葉爾羌河灌區(qū)地表水、地下水資源配置與優(yōu)化調度

張明煊

[摘要]葉爾羌河灌區(qū)是新疆最大一片綠洲，也是我國四大灌區(qū)之一。灌區(qū)農業(yè)完全依賴于灌溉，沒有灌溉就沒有農業(yè)，所以灌溉是綠洲經(jīng)濟的生命線。由于自然地理條件所限，該流域地表水資源的時空分布不均，春旱夏洪。地表水作為農業(yè)和生態(tài)的主要灌溉用水外，在枯水期地下水是彌補地表水不足的可靠水源。在保持灌區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展中，流域管理局堅持科學發(fā)展觀，在長期的水資源優(yōu)化配置中，結合流域自然地理、水資源量與質的客觀屬性，就地表水與地下水的優(yōu)化調度進行有效的探索。

[關鍵詞]葉爾羌河灌溉地表水地下水生態(tài)水

中圖分類號：TV21文獻標識碼：A文章編號：1671－7597(2009)0210006－01

一、基本情況

葉爾羌河是塔里木河的源流，綠洲是我國四大灌區(qū)之一，灌區(qū)處在塔克拉瑪干沙漠與布谷里、托克拉克沙漠的挾持中，呈帶狀分布，灌區(qū)長400km，寬40－80km，為典型“走廊綠洲”，是新疆境內最大一片綠洲。灌區(qū)光熱資源充足，干旱少雨，蒸發(fā)強烈，具有典型的內陸干旱氣候特點，農業(yè)生產(chǎn)依賴于灌溉，沒有灌溉就沒有農業(yè)。灌區(qū)現(xiàn)有灌溉面積660萬畝，人口180萬人。渠系是灌區(qū)最主要輸水設施，目前4級渠道總長27372km，防滲渠道總長5734km，傳統(tǒng)的土渠輸水滲漏損失量大，目前灌區(qū)渠系水利用系數(shù)僅為0.45左右，地表水資源利用率低。

(一)水資源概況

葉爾羌河水系含葉爾羌河、提孜那甫河、柯克亞河和烏魯克河，其中葉爾羌河最大，提孜那甫河次之，柯克亞河與烏魯克河均為年徑流不足1×10⁸m³的小河。葉爾羌河多年平均徑流量為65.48×10⁸m³，占流域總徑流量的87％。灌區(qū)地下水資源量約40.0×10⁸m³，埋藏深度沿地形梯度遞減，礦化度卻呈遞增趨勢，在缺水季節(jié)分區(qū)適量開采地下水是補充地表水不足的有效方法。

(二)時空供需水差異大

葉爾羌河春季3～5月水量僅為年徑流量的7.0％，6～9月水量占年徑流量的80％。而春季灌區(qū)農業(yè)、林業(yè)的需水量占全年需水量的35％左右，河川徑流時空分布不均致使春季供需水矛盾十分突出。目前灌區(qū)雖有平原水庫進行調節(jié)，使春旱得到一定的緩解，但仍缺15～20％的水量，為滿足農業(yè)灌溉需水，一方面優(yōu)化地表水的配置，調整產(chǎn)業(yè)結構和種植結構，另一方面開采地下水增加可供水量，春季是地下水的最大利用期。

夏季灌溉用水供需得以緩解，但是農業(yè)用水與生態(tài)供水的分爭凸現(xiàn)，首先在不同保證率水情條件下，按既定指標下放塔里木河生態(tài)水量及下游灌區(qū)的額定配水，還要考慮下游平原水庫的蓄水量和生態(tài)林的環(huán)保水量，這一階段地表水的優(yōu)化調度顯得尤為重要。

冬季農業(yè)灌溉用水減少，此時是上游平原水庫的蓄水期，同時也要配置一定的人工林地灌溉用水，來保護生態(tài)農業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

二、水資源優(yōu)化配置

河川徑流在配置灌溉用水的同時也要考慮葉爾羌河下游生態(tài)需水又要保證向塔里木河下放指令性的生態(tài)水，只有落實統(tǒng)一的灌溉制度，執(zhí)行既定的配水指標，才可以兼顧灌區(qū)自身的經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護。為有效利用水資源，只在汛期河道輸水外，其余時期采用渠道輸水以減少損失，堅持科學發(fā)展觀，優(yōu)化整合地表水、地下水的資源效益，灌區(qū)農業(yè)才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。

葉爾羌河灌區(qū)面積大，地形、氣候、土壤的物理和化學性質、地下水埋深及礦化度等自然條件不同，研究時將灌區(qū)分為三個子灌區(qū)：即山前平原區(qū)、中游平原區(qū)、下游平原區(qū)。

(一)山前平原區(qū)

該區(qū)位于葉爾羌河和提孜那甫河沖積扇溢出帶以上，地形坡度較大，一般為1/200～1/600，海拔1500～1200m，巖相粒徑較大，地下水徑流條件好，埋藏深度3～8m，礦化度低于1g/L。在保障山前坡地植被的生存需水和下游地下水補給狀況下，地下水利用適合小集中、大分散的開采方式，此區(qū)為地下水控制開采區(qū)。

根據(jù)氣候和地理特征，結合地表水時空情況，該區(qū)采取穩(wěn)糧促棉、發(fā)展畜牧業(yè)和擴大特色林果業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構；在種植結構上以小麥為主適當控制棉花種植和擴大復播面積的策略，利用作物需水時差配置地表水。結合區(qū)域特性和灌排渠系較完善特點，灌溉以地表水為主，地下水作為補充水源，在溢出帶附近集中進行地下水開發(fā)，控制地下水位，在地下水埋深較大區(qū)域，分散開采地下水，解決時段性缺水問題。

(二)下游平原區(qū)

該區(qū)從巴楚縣阿拉根鄉(xiāng)至圖木舒克墾區(qū)，地形坡度1/1500～1/4000，海拔1170～1110m。地下水埋深1～1.5m，礦化度4～8g/L。該區(qū)灌溉在充分利用夏季洪水同時分散開采礦化度較低的地下水，利用地下水開采控制地下水位和解決供需水矛盾，夏洪期利用地表水漫灌的形式達到洗鹽沖堿改良土壤的目的。該區(qū)排灌系統(tǒng)完善，關鍵是控制地下水位，防治土壤鹽漬化。

根據(jù)地表水時空情況，該區(qū)采取穩(wěn)棉促糧、發(fā)展畜牧業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構；在種植結構上，以棉花為主適當控制小麥種植和擴大玉米播種面積，利用作物需水時差充分利用地表水。在地表水和地下水的配置上，地表水稍大于地下水。在地下水水質較好區(qū)域，采用節(jié)水灌溉技術，發(fā)展特色林果業(yè)和設施農業(yè)，利用荒漠面積大的特點發(fā)展畜牧業(yè)。

(三)中游平原區(qū)

上述兩區(qū)間為中游平原區(qū)，該區(qū)地形坡度1/600～1/1500，海拔1200～1150m，巖相為細沙和粉沙，地下水水質較好，埋藏深2～3m，礦化度1～2g/L。此區(qū)地域面積大，土壤肥力強，渠系配套完善，井網(wǎng)密度合理，中小型平原水庫較多，是灌區(qū)重要經(jīng)濟帶，也是地表水、地下水配置優(yōu)化的重點區(qū)域。該區(qū)是地表水常年受益區(qū)，在農作物生長需水季節(jié)，核定配額的地表水不能滿足灌溉用水需求時，地下水開發(fā)占有一定的比例，地下水開發(fā)采用集中與分散相結合的開采方式，但要控制開采總量，此區(qū)為地下水調蓄區(qū)，在防治土壤鹽漬化上要灌排結合，重點完善排灌設施，控制地下水位。

該區(qū)采取穩(wěn)糧穩(wěn)棉、擴大復播玉米和特色林果業(yè)的種植面積，大力發(fā)展設施農業(yè)和鼓勵農民利用秸稈開展畜禽養(yǎng)殖業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構；在種植結構上，提倡糧棉、棉果、糧果套種，推廣大棚果蔬業(yè)和經(jīng)濟作物的種植，充分發(fā)揮地表水和地下水的資源互補作用。

該區(qū)由于種植結構和種植面積的客觀實際，春秋季節(jié)地下水開采量最大，一般春季大于秋季；7－8月在控制地下水位埋深或解決區(qū)域性缺水時適量開采地下水，冬季地表水基本被該區(qū)平原水庫所接納。

三、存在問題

灌區(qū)灌溉歷史悠久，由于歷史的原因，灌區(qū)經(jīng)濟單一落后，基礎設施底子薄，水資源利用率低，主要表現(xiàn)在：1.干、支、斗、農4級渠道防滲長度只占渠道總長的21％，渠系水利用系數(shù)只有0.45左右；2、單位面積灌溉水量高，灌溉定額平均600m³／畝；3、流域缺少山區(qū)控制型工程，平原水庫水資源耗損大。加之人們的節(jié)水意識淡薄、水資源管理機制不盡完善和供水配套設施維護管理不善等諸多原因。

四、結論

就干旱區(qū)兩水水資源配置與優(yōu)化調度來講，前者是解決供需平衡，后者是權衡供需效益的產(chǎn)出。在生態(tài)環(huán)境脆弱的葉爾羌河灌區(qū)，首先在保證下游生態(tài)用水和周邊環(huán)境不斷改善的基礎上，使灌區(qū)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。對一個地區(qū)而言，水資源量是基本穩(wěn)定的，要在定量的水資源上保持經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，只有節(jié)減耗水量，所節(jié)減的水資源量才是持續(xù)發(fā)展的資源支撐，也是水資源開發(fā)利用中優(yōu)化調度的意義所在。

在塔里木河綜合治理工程建設實施中，通過對葉爾羌河灌區(qū)供水設施進行續(xù)建與節(jié)水改造，可大大提高灌溉水的利用率，提高供水保證率，緩解春旱缺水的矛盾。在充分肯定葉爾羌河灌區(qū)地表水、地下水資源配置與優(yōu)化調度成就的同時，也要看到目前存在的問題，進一步研究今后在水資源優(yōu)化調度和高效配置中的新思路、新方法，使經(jīng)濟建設與資源、環(huán)境相協(xié)調，實現(xiàn)良性循環(huán)。