喀什噶尔河灌区续建配套与现代化改造措施分析

林志强

(新疆维吾尔自治区灌溉排水发展中心，新疆 乌鲁木齐 830000)

水是南疆经济社会发展的命脉，新疆的水资源主要用于农业，农业节水对整体水资源优化使用意义巨大。喀什噶尔河大型灌区已从单一的灌溉供水功能逐步拓展为灌溉，城乡生活、工业、生态等多功能供水，承担着更多的供水重任，水资源供需矛盾突出[1]。灌区续建配套与现代化改造措施可加快建立，设施完善、用水高效、管理科学、保障有力的灌区工程建设和运行维护体系，充分发挥工程效益。

1 灌区概况

喀什噶尔河灌区位于新疆西南部，塔里木盆地西缘，南屏昆仑山，北连西天山，西部为帕米尔高原，东部为塔克拉玛干沙漠[2]。平原绿洲地处流域中部的克孜河、盖孜河和库山河3条河流的冲积平原上。整个地形由西向东倾斜，地势西高东低，呈倒三角形分布。灌区按地貌成因主要可划分冲洪积砾质平原和冲洪积及冲积细土平原，其中洪积砾质平原海拔1300～2000m，地形平坦，扇轴方向地形坡度3‰～15‰。冲洪积及冲积细土平原平原海拔1100～1300m，地形平坦，顺河流方向的地形坡度为1‰～5‰。

灌区地处欧亚大陆“山”字型构造前弧东翼与南部昆仑山帕米尔“歹”字型构造头部的复合部位，包含喀喇昆仑山、西昆仑山、西南天山和塔里木盆地等构造地貌单元。在喜马拉雅运动作用下，天山、昆仑山和喀喇昆仑山山区老构造运动复活-急剧隆起，在南北向主压应力作用下，形成以近东西向为主的南天山构造格局和西昆仑、喀喇昆仑弧形构造，以升降运动为主的新构造运动表现极为强烈，天山、昆仑山和喀喇昆仑山大幅抬升，而塔里木盆地相对下降。

灌区的地形特点是集水盆地，具有巨厚的第四纪沉积物，储存丰富的地下水。潜水埋藏深度除克孜河冲积扇较浅外，冲积扇区一般均在30～40m以上，至冲积扇的下部及交接处，含水层的上部岩性变细，在20～30m深度以内为细砂及亚砂，潜水深度3～5m。东部为冲积平原，其表层潜水来源于河水渗漏和渠道及田间灌溉渗漏，冲积平原下部伽师县和岳普湖县成为潜水的消耗区，受长期蒸发的结果，此处是重盐土和沼泽地的分布区。

喀什噶尔河灌区包括1个大型灌区(喀什噶尔河大型灌区)和7个中型灌区(疏附县卡尔马克灌区、索塞灌区、亚勿灌区、疏勒到跃进灌区、岳普湖县阿其克中型灌区、英吉沙县胜利灌区、伽师县青年渠中型灌区)，灌区现状灌溉总面积为323.4千hm2，其中大型灌区现状灌溉面积253.33千hm2，中型灌区灌溉面积共计70.07千hm2。

2 灌区现状及主要存在的问题

2.1 灌区现状

喀什噶尔河灌区包含7县4团场，总人口204.89万人，农村人口148.36万人。有22座平原水库，总库容24473万m3，引水工程共计21处，除5座已经进行过除险加固，其余皆带病运行。灌区渠系工程总长11311km，衬砌率32.33%；其中，总干渠8条，全长141.38km，衬砌率73.03%；干渠128条，全长1703.59km，衬砌率66.03%；支渠666条，全长3297.74km，衬砌率41.86%。排水工程总长3009.97km，其中，干排全长1036.71km，支排全长1973.26km。灌区有水量调度监控中心，管理站9处、“井电双控”智能计量设施14316眼、自动雨量站16个、自动水位站7个，山洪灾害防治监测站点41处，量水设施2805处。

灌区用水包括农业用水、工业用水、生活用水、人工生态环境用水、城镇环境用水等，总用水量33.68亿m3，其中农业用水量31.50亿m3，工业用水量0.6069亿m3，生活用水量1.2414亿m3，人工生态环境用水量0.1369亿m3，城镇环境用水量0.1277亿m3，河湖补水总量0.0392亿m3；灌区中农业用水量占灌区用水总量的93.56%，工业用水量占1.80%，生活用水量占3.68%。

2.2 存在的问题

灌区引水工程老化损坏严重，带病运行，河道上有较多的非拦河式及半永久性、临时性的引水口，输配水工程中土渠占比较大，渠系建筑物破损较为严重，灌区水利工程设施损坏、老化和配套不完善，排水工程未形成网络，排渠瘀堵现象较严重，排水不畅，灌排设施基础仍然薄弱，不能满足现代化农业发展要求。

灌区骨干工程防渗率低，末级渠系不完善，灌区渠系工程总长11311km，衬砌率32.33%，灌区灌溉用水效率不高，供水和用水矛盾仍然突出，现状农业用水量占灌区用水量93.55%，老灌区田块零散，种植作物品种不统一，与高效节水所要求的规模化集约化经营管理不相适应。特色林果及林粮套种面积比重较大，影响高效节水灌溉技术的应用，渠系防渗率较低，现状灌溉水有效利用系数仅为0.48。

排水系统不完善，欠缺田间斗、农排工程，已有的排水渠排水深度不够，边坡坍塌，淤积现象突出，洪水期排水渠又做泄洪渠或者退水渠使用，造成地下水排水不畅。

量水设施不配套，水量计量断面不标准，斗口计量也未全覆盖。还不能实现精准计量到户，影响节水的积极性，大水漫灌等水资源浪费现象依然严重。

灌区河流平原区内大部分渠首、水电站等拦河水利工程建成年代远，在运行过程中多按工程实际引水，下泄的生态基流不能满足沿线生态需求，使得平原区河段出现减水或季节性断流，下游河道污水通过或被渠系化，导致下游河道功能丧失，生态极其脆弱，亟待生态补水。

正常运行的高新节水灌溉面积仅占灌区总面积的15.64%，灌区水利行业的管理设施和水平与现代化灌区的管理要求相距甚远。缺乏信息管理设备和配套软件，无法实现信息的快速、准确传递和有效管理，无法对灌区内的水情、工情进行实时监测和适时调度。

3 灌区续建配套与现代化改造措施

3.1 水源工程

喀什噶尔河包括克孜河、盖孜河和库山河3条河流，现状3条河流上引水工程共计21处，其中，克孜河水系引水工程13处、盖孜河水系引水工程5处、库山河水系引水工程3处。3条河流上的引水工程运行至今已有30～60a，老化损毁严重，此次灌区水源工程主要对16座渠首改造，主要新建或重建进水闸、泄洪冲沙闸及上下溢流堰、游导流堤、闸门及启闭机、工作桥，增设管理站房、检测设施。主要是通过对渠首的改造，提高安全泄洪能力和引水防砂能力，提高引供水保证率。

3.2 输配水工程

灌区骨干渠道工程包括干渠和支渠，主要建设任务是对现状的土渠进行防渗改造，提高灌区渠道水利用系数；同时对已防渗但破损严重、严重影响灌区正常用水的渠段进行改造加固。渠系配套建筑物包括水闸、桥梁、涵洞、渡槽、倒虹吸等，配套建筑物基本不能正常运行的，拆除重建。灌区改造流量1m3·s-1以上干支渠道406条，改造总长度2141.09km，总干渠2条，改造长度22.65km；干渠63条，改造长度540.66km；支渠341条，改造长度1575.95km，渠道衬砌采用全断面8～10cm厚现浇混凝土板，并改造配套沿线渠系建筑物，水闸、渡槽、倒虹吸、跌水、陡坡、涵洞、交通桥共计5608座。

3.3 排水工程

灌区骨干排水渠工程为干排，主要建设任务是对现状的干排渠道进行清淤疏浚，保障排水通畅。灌区对设计流量3m3·s-1以上(含)的排水干支沟道，骨干沟道0.5m3·s-1以上(含)的建筑物进行改造，改造干排4条，改造总长度162km。

3.4 量水设施

按照量水建筑物的水力特点和结构形式的不同，量水设施一般可采用量水器和复合断面量水堰、量水堰、量水槽4大类。在灌区内流量干、支渠小于3m3·s-1流量分水口下游设置量水设施，在支渠上新增903座量水设施、斗渠上新增7615量水设施，总计新增量水设施8588座，1～4级渠道(沟)道和渠道设计水深大于1.5m的5级渠道跌水、倒虹吸、渡槽等主要建筑物进、出口及穿越人口聚居区需要设置安全警示牌、防护栏等防护措施，设立安全警示牌910个，防护栏58500m。

3.5 水生态治理

生态需水量是水生态保护和修复的重点内容，需要满足河水与湖水范围中由地表径流或者地下径流来支撑的生态系统需水。应加大对水源地的涵养和水土保持，加大对水源地涵养林建设任务，控制水土流失。外源污染消减和控制需要通过封闭工业、生活污水的排污口，建立足够数量的高标准污水处理和回用系统，并且需要加快农业农村污染控制区的建设，控制农业农村的污染。通过工程调度与监控管理等措施保障生态基流，针对各类生态敏感区的敏感生态需水过程及生态水位要求，提出具体生态调度与生态补水措施[3]。加强水源涵养与水土保持，水源涵养林建设，控制水土流失。外源污染控制及消减需要通过封闭工业、生活污水排污口，建立高标准的污水处理和回收利用系统，加快农业农村污染控制区的建设，控制农业农村污染。内源污染控制和消减以清除污染重的淤泥为主，实施生态清淤，泥底疏浚，减少淤泥对水体释放污染物，减少重复污染。尊重河道现状，不要求河流顺直，河道断面需要有变化，纵断面和横断面的坡度需有急有缓，深水和浅滩交错。

表1 量水和安全设施一览表

3.6 灌区信息化建设

按照智慧灌区建设要求开展灌区信息化建设，针对灌区现代化发展的要求和灌区业务需求，利用新一代信息技术，关注灌区江河渠沟调度、工程运行、智能灌溉、应急处置、便民服务等方面，构建灌区江河渠沟水系、水利基础设施体系、管理运行体系三位一体的网络平台，建设各层级、各专业和相关行业的大数据，构建业务支撑、决策支持、公共服务的大系统，引领灌区现代化发展[4]。在喀什噶尔河灌区规划建设云平台，在喀什地区水利局设立1处灌区水利信息化服务及调度中心，优化9处业务应用分中心；新建22座水库闸门控制系统；建设21处渠首自动化监测站；建设灌区干渠闸门自动化控制设施4448处；建设6801处水情监测站；新建一套灌区水利信息化综合管理平台，包括各平台信息的接入、支撑保障体系、信息服务平台、智慧应用体系。

4 效益评价

项目总投资785366万元，灌区改造后可以改善灌溉面积，节水灌溉面积发展占比达到60%，灌溉水利用系数由现状年0.48提升至0.57，工业产值由现状年771181万元，增加到1919887万元，年增长率达到5.9%。实施灌区改造后，农业人均管理面积由现状年的0.18hm2增加至0.20hm2。

国民经济内部收益率9.01%，大于社会折现率8%。经济净现值(i=8%)为76167.68万元，大于0，经济效益费用比为1.5大于1，各项指标均大于国民经济基准参数，国民经济评价可行。

依据成本计算分析，此工程总成本水价费用为总成本费用除以年供水量288218万m3，完全成本水价为0.17元·m-3，经营成本水价为0.07元·m-3，农户对完全成本水价可以接受，施工工程后，管理单位可以正常运转，工程满足营运要求。

通过量测水设施及末级梁系防渗改造工程，增设量水设施，使农民对农业灌溉用水有了量的概念，可以使用自己“用水监督”的合法权利，降低水费支出，同时也提高了农民的节水积极性，使灌溉水量得到有效控制，既节约了水量，又提高了粮食产量，增加农牧民收入[5]。

5 结论

新疆水资源时空分布不均，水资源是制约发展的重要因素，水资源匮乏，想要发展就必须从工程节水入手，喀什噶尔河灌区用水量中农业用水量占93.55%左右，项目实施后可有效的节约水资源，缓解工程性缺水，缓解用水矛盾，将更多的水资源用于生活和工业用水，改善区域生态环境，土地盐渍化、沙漠化和草场退化，增加河岸林和灌木林面积。现代化改造能有效提高水资源的利用率，提高田间管理水平，减少田间管理所需人力物力，使农民增收创收。对当地生态环境、社会经济均有较大的帮助，能有效提高人民生活水平和改善灌区环境。