩开裂、闸槽变形、枋木启闭梁糟朽、启闭螺杆弯扭、闸门不能正常启闭、扭面断裂、垮塌等现象，老损的渠道工程建筑物已经影响了渠道的运行管理及节能节水。

3.4 节水灌溉系统覆盖率低

2011年，兵团六师年总灌溉面积259.08万亩，节水灌溉主要为喷灌和滴灌，经过多年发展，节水灌溉覆的耕地面积已经大幅提升，但露天的渠道灌溉仍较为常见。至2011年，六师渠道灌溉面积为118.6万亩，占比46.0%，喷滴灌灌溉面积为139.4万亩，占比54%。虽然节水灌溉面积已经大幅提升，但渠道灌溉效率低，用水损耗大，且部分团场的节水灌溉还远远没有达到精量灌溉的要求，节水灌溉系统覆盖率低。

4 水资源优化措施

兵团六师为资源性缺水地区，水资源利用主要集中用于农业，工业和城市，用水比例相对较小。逐步降低农业用水比例，增加城市和工业用水比例，使水资源利用向效益最大化的方向转移。在农业灌溉节水环节，主要是加强水源节水工程、渠道防渗工程和节水灌溉的建设力度。

4.1 科学规划产业结构

兵团六师农业生产单位用水产出低，而工业和服务业产出高，因此，应降低农业用水在总用水量中的占比。到2020年，六师规划年总毛用水量113620.5万m3，其中居民生活毛用水量877.86万m3，占总用水量的0.77%；农业（含家禽用水）毛用水量90735.6万m3，占总用水量的79.86%；工业毛用水量17277.57万m3，占总用水量的15.21%；建筑业毛用水量2373.36万m3，占总用水量的2.09%；第三产业毛用水量2138.67万m3，占总用水量的1.88%；生态毛用水量（城镇环境用水）217.36万m3，占总用水量的0.19%，具体各业的毛用水量比例详见图1。

图1 六师规划年（2020年）各业毛用水量结构图

到2020年，农业用水较2011年降低18个百分点。将农业用水调给工业和服务业用水，不仅可提升经济发展质量，可从整体上降低六师用水量。调整种植业结构，适当减少高虚拟水含量农产品的出口，减少高虚拟水含量的粮食作物的种植面积，将有效提高水资源的利用率。

4.2 建设水源节水工程

水源工程主要包括水库工程、塘坝工程、引水枢纽（渠首）工程、机电井工程。2012年～2015年，六师新建了甘河子水库和草建连水库，增加了可调节水源储备，根据规划，六师改建引水枢纽2座，改建水库3座，新建水库4座，引水枢纽工程分布在北塔山牧场，水库工程主要分布在新湖农场、芳草湖农场、红旗农场、北塔山牧场；改建塘坝20座，新建塘坝6座，主要分布在新湖农场、芳草湖农场、106团、奇台农场、红旗农场、北塔山牧场。水库清淤、污染治理以及防渗工程也在规划之列，这些措施将增加水源水容量，减少水源的无用消耗。

4.3 加大防渗工程、高效节水灌溉工程投资

调整现状灌排渠系工程现状，拟对全师灌排渠系进行防渗改建，完好的灌溉渠道继续使用。已防渗且外观破损的灌溉渠道，在规划期间进一步防渗改建，未防渗且在规划期继续使用的灌溉渠道在规划期间进行防渗改建。灌溉渠系改造主要分布于五家渠灌区、玛河灌区、芳草湖灌区、引额灌区、开垦河灌区及红旗农场。排渠工程主要针对地下水位较高的新湖农场进行新建，干排已施工完毕，处于运行阶段。针对支、斗排进行新建，增加防渗、防冻胀措施，进一步完善灌溉系统。同时，兵团六师拟在全师范围内规划高效节水灌溉工程，包括喷灌和滴灌，以滴灌为主。2015年至2020年，兵团六师需要新建高效节水灌溉面积74.82万亩，其中粮食作物26.96万亩，经济作物17.92万亩，林果业29.94万亩；按喷滴灌类型划分，包括喷灌0.8万亩，滴灌74.02万亩。同时，加强高效节水灌溉系统信息化进程，选取已建且运行良好的田间大系统和新建集中连片的田间系统配套信息化作为高效节水灌溉信息化的示范工程。灌溉信息化工程将进一步提高节水工程的节水效率，使得农业生产向高效、高产出方向发展。