新疆和田地区水安全配置方案初步研究

2021-01-15张胜东

水利技术监督 2021年4期

王新，张胜东

(1. 水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院，新疆乌鲁木齐 830000；2. 新疆兵团勘测设计院(集团)有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830002)

1 概况

和田地区位于新疆维吾尔自治区的最南端，总面积24.9万km2，占全疆总面积的15%，占全国总面积的2.6%。

和田地区水资源总量为97.41亿m3，共有发源于昆仑山北坡大小河流36条，均属冰川融雪补给性河流，多年平均年径流量73.35亿m3，可利用的河流24条，多年平均年径流量68亿m3，除和田河流入塔里木河外，其余各条河流自成一独立水系。河流年均径流量年际变化不大，但在地域分布上东部、西部少于中部地区，且季节分配极不均匀，具有春旱、夏洪、秋缺、冬枯的特征。

和田地区生态保护红线面积为4.1万km2，占全地区国土面积的16.6%。空间布局上总体呈现“一屏一带多点”格局，“一屏”即帕米尔-昆仑山荒漠草原生态屏障，“一带”为塔里木盆地南部的和田地区的边缘绿洲区。《全国生态功能区划(修编版)》将和田地区南部的中昆仑山纳入帕米尔-喀喇昆仑山地水源涵养与生物多样性保护重要区。《全国主体功能区规划》将和田地区列入国家重点生态功能区，属于塔里木河荒漠化防治生态功能区，其生态类型为防风固沙型。《新疆维吾尔自治区水土保持规划》将和田地区纳入塔里木盆地南部农田防护防沙区三级区，属国家级水土流失重点预防区。

和田地区辖7县1市，总人口232.43万人，有维吾尔、汉等22个民族成分。2018年全地区实现地区生产总值(GDP)305.57亿元，增长7.5%(按可比价计算)，人均GDP1.3万元，是稳固脱贫攻坚和衔接乡村振兴的重点地区。

2 地区水安全存在主要问题

和田地区水安全、水生态系统质量整体上较为脆弱，主要有生态系统结构功能稳定性不足以及生物多样性不足；生态系统服务功能有待提升，农田生态系统维护不足，灌溉等基础设施老化，森林资源、水资源匮乏且存在一定程度的退化，生态系统供给不足，生态系统价值偏低；自然植被系统退化，矿产资源掠夺式开采以及滥垦、弃耕、超载放牧等活动造成大面积植被的退化、沙化，土壤盐碱化加剧，绿洲生态环境恶化；生态空间格局不尽合理，植被破坏严重，造成绿洲和沙漠直接接触；生物多样性不足；生态系统稳定性有待进一步提高。

3 水安全保障需求

3.1 河湖生态需水分析

和田地区重点生态环境保护目标主要包括：

(1)修复和保护河湖湿地系统。一是要稳定并改善和田河湖湿地系统基本格局。包括：加快保护和修复和田河河源流河湖湿地及生态廊道，保护和田河产汇流区及山区河段天然林草植被，维护河道畅通，保障河道内基本的生态流量，维护水生态安全，中下游保护和田河平原区天然林草植被，面积为461.6万亩，重点保护和田河下游绿色走廊天然林草面积261万亩。二是保护和修复对塔里木盆地东南部绿洲稳定和保护具有重要作用的克里雅河、策勒河、尼雅河等河湖湿地子系统。

(2)保护人工绿洲内自然生态系统。和田地区天然生态系统包括天然林草(有林地、灌木林、疏林地、草地)、湖泊湿地滩地(湖泊、湿地、滩地)以及河流蒸发损漏损失等，参照相关研究成果核定，根据相关部门遥感数据统计，和田地区林地面积为36.57万亩，草地面积299.27万亩，水域面积38.51万亩。根据不同类型绿洲的生态需水定额，结合不同类型的绿洲面积，计算绿洲自然生态耗水量为35.4亿m3。

3.2 经济社会需求

按照高质量发展的要求，坚持节水优先方针，提高水资源利用效率和效益，以水资源刚性需求为前提，优化调整产业结构。控制灌溉面积，提升农业发展质量和效益，促进传统产业转型升级，培育发展战略性新兴产业，大力发展生产性服务业，推进新型工业化发展；全面推进和田地区城镇化发展，预计2035年和田地区总人口达到339.2万人，城镇化率达到54%，城乡生活需水量为1.5亿m3。

和田地区为新疆经济发展水平相对落后的地区，2018工业增加值为8.4亿元。地区通过实施新型工业化发展战略，做大做强特色优势产业，促进传统产业转型升级，培育发展战略性新兴产业，大力发展生产性服务业，着力构建增长速度快、经济效益好、科技含量高、辐射带动广、产业结构合理、资源高效利用、生态环境可持续、具有和田地区特色的现代产业体系，全力推进新型工业化的发展进程。规划建设九个主要的工业园区， 2035年工业需水量为1.6亿m3。

2018年和田地区灌溉面积548.9万亩，高效节水面积为35.8万亩。规划年灌溉面积发展主要原则为：以流域水资源用水总量控制与用水总量分配为前提条件，并与流域相关规划报告等成果相衔接，严格按照“三条红线”定额指标，认真落实退地减水政策，提高灌区农业发展水平，实现农业发展以水定地目标。2035年和田地区灌溉面积为479.7万亩，农业需水量为35.2亿m3。现状年、2025年和2035年总需水量分别为44.1亿、40.8亿、42.8亿m3。

4 生态安全下的可供水量

4.1 生态安全下的经济社会水资源可利用量分析

采用1956—2016年的水文系列水资源评价成果分析，在多年平均来水情形下，和田地区自产水资源总量78.63亿m3，和田河需输水至塔里木河水量要求为9亿m3，区内水资源量为69.63亿m3。按照和田生态保护目标总体要求，和田地区适宜生态耗水量为35.47亿m3，经济社会水资源可利量为34.16亿m3。和田地区经济社会与生态比例为49∶51，与中国工程院《新疆可持续发展中有关水资源的战略研究》(2012年)提出的经济社会系统与自然生态系统耗水总体上各占50%的目标基本接近。需要说明的是，水资源可利用量受丰枯变化影响，按照生态优先的原则，和田地区经济社会用水量应按照“丰不增、枯减”的原则进行配置。本次分区可利用量，是根据分区水资源条件测算，说明三条红线指标满足当地水资源条件，未来可以结合和田生态廊道建设等工程，实施和田地区在经济社会布局在空间上的再次均衡配置，但仍坚持用水总量红线管理制度，未来可根据战略需要对红线指标进行适当调整。

4.2 可供水量分析

地表水可供水量主要受制于地表水可利用量和地表水用水总量控制指标，经测算和田地区地表水可供水量为34.86亿m3。地下水结合灌区工程建设实际，在满足塔里木河及本流域生态保护的前提下，以“三条红线”地下水限额开采量为控制，适度开采地下水，经测算地下水可供水量为6.37亿m3。再生水利用量0.25亿m3。

5 水资源供需分析

5.1 现状工程供水能力下的水资源供需分析(一次平衡)

据统计，截止2018年和田地区建成大中小型水库51座，总库容达到14.3亿m3，兴利库容10.7亿m3，已建引水工程7132处、提水工程8座、机电井5010眼，总供水量为43.4亿m3。

基准年和田地区需水量为44.1亿m3。经分析计算，现状工程条件下全地区经济社会为缺水状态，在P=50%、75%、95%保证率下缺水量分别为3.2亿、4.3亿、5.5亿m3，主要为农业灌溉缺水，同时城乡生活、工业和生态也有一定缺水，缺水率分别为7.1%、9.7%、12.4%，全区各县市均存在不同程度缺水，其中和田县、策勒县、墨玉县、民丰县缺水较为严重。

规划水平年，在严格执行用水总量控制方案，经济社会用水大幅压减的前提下，在现状工程供水能力下，和田地区经济社会仍为缺水状态。2025年在P=50%、75%、95%保证率下缺水量分别为1.4亿、2.2亿、3.0亿m3，2035年缺水量分别为0.4亿、0.5亿、2.1亿m3，主要为农业灌溉、城乡生活、工业等缺水，缺水率分别为1.1%、4.2%、4.8%，主要缺水县市为墨玉县、策勒县、于田县、民丰县，属工程性缺水。

由水资源供需分析成果可知，多年平均情况下，和田地区现状基准年均存在缺水，随着社会经济的发展，需水要求的增长，缺水态势越发严重。为了保障社会经济的正常发展，亟待建设水利工程满足日益增长的用水需求、提高供水保障能力，为各行业持续发展提供水资源支撑。

5.2 规划水库建成发挥效益下的水资源供需分析(二次平衡)

为解决和田地区缺水问题，保障社会经济正常发展用水，亟待建设一批调蓄和引水工程，提高和田地区的供水保障能力，为各行业持续发展提供水资源支撑。

和田地区重点建设工程主要有昆仑山北麓绿色廊道工程(规划)、庞纳子水库、玉龙喀什水库工程(在建)、和田地区“和田市-和田县”、洛浦县城乡供水一体化工程、皮山县芒沙水库、民丰县达弯图水库、和田河生态保护修复与综合治理工程、和田市水系连通及农村水系综合整治项目、和田县东方红水库、洛浦县总闸口除险加固工程、于田县吐米亚水库、洛浦县兰干调节库(池)、策勒县策勒河水利枢纽工程、于田湿地生态保护与恢复工程、策勒湿地生态保护与恢复工程等。

规划2025年在工程建成供水条件下，和田地区水资源供需矛盾得以缓解，但由于仅在部分河流上建设了水库工程，其它如和田河等大部分河流因缺乏水资源调蓄工程，水资源供需形势依然严峻，P=50%、75%、95%来水频率下，按照优先满足下泄塔河生态水量的水资源供需分析计算原则，全地区仍然缺水1.2亿、1.8亿、2.6亿m3；同时由于喀河、玉河径流不集中，两支流汛期向塔里木河生态供水流量减少，肖塔断面下泄塔河水量不能满足下泄水量目标。

2035年，玉龙喀什河上的玉龙喀什水利枢纽(在建)将建成发挥效益，玉龙喀什水利枢纽的修建可以彻底解决和田流域玉河灌区春季的缺水问题，同时可保证兵团预留1.1亿m3水量要求；通过与喀拉喀什河上已建乌鲁瓦提水库联合调度，集中下泄塔里木河生态流量，提高两河下泄塔里木河生态输水效率，满足向塔里木河多年平均下泄生态水量9亿m3(肖塔断面)的目标，但喀河灌区仍存在缺水，缺水原因是喀拉喀什河缺乏足够调节能力的水库。喀拉喀什河上现有乌鲁瓦提水利枢纽工程调节库容2.25亿m3，仅占喀拉喀什河径流量的10%，库容系数为0.1，水库调蓄能力较低，从有效利用地表水资源角度看，根据地形地质条件，继续开展庞那子水库工程建设是必要的。同时，从水资源供需平衡结果看，和田河流域2035年在P=50%来水情况下考虑塔河生态需水下泄要求后，基本无余水而有缺水，缺水自喀河墨玉县区，属于资源性缺水地区，规划年考虑通过建设庞那子山区水库调蓄，同时山区水库替代平原水库方式节水，解决流域灌区缺水难题。

和田河流域现已建成大、中、小型平原水库16座，总设计库容1.61亿m3，有效库容1.52亿m3，墨玉县境内有6座水库，分别为东风水库、新建一水库、喀尔赛水库、南坪水库、雅瓦一水库、吐斯吾塔克上下库，总库容0.87亿m3，调节库容0.78亿m3，根据供需平衡结果，2035年蓄水1.17亿m3，而损失达到0.22亿m3，损失率达到20%，由于平原水库建设年代早，均在20世纪50、60年代建设，虽然近年来经过除险加固，但多数水库泥沙淤泥严重，有效库容大大减少，同时水库面积广、深度小，水量蒸发、渗漏严重，因此有效利用水资源，修建庞那子山区水库替代平原水库，增大水库的调蓄能力，对于保障供水、下游生态安全是十分必要的。

从另一个层面说，修建庞那子山区水库替代平原水库，建设和田河向东、沿塔里木盆地南缘连通克里雅河等中小河流的水资源配置工程，构建和田河-克里雅河天然绿洲和人工绿洲相结合的绿色发展通道，支撑环塔里木盆地南缘经济带，建设昆仑山北麓绿色廊道工程是十分必要的。

同时在乌鲁克萨依河修建阿克其格水库、萨依巴克河修建萨依巴克水库、安迪尔河新建安迪尔水库。在以上水库工程全部建成发挥效益情况下，可完全解决和田地区缺水问题。在以上水库工程建成供水条件下，2035年和田地区达到水资源供需平衡，经济社会缺水问题得以解决，仅在95%保证率下存在少量农业灌溉缺水(符合农业供水保证率要求)。同时保障了和田河向塔里木河下泄水量目标的要求，P=50%、75%、95%保证率下，和田河下泄塔里木河水量分别为9.29亿、6.39亿、2.02亿m3，均达到下泄塔里木河水量目标要求。

5.3 水资源配置合理性分析

根据新水函[2015]42号《关于和田地区各县市实行最严格水资源管理制度落实“三条红线”控制指标的符合意见》，同时考虑兵团南进水量1.79亿m3，2035年和田地区地方及兵团总供水量为42.83亿m3；通过对比，本次配置到2035年和田地区供水总量为42.83亿m3，未突破三条红线用水总量控制指标及兵团南进配置水量。

但随着“丝绸之路经济带核心区”建设的深入推进，中国经济快速发展，作为昆仑山北麓“三区三洲”的腹地，巩固脱贫攻坚成果需要工业、服务业、旅游业等业态的快速发展，和田地区可能会新增较大的用水需求，将会进一步加剧和田地区用水紧张的形势，特别是按照新时代党的治疆方略和对兵团的定位要求，在未来一段时间可能会实施兵团人口、产业向南迁移政策措施，扩大兵团城市人口经济规模。通过加快推进兵团工业化、城镇化进程，筑牢稳疆、固疆安全屏障，使兵团真正成为促进南疆稳定和发展的稳定器、大熔炉、示范区。和田地区现有昆玉市、47团、皮山农场、一牧场和225团，除昆玉市外，47团、皮山农场、一牧场和225团人口均小于5000人，规模较小，同时按照南疆每个县市不留空白点的原则，和田市、和田县、洛浦县、民丰县未来有新增团场的可能，按照现有兵团的经济结构，并考虑到扩建、新增团场的人口口粮绝对安全，未来随着兵团南进战略的实施，可能还需新增农业灌溉面积，会有较大量的用水需求。

在不考虑外流域调水指标，同时未考虑昆仑山北麓绿色廊道工程时，和田地区缺水量达1.02亿m3，考虑庞纳子水利枢纽调蓄并替代平原水库后，同时建设中型水库后，和田地区生产生活用水基本能得到解决，但从全地区发展来看，考虑未来地方及兵团用水，各地水资源仍然处于紧缺状态，为最大程度保证和田地区经济社会基本用水需求，需要考虑外流域调水工程，在此情景下，和田地区生产和生态用水基本满足；同时通过调水，和田地区(不考虑从两河渠首下泄生态水17.44亿m3)水资源开发利用率下降至80%以下。

总体来看，要彻底有效解决和田地区缺水问题，必须依靠外流域调水工程的实施，增加和田河的取水指标。在考虑外流域调水工程指标的情况下，通过强化节水、适度开源、合理调配，可形成“水源有保障、结构更优化、生态上水平、区域相均衡”的全地区水资源配置格局，在优化调度的基础上，可全面保障和田地区的水资源安全和供水安全。