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阿尔夏特乌苏河水资源开发现状与潜力分析

2023-07-20黄若行

黑龙江水利科技 2023年6期
关键词:供水量用水量用水

黄若行

(新疆博尔塔拉水文勘测局,新疆 博尔塔拉蒙古自治州 833400)

阿尔夏特乌苏河发源于阿拉套山南坡,是博河北岸众多支流中的一条支流。由于该河没有水文站点和监测资料,使得该河水资源情况一片空白。为了科学规划其水资源利用,需对其开发利用现状和用水潜力进行分析。

1 概 况

阿尔夏特乌苏河流域地处欧亚大陆腹地,东临阿拉山口口岸和艾比湖湿地,西接阿拉套山别珍套山交汇而成的“V”形博尔塔拉河谷地,南与科克琴山相呼应,北与哈萨克斯坦边境接壤[1]。河源高程约4000 m,河长35km,流域面积117km2;阿尔夏特乌苏河北高南低,是以冰雪融水为主要补给的河流。南北流向,出山口后经过温泉县哈日布呼镇注入博尔塔拉河。河流平均比降47.1‰,多年平均年降水深575.2mm,多年平均年径流深479.3mm。

2 水资源开发利用分析

2.1 水量分析

阿尔夏特乌苏河为山溪性河流,地下水补给量很少,径流来源主要为融冰雪补给和夏季降雨补给,河水终年清澈,流域内水土保持较好。博尔塔拉河流域处于欧亚大陆腹地,远离海洋,属于大陆性暖温带干旱气候。多年平均降水量为231.9mm,连续最大四个月降水量发生在5 ~8 月[2]。

经对阿尔夏特乌苏河来水情况现场调查和监测计算,阿尔夏特乌苏河径流特征与北疆多数混合型补给河流相似,主要受气温和降水的影响,有着年际变化平缓、年内分配集中的特点,多年平均径流量3120×104m3,其地表径流主要由高山冰川积雪融水、季节积雪融水、区间降水和地下水等补给。

2.2 水资源利用情况

阿尔夏特乌苏河流域人口72440 人,自20 世纪60年代以来,围绕灌溉、防洪,修建了一批引、输、排水工程。目前流域现有Ⅳ等小(1)型阿尔夏提水库一座,总库容330.68 万m3,永久性渠首1 座,引水总干渠2 条,下游阿尔夏提水库防洪重点村队是温泉县昆得仑牧场阿日夏特队,常住户278 户,常住人口778 人。设计灌溉总面积2361.18hm2,这些工程对促进阿尔夏特乌苏河灌区的国民经济发展和稳定生态环境发挥了巨大的作用。但近年来,随着上游水库拦蓄及灌溉用水量的增加,阿尔夏特乌苏河夏季地表径流断流现象也极为明显,地下潜流也减少,河岸的天然河谷林枯死。

3 取用水影响分析

阿尔夏特乌苏河水资源开发利用主要为阿尔夏提水库和渠首引水。阿尔夏特乌苏河龙口渠首位于阿尔夏特乌苏河出山口上约600m 的河道上,2016年重建,是一座拦河式底栏栅式渠首,担负着整个阿尔夏特乌苏河左右岸灌区农牧业用水的供水任务。引水干渠9条,总长31.603km,设计流量4.7m3/s,位于河左岸,担负着整个阿尔夏特乌苏河灌区分水任务。

阿尔夏提水库坝址位于哈日布呼镇境内,坝址距哈日布呼镇以北约15km,2019年竣工投运。坝址以上集水面积104.5km2,总库容330.68万m3,调节库容240.18万m3。防洪标准按50a一遇洪水设计,设计洪峰流量 128.26 m3/s;溢洪道型式为岸边式侧堰溢洪道,设计泄洪量 110.15m3/s,校核泄洪量214.7m3/s;导流涵洞型式为带有压短管无压涵洞,正向进水,设计泄洪量 12.7 m3/s。

由于渠首在上游,水库在下游,取用水影响主要分析阿尔夏提水库的影响。

3.1 取用水的合理性

阿尔夏提水库建成后,设计灌溉总面积2361.18hm2,兴利库容241.02×104m3,可以达到不完全年调节,即把丰水期水量调节到枯水期使用,使得阿尔夏特乌苏河水资源在流域内时空分布上得到优化配置,水库运行后,不但满足了流域防洪要求,同时也可满足设计水平年国民经济各业不同保证率的用水要求,而且通过水库调节后供水保证率得到进一步提高,可适当减少中、下游地下水的开采量。

3.2 取水水源的可靠性与可行性

通过对阿尔夏提水库坝址以上河流径流量分析,上游人类生产活动相对仍然较少,仅有少量游牧生产活动,从流域近远期国民经济发展规划来看,水库以上区域不会新建其他耗水产业,对上游区的径流量大小和水质不会产生影响。因此,阿尔夏提水库建设项目工程引用阿尔夏特乌苏河的天然径流是可靠的。

阿尔夏提水库工程取水符合《博尔塔拉河、精河流域规划修编报告》与配置要求,有利于促进区域水资源的优化配置和高效利用,同时也符合产业政策和有利于促进区域产业结构调整,符合水资源可持续利用的要求,取水量和水质在不同保证率下可以满足用水需求,取水是可行的。

3.3 取用水对水资源状况和其他取用水户的影响

阿尔夏提水库的建成,增加了对整个流域水量的调蓄能力,缓解制约区域经济可持续发展的水资源供需矛盾,使阿尔夏特乌苏河水资源的开发利用更趋优化与合理。

阿尔夏提水库具有居民生活用水、牲畜饮水供水、农牧业灌溉和防洪等综合利用效益,水库本身不减少水资源量、也不改变水体水质、不降低水体使用功能。由于水库的调蓄作用,汛期下泄水量减少7.2%~20.4%,枯水期水量增加25.9%~5 倍,水库下泄总水量减少15.2%~17.5%,水量下泄过程更趋均匀,区间河段防洪标准由10a 一遇提高到20a 一遇,河流悬移质泥沙通过水库拦蓄沉淀后,其他用水户用水保证率和水质品质得到提高。由于阿尔夏提水库至博尔塔拉河入河口区间河段现状没有林、草、鱼业,也没有重要的生态目标需要保护。因此,对区间沿岸陆域生态系统影响不大。

3.4 退水影响及水资源保护措施

阿尔夏提水库泄洪和下游供水产生的退水不存在污染问题,对水功能区没有影响,水库建成后的下泄低温水在沿程河床中的流动过程可使得水温逐渐恢复,对于农业灌溉影响轻微。

针对阿尔夏特乌苏河的水资源利用现状,水资源的保护措施可从工程与非工程两方面入手:一方面对生活、生产中产生的污水必须按照《污水综合排放标准》GB8978-1996 要求,经过污水处理达标排放、等保护措施,以消除污水排放对水功能区和其它用水户用水的影响;另一方面,应加强流域水资源开发利用监管力度,建立健全取水许可制度、计划用水管理制度和水资源水量与水质的实时监测制度,有效保护阿尔夏特乌苏河有限的水资源,使流域内水资源的可持续开发利用更好地支撑区域社会经过的可持续发展。

3.5 取水方案影响分析

阿尔夏提水库在阿尔夏特乌苏河上游出山口处河道内取水,取水水源为阿尔夏特乌苏河河道地表水,取水方式为河道上拦河水库内取水,其取水对国民经济用水行业和地表水的利用都是有利的,规划年灌区经济社会总需水量经过分析和研究,各项指标合理可行,节水力度适中,符合规划年灌区经济承受能力和供需水状况,其取用水量经过充分论述,是合理的。

3.6 退水影响分析

阿尔夏提水库工程退水系统由放水洞、溢洪道、泄洪洞等组成。水库泄洪和为下游供水作为退水只是河水通过水库对放水水量进行了调蓄,不会对河水水质造成污染。阿尔夏特乌苏河生活、生产等产生的污水必须按照《污水综合排放标准》GB8978-1996 要求,经过生活污水处理达标后排入河道,以消除生活污水排放对水功能区和其它用水户的影响。阿尔夏提水库工程项目施工期的生产和生活产生的废污水经小型地埋式污水处理后排入河道。

4 水资源开发利用潜力分析

阿尔夏特乌苏河水量充沛,中游有适宜建设水电站的条件。但由于水利工程较少,使得水资源开发利用程度较低,水资源开发利用潜力较大。

4.1 水资源开发利用程度分析

根据《2020年博尔塔拉蒙古自治州水资源公报》,2020年艾比湖水系总供水量达16.863亿m³,其中地表水源供水量8.486亿m³,占总供水量的50.3%;地下水源供水量8.286亿m³,占总供水量的49.1%;其它水源供水量0.094亿m³,占总供水量的0.6%。水资源总量开发利用程度高达77.2%。2020年博州总共用水量如表 1 所示。

表1 2020 年艾比湖水系(博州)总供用水量 亿m3

2020 年,全州总用水量为16.863 亿m3,农业灌溉用水总量占总用水量比值达94%。万元国内生产总值用水量447.1m3;万元工业增加值用水量18.0 m3;耕地实际灌溉亩均用水量426m3;农业综合亩均用水量407 m3。2020 年博州行政分区主要用水指标分析如表2 所示。

4.2 开发利用潜力分析

用现状年的资料分析计算地表水资源开发利用率、平原区浅层地下水开采率和水资源利用消耗率,反映现状条件下阿尔夏特乌苏河的的水资源开发利用程度。地表水资源开发利用率=地表水源供水量/地表水资源量=1437.8/3140=45.8%。现阶段地下水只有少许开发利用。

根据现状水资源供需平衡分析,从以下几个方面来评价水资源开发利用潜力的影响因素。径流年际较大,最丰年与最枯年比值为1.46,而且呈连续丰水和连续枯水的特点,年内分配集中,6~8 月的径流占全年的51.7%,3~5 月的径流仅占10.7%,对春季农业用水极为不利。现状地表水资源开发利用率已经达到45.8%,整体用水水平在全疆所处中等偏上。由于缺少山区控制性工程,对于防洪和灌溉不利。

阿尔夏特乌苏河上游属高山牧场,中游冲积洪积扇地势北高南低,为河流水电规划开发利用的重点河段,下游出口的平原区地形基本平坦,完全可以引水发展畜牧业和水力发电建设,以促进当地社会经济发展。

表2 2020 年博州行政分区主要用水指标分析表 m3

5 结 语

通过分析探讨可知,阿尔夏特乌苏河多年平均径流量3120×104m3,目前水资源开发利用主要为阿尔夏提水库和渠首引水进行供水和农业灌溉,用水量仅占45.8%,取用水对其它用水户和第三方没有利益影响。用水潜力较大,由于缺少山区控制性工程,水资源开发利用还是单一,没有充分利用,为阿尔夏特乌苏河水资源开发利用提供了科学依据。

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