干旱地区灌区水资源及灌溉水利用系数评价

刘思远

（新疆维吾尔自治区水利管理总站 乌鲁木齐市830000）

0 引言

内陆干旱区不同于湿润区与半干旱区，在气候、土地利用类型、水资源的组成与转化等方面具有鲜明的特点[1]。内陆干早区的水资源承载力相对较低、生态环境十分脆弱、社会经济发展与生态环境的保护对水资源的竞争十分剧烈。干早内陆河流域，蒸发量极大，年降雨量却不足，有的地区甚至终年不降雨，而蒸发量却是降水量的几倍，几十倍，甚至上百倍[2]。在过去的50年中，和田河灌区土地利用变化主要表现在开垦荒地和扩大绿洲过程中。水土资源的开发和绿洲面积的不断扩大，加大了水资源压力，流域内水问题日趋突出，水资源开发过程中的生态与经济的矛盾日益尖锐，并已严重阻碍了流域社会经济与生态环境的健康发展[3]。灌溉水利用系数既是衡量农业节水效果的关键指标，也是集中反映灌溉工程质量、灌溉技术水平和灌溉用水管理水平的一项综合指标，灌区水资源合理配置不仅是流域发展面临的问题，也是新时期打赢脱贫攻坚战亟待解决的问题，本文以和田河流域灌区为研究对象，对灌区水资源和灌溉水利用系数进行评价，为西北干旱区灌区管理提供有力依据。

1 灌区发展现状

和田河流域灌区自秦汉时期开始，经劳动人民数千年的开发，逐步形成了和田河绿洲，解放前灌溉设施十分简陋，解放以来，特别是2000年以后，进行了大规模灌区改造。随着塔里木河近期综合治理项目的实施[4]，灌区已形成较为完整的蓄水、引水、输水、提水、排水等灌溉系统。

目前，灌区共修建渠道总长度19 013.9 km，防渗率仅为35.4%，灌区渠系水利用系数和田间水利用系数低，导致流域灌区用水效率低。流域已建成干、支、斗、农排总长1 764.3 km，尚未形成完整的排水系统，土壤盐渍化问题突出。灌区现有机井2 067 眼，可满足现状2.76 亿m3的需水要求。

和田河流域总灌溉面积为21.00 万hm2，其中地方灌区总灌溉面积19.35 万hm2，兵团灌区总灌溉面积1.65 万hm2。主要种植小麦、玉米、大麦、水稻、棉花、油料、蔬菜、瓜果等作物。现状灌区种植业面积为15.43 万hm2，林业面积为3.37 万hm2，牧业面积为2.20 万hm2。粮食作物面积为7.9 万hm2，经济作物面积为7.53 万hm2。2015年，流域灌区高效节水面积5.13 万hm2，节灌率为24.43%，其中地方和兵团灌区高效节水灌溉面积分别为为3.48 万hm2和1.65 万hm2，节灌率分别为17.97%和100%；现状年灌区农业综合灌溉定额为12 810 m3/ hm2，综合灌溉水利用系数0.51，其中地方和兵团灌区农业综合灌溉定额分别为13 065 m3/hm2、9 840 m3/hm2，综合灌溉水利用系数分别为0.49、0.75[5]。

2 灌区水资源条件

和田河流域位于喀喇昆仑山北坡，属于温带大陆性气候，气候特征主要为，降水量小而蒸发强烈；气温年变幅大；气候干燥；日照时间长。多年平均降水量68.5 mm，多年平均蒸发量3 109.1 mm，多年平均气温为12.2℃，极端最高气温为40.6℃；极端最低气温为-21.6℃。

和田河流域内水系主要为和田河两大支流，东支玉龙喀什河，多年平均年径流量为23.09 亿m3；西支喀拉喀什河多年平均年径流量22.27 亿m3。和田河多年平均年径流量45.36 亿m3，是流域灌区各业用水的主要水源。和田河流域地下水总补给量为16.40 亿m3，地下水天然补给量为4.29 亿m3，和田河流域水资源总量为49.98 亿m3。从和田河流域水资源总量分析，完全可以满足灌区需水要求，但由于和田河天然来水过程和灌区需水过程不匹配，造成灌区存在春季缺水问题。

3 灌区农业发展规划

3.1 灌溉面积规划

现状年2015年，和田河流域灌区总灌溉面积为21.00 万hm2，在立足于满足流域生态基本需水及确保粮食安全的前提下，通过优化农业产业结构，做优做强特色林果业，加快发展现代畜牧业，加快发展特色种植业，大力发展实施农业等措施使和田河流域农业结构更趋合理。减少水稻等高耗水作物的种植面积，适度调整玉米、小麦的种植面积，重点发展小麦、玉米及饲用玉米生产，积极发展优质棉品种，适度增加蔬菜及油料种植面积。增加苜蓿及人工草场的面积。基于以上考虑，和田河流域灌区农林牧发展比例由现状年的73.50∶16.00∶10.49，适当调整至规划水平年2020年农林牧发展比例调整为72.3∶17.7∶10.0，至规划水平年2030年农林牧发展比例调整为70.3∶21.3∶8.3。

为落实最严格水资源管理制度，和田地区编制了和田地区用水总量控制方案，地方灌区各县均需不同程度退减面积；兵团维持现状年灌溉面积不变。根据新疆生产建设兵团的相关规划，XX 镇至2030年新增灌溉面积1.21 万hm2。到近期水平年2020年和田河流域灌溉面积20.86 万hm2，地方灌区退减面积0.14 万hm2。到远期水平年2030年和田河流域灌溉面积21.95 万hm2，地方灌区退减面积0.27 万hm2，兵团灌区新增面积1.21 万hm2。

3.2 高效节水面积规划

现状年和田河流域高效节水灌溉面积为5.13 万hm2，节灌率为24.43%，其中地方和兵团灌区高效节水灌溉面积分别为3.48 万hm2和1.65 万hm2，节灌率分别为17.97%和100%；

结合目前流域种植业结构单一和农业用水所占比例大等特点，规划水平年积极大力提高农业节灌率，特别是冬小麦、林果业等作物，积极推广滴灌节水技术，预计和田河流域至2020年高新节水灌溉面积达到10.19 万hm2，节灌率达到48.85%；2030年高新节水灌溉面积达到12.43 万hm2，节灌率增长至56.61%。

4 灌水量及灌溉水利用系数分析

根据和田河流域各区作物种植面积、灌溉定额、灌溉水利用系数，计算不同水平年各区灌溉毛需水量，2015年和田河流域毛需水量为268 929 万m3，占和田河流域总需水量的94.7%；2020年和田河流域毛需水量为241 498 万m3，占和田河流域总需水量的92.6%；2030年和田河流域毛需水量为238 750 万m3，占和田河流域总需水量的87.3%。见表1。

表1 和田河流域需水量表

现状年和田河流域灌溉水综合利用系数为0.51，其中地方灌区灌溉水综合利用系数为0.49，兵团为0.70。随着和田地区加强各级渠道改造防渗，提高田间管理，和田河流域节水改造工程五年实施方案和各县市灌区农田综合规划的实施，对主要渠道进行改建、防渗等，灌溉水利用效率得到提高。根据三条红线用水效率指标，并结合流域灌区近远期的工程规划和建设，预测到2020年和田河流域灌溉水综合利用系数为0.56，其中地方灌区灌溉水综合利用系数为0.55，兵团为0.72。到2030年和田河流域灌溉水综合利用系数为0.60，其中地方灌区灌溉水综合利用系数为0.59；兵团为0.74。详见表2。

表2 和田河流域灌区灌溉水利用系数表

5 灌区水资源供需分析与评价

根据不同规划水平年水资源供需分析计算，现状年在P=50%、P=75%和P=90%的来水频率下，全流域开采地下水2.76 亿m3，灌区仍有春季缺水的情况，缺水量分别为1.99 亿m3、2.15 亿m3、3.00 亿m3。现状年和田河流域不能满足灌区灌溉用水要求和下泄生态水量，分析原因，主要是由于水资源时空分布不均、工程引水能力有限，同时灌区引水过大、灌溉水平低，水资源浪费严重，从而造成全流域各灌区均在2—4月存在季节性缺水的问题，并且在渠首断面和肖塔断面下泄生态水量不足。

近期水平年2020年，通过退减农业灌溉面积，大力发展高效节水灌溉，并通过骨干工程和田间工程的改造，提高水资源利用效率。和田河流域灌区灌溉面积由现状年的21.00 万hm2退减到19.64 万hm2，高效节水灌溉面积由现状年的5.13 万hm2增加到10.19 万hm2，农业综合灌溉定额由12 810 m3/hm2下降到11 550 m3/hm2，灌溉水利用系数由现状年2015年的0.51 提高到2020年的0.56，流域总需水也由目前的26.89 亿m3减少到24.15 亿m3。在P=50%、P=75%和P=90%的来水频率下，灌区仍有春季缺水的情况，均缺水在玉河灌区，喀河灌区不缺水，缺水量分别为0.71 亿m3、1.52 亿m3、1.53 亿m3。可以看出，玉河灌区虽然通过大力发展节水灌溉，提高水资源利用效率，玉河灌区仍存在不同程度的缺水，缺水主要原因是缺乏山区水库调蓄。从灌区水资源利用效率来看，修建玉龙喀什水利枢纽工程，解决灌区灌溉用水与供水的矛盾。

6 结语

和田河流域灌区不仅承担着人民生产生活的需要，更承担着当地百姓从脱贫到小康的重要责任，通过对灌区水资源、作物需水量及灌溉水利用系数的分析，得出和田河流域灌区需通过骨干工程和田间工程的改造、发展高效节水灌溉、修建山区控制性水利工程等一系列措施，到2030年，可使和田河流域毛需水量降为238 750 万m3，灌溉水综合利用系数达到0.60。满足人水和谐需求，实现经济和社会的可持续发展。