高昌区水资源开发利用现状与潜力分析

2023-01-11王延红

陕西水利 2022年1期

王延红

（吐鲁番水文勘测局,新疆吐鲁番 838000）

研究区域水资源开发潜力对产业布局和社会经济发展影响巨大,为了确保高昌区社会经济发展用水需求,需对高昌区水资源开发利用现状及水资源开发潜力进行分析。

1 概况

吐鲁番市高昌区总面积 1.57 km2。下辖93 个行政村。截止 2019 年,总人口 29.23 万人,高昌区北部天山径流区：发源于天山博格达山脉,包括大河沿、塔尔郎、煤窑沟、黑沟及恰勒坎沟,5条河沟均发源于境内,多年平均总径流量为3.49 亿m3,占吐鲁番市总径流量的34.3%。全区水资源总量（包括入境水量）4.28 亿m3,其中地表水资源量3.60×108m3（其中：5 条河沟径流量 3.49×108m3,其它地表径流量0.11×108m3）,水资源可利用量4.19×108m3,其中地表水资源可利用量 2.17×108m3,地下水资源可利用量2.02×108m3。根据吐鲁番市水功能区划,黑沟流域有2个一级水功能区：黑沟吐鲁番源头水保护区和黑沟吐鲁番开发利用区；有2个二级水功能区：黑沟吐鲁番饮用水源、农业、工业用水区和黑沟吐鲁番农业、工业用水区,水质为Ⅱ类。

2 水资源开发利用现状分析

2.1 供水工程与供水量

高昌区主要的供水工程有水库工程、渠首工程、渠道工程、机电井及坎儿井工程。2018 年高昌区总供水量4.282×108m3,地表水供水量1.621×108m3,占总供水量的37.86%,地下水供水量2.685×108m3,占总供水量的62.07%,其他非常规水源0.003×108m3,占总供水量的0.07%。黑沟流域管理站2016年供水量2034.74×104m3,2017年供水量1991.58×104m3,2018年供水量1817.89×104m3,黑沟流域管理站供水减少主要是农业结构调整后,农业灌溉用水量下降。

2.2 用水量与用水结构

根据高昌区水利统计数据,2018 年高昌区总用水量为4.282×108m3,其中农业用水量为3.799×108m3,占总用水量的88.7%,工业用水量为0.093×108m3,占总用水量的2.2%,生活用水量为0.159×108m3,占总用水量的3.7%,生态用水量为0.231×108m3,占总用水量的5.4%。

黑沟流域2009年～2018年年平均供水量为0.9764×108m3,其中地表水多年平均供水量为0.1616×108m3,地下水多年平均供水量为0.8148×108m3。

2.3 用水水平

现状年高昌区人均用水量为1654 m3,是全国同期平均水平的3.6 倍,是新疆平均水平的0.75倍；综合毛灌溉定额为598m3/亩,占新疆平均水平（693 m3/亩）的0.86 倍,也高于全国平均水平（431 m3/亩）；万元工业增加值用水量为82.26 m3,是全国平均水平的1.76 倍。城市管网漏失率为15.1%,节水器具普及为35%。总之,高昌区总体上尚有一定的节水潜力。

3 存在问题

高昌区缺水问题突出,用水结构问题更加突出。从用水结构结构上看,农业灌溉用水量占绝大多数比例,严重制约其它产业的发展。从水资源条件看,年际年内分配极不均匀,由于缺乏地表水调蓄水库,高昌区既有结构性缺水问题,又有工程性缺水问题。高昌区水资源短缺,加上现状农业用水比例过高,已经成为制约高昌区经济发展的首要制约因素。其水资源问题主要表现在以下几个方面。

3.1 水资源并不富裕,供需矛盾突出

随着高昌区跨越式快速发展,以及工业化、城市化进程的快速推进,未来新增用水需求将会大幅度的增加,水资源供需矛盾将会成为制约当地实现跨越式发展的控制性因素之一,需要超前谋划,未雨绸缪。

3.2 农业灌溉规模偏大,用水结构不合理

高昌区降水稀少、蒸发强烈,是生态比较脆弱的地区。该地区主要以农业经济为主,水资源利用仍停留在传统的农业文明发展阶段,几乎全部被农业占用。高昌区有着丰富的煤炭等矿产资源,发展工业化和推进城镇化是未来发展的必由之路。目前,农业用水量占国民经济总用水量的91%,但对国民经济的贡献率仅为15%,而占用水份额极少的工业和第三产业,却对国民经济的贡献率高达80%以上。因此,未来通过退地减水合理调整用水结构将是一种理性的选择。

3.3 水资源开发利用不合理

由于历史原因,高昌区水资源开发利用格局不甚合理,如上游局部区域超量开采地下水,引起地下水位持续下降,形成范围较大的地下水降落漏斗,导致绿洲内部和边缘地带生态系统退化,坎儿井出水量锐减。而下游局部区域因过量引水灌溉,造成地下水局部区域水位不断上升,导致土壤次生盐碱化等生态环境问题。

3.4 缺乏山区控制性枢纽工程、供水保证率低

高昌区水资源时空分布极不均衡,来水主要集中在6～10 月份,占水资源总量的70%以上。这对高昌区发展工业化和城镇化提出了较严峻的挑战,高昌区没有山区性控制水库,要从根本上解决高昌区水资源时空分布不均衡状况,就必须修建控制性枢纽工程。

3.5 水资源利用效率低,浪费问题较突出

高昌区农业灌溉田间工程设施缺乏配套,灌溉效率较低。许多企业仍为传统企业,设备陈旧,用水重复利用率低。在生活用水中,节水意识普遍薄弱,节水器具普及率较低。

3.6 水资源管理体系不完善

由于体制上和认识上的原因,高昌区在水资源管理体制上将地表水与地下水、城市与乡村,水量与水质,供水与排水分割开来,实行多部门分权管理、这种体制上的弊病造成了水资源管理上的诸多问题,不利于水资源的配置、节约和保护。

4 水资源开发利用潜力分析

4.1 与控制“红线”对比用水潜力

将2018 年高昌区各项用水指标与水资源“三条红线”细化控制指标2015年进行对比分析,高昌区2018 年用水总量为4.282×108m3,超出了三条红线2020年3.5646×108m3总量控制指标。高昌区2018 年万元工业增加值用水量为82.26m3/万元,未超出吐鲁番细化方案中2015年98m3/万元的控制指标,稍高于2020年81 m3/万元的控制指标,反映出高昌区工业用水水平较为平稳,还有较大的提升潜力。

农业用水方面,自治区分解给吐鲁番的“三条红线”细化指标确定的农田灌溉水有效利用系数要达到0.63,而吐鲁番提出的高昌区要达到0.64,现状年实际供水利用系数0.65,距2020 年管理目标要求还有一点差距。

高效节水方面,高昌区近期大力推进高效节水灌溉的推广工作,近期已经实现高效节水灌溉面积35.24 万亩,距2020年管理目标38.51万亩要求还有一点差距。

4.2 开发利用潜力分析

4.2.1 开发利用程度分析

高昌区多年平均地表水资源量为 3.6×108m3,水资源可利用量 4.19×108m3,其中地表水资源可利用量 2.17×108m3,地下水资源可利用量 2.02×108m3。2018 年高昌区地表水供水量1.621×108m3,地表水利用率为74.7%,水资源开发利用程度相对较高,地下水供水量2.685×108m3,地下水超采现象较为严重。

4.2.2 开发利用潜力分析

高昌区现状用水总量已超过地区下达的2015 年用水总量控制指标,达到4.282×108m3,超出控制指标0.5741×108m3,供水总量没有进一步增加的潜力,从分水源来看,地下水已严重超出控制指标,是控制指标的1.38 倍,需采取各种措施进行压减。地表水方面,目前开发利用程度已经达到一个较高的水平,进一步开发利用的潜力有限。

4.2.3 三条红线管理要求

根据自治区人民政府《关于实行最严格水资源管理制度、落实“三条红线”控制指标的通知》下达吐鲁番市“三条红线”控制目标,分解高昌区实行严格水资源管理制度“三条红线”控制指标。2020 年分配给地方的水资源用水总量3.6796×108m3,2030 年分配给地方的水资源用水总量3.5135×108m3。

（1）农业节水：2018年高昌区总用水量为4.282×108m3,其中农业用水量为3.799×108m3,占总用水量的88.7%,工业用水量为0.093×108m3,占总用水量的2.2%,生活用水量为0.159×108m3,占总用水量的3.7%,生态用水量为0.231×108m3,占总用水量的5.4%。其中,农村用水量占总用水量的比例最大,农业灌溉用水是用水大户,从国民经济和社会发展方面可进行用水结构调整的探索,适度降低农业用水在国民经济各业用水所占比例,减少农业用水量。

根据高昌区农业用水指标上看,万元农业增加值用水量、农田亩均综合灌溉定额高于吐鲁番市以及全国,水资源用水效率较低有待提高,有较大的节水空间。

高昌区2018 年灌溉面积64.33 万亩,其中节水灌溉面积35.24 万亩。根据最严格水资源管理用水效率控制红线,2018 年现状灌溉水利用系数为0.65,从进一步提高节灌率方面,仍有一定的潜力。

（2）工业节水：高昌区2018 年万元工业增加值用水量为82.26 m3/万元,未超出了吐鲁番细化方案中2015年98 m3/万元的控制指标,稍高于2020年81 m3/万元的控制指标,反映出高昌区工业用水水平较为平稳,还有较大的提升潜力。

（3）加大污水处理：高昌区的地表水主要来源于北部山区的5 条河沟的地表径流,这5 条河沟均发源于天山北部的中高山区,地表水均不存在水污染状况。高昌区的地下水污染主要表现在两个方面：一是中上游大量农田采用大水漫灌及沟灌的灌溉方式,导致水在入渗过程中带走盐分通过地下水汇集到下游,使下游的潜层地下水受到污染；二是化肥农药、人畜粪便、生活污水及工业污水随地表水入渗地下,造成下游的潜层地下水受到污染。现状全市农村供水范围内提取的地下水均为深层地下水,水源未受到污染。未来通过加大污水处理力度,控制入河污染物的排放,以确保水质达标。