天山北麓山前冲洪积扇水源地研究

(新疆地矿局第一水文工程地质大队，新疆 乌鲁木齐 830091)

特变电工为新疆维吾尔自治区昌吉市大型上市企业，以输变电、新能源、新材料为三大支柱产业。根据特变电工输变电、新材料、新能源(能源)产业的发展规划和需要，结合昌吉市市政规划，本次特变总部职工住宅小区(保障性住房)划定在昌吉市东南，占地面积178.5亩(118 990 m2)，建筑面积201 970 m2。

由于受昌吉市城市生活供水覆盖不足原因，本次住宅小区将自行配套建设供水水源。因此，本文以天山北麓冲洪积扇昌吉市新疆特变电工职工住宅小区项目为例,在查明项目区范围内及附近区域地表水资源量、地下水资源量以及建设项目所在区域水资源及开发利用状况的基础上，结合相关研究成果[1-5]，初步论证地下水供水水源的合理性与可靠性，为建设项目的取水方式提供依据。同时，为促进项目区水资源合理开发及可持续利用，对项目区取水及水资源保护方面提出工程和非工程措施，为办理取水许可申请及项目建设用水的可行性提供依据。

1 建设项目基本概况

1.1 地形地貌

研究区位于天山北麓准噶尔盆地南缘头屯河—三屯河流域的山前冲洪积平原上。地形南高北低，两河冲洪积扇顶至扇缘高差约350 m，地形坡降从扇顶到北疆铁路以南约14‰～16.5‰，北疆铁路至乌伊公路约10‰～13‰，乌伊公路至北部沙漠区约7‰～9‰，三屯河至园丰乡一带为头屯河冲洪积与三屯河冲洪积扇的扇间洼地，由于受呼图壁背斜的影响，三屯河冲洪积扇走向北东，扇体两侧与呼图壁河冲洪积扇相连，东侧与头屯河冲洪扇相连，下部自电机厂-第二水文队-榆树沟乡以北发育有古河道。

1.2 地质构造

研究区属天山褶皱带的山前凹陷区，乌鲁木齐沉降带的中断，北部与准噶尔地台相连。据物探资料区域性隐伏断裂有两条，一条位于山前，近东西走向，另一条位于乌伊公路附近，走向为北西西向，地表无显著特征，西段与呼图壁背斜的南缘相邻。隐伏断裂以北的第四系沉积厚度变薄约400～700 m，在两条断裂之间第四系沉积厚度最大约800～1 200 m，构成了头屯河与三屯河冲洪积扇的主体。其地层岩性主要为：上更新冲洪积沙砾石层、上更新统冲洪积黄土状土层、全新统冲积层、全新统坡积—洪积层、全新统冲洪积盐渍土层、全新统冲沼相淤泥层。

1.3 区域水文地质条件

研究区巨厚的第四纪沉积物，为地下水的储存、运移提供了良好的空间，区域埋藏着丰富的孔隙潜水。头屯河与三屯河冲洪积扇相互叠置而成的山前倾斜平原，具有干旱-半干旱区山前冲洪积扇的一般水文地质规律。其含水层主要包括：潜水含水层、混合水含水层、承压含水层、自流水含水层。

研究区源于天山北麓受冰雪融水与大气降水补给的头屯河、三屯河，汇集山区各支流沿河道源源不断地向山前流泻，在河流出山口后便发生大量渗漏，成为扇区地下水主要补给来源；地下水的总体流向为NNE。由于受隐伏构造和岩性的影响，在乌一伊公路以北转为NE向和NNW向，受人工开采的影响，在局部小范围内改变了地下水的天然径流特征；研究区地下水埋深大于100 m，属地下水补给径流深埋区，地下水排泄主要为侧向排泄和地下水人工开采两种形式。

2 建设项目所在区域水资源状况及其开发利用分析

2.1 水资源状况及其开发利用分析

2.1.1 地表水资源量

地表水资源系指河川径流量，由地表水径流和通过河道排泄的地下径流(即基流量)两部分组成。昌吉市地表水资源的形成主要来自头屯河和三屯河。据三屯河碾盘庄水文站实测和延长系列41年水文资料分析，三屯河多年平均径流量为3.574×108m3。

据头屯河哈地坡站41年的实测和延长系列资料分析，头屯河多年平均径流量为2.41×108m3，加上哈地坡站以上农、牧、矿区人畜饮水还原水量0.55×108m3，哈地坡站多年平均径流量为2.465×108m3。除去八钢引水，头屯河哈地坡22 a的实测资料统计，其径流量为2.58×108m3，按50%的分水比例，昌吉市实引水量为1.29×108m3。根据昌吉市地表水资源评价报告，前山阿苇滩、三工滩上的十几条沟谷，汇流面积547 km2，形成的径流量为0.093×108m3[6-7]。

从上所述可知，昌吉市地表水资源量4.957×108m3。

2.1.2 地下水资源量

据昌吉市地下水评价资料《新疆昌吉市地下水资源开发区域规划报告》(1：10万)中地下水资源评价成果。昌吉市地下水补给量资源量为2.521 7×108m3/a,其中昌吉市属1.984×108m3/a，昌吉国家农业科技园区为0.103 1×108m3/a，农六师团场0.434 6×108m3/a。

昌吉市平原区地下水可开采量为2.017 4×108m3/a,其中昌吉市属可开采量1.587 3×108m3/a，昌吉国家农业科技园区为0.082 5×108m3/a，农六师团场0.347 7×108m3/a。

论证建设区地下水矿化度为0.3～1 g/L之间，水化学类型为HCO3—Ca、HCO3·SO4—Ca·Na。地下水质良好[6-7]。

2.1.3 水资源总量

根据水资源评价导则的规定，水资源总量应由地表水资源量与地下水不重复量之和组成。昌吉市地表水资源的不重复量也称为天然补给量，在本区有山前侧渗流入量和平原区降水入渗补给量。

昌吉市地表水资量为4.957×108m3；地下水资源量取用《新疆昌吉市地下水资源开发区域规划报告》评价结果为2.521 7×108m3/a,其中山前侧渗流入量为8 039.2×104m3，降水入渗量为205.1×104m3，则昌吉市平原区水资源总量为5.781 4×108m3[6-7]。

2.2 水资源开发利用

2.2.1 供水工程现状

经过近50 a来的发展建设，昌吉市基本形成了以三屯河、头屯河水系为主的东西两大输水水利枢纽等灌区配套工程。

2.2.2 水资源利用

昌吉市用水量按用途分为：农业用水、工业用水、城镇生活及农村用水。现状年昌吉市地表水和地下水利用总量为3.08+2.11=5.18×108m3。其中：昌吉市农业灌溉用水占总用水量的91%，工业用水占总用水量的5.8%；城镇生活用水量占总用水量的2.3%；农村生活占总用水量的0.6%。

2.2.3 现状年用水水平分析

研究区综合用水水平主要以人均用水量和万元GDP用水量等指标来反映。现状年2010年昌吉市万元GDP(当年价)用水量270.5 m3；人均用水量为1 144.2 m3；万元产业工业增加值用水量为74.9 m3；农业综合亩均用水量364.6 m3/亩；城镇综合生活用水指标127.7 L/人·d；农村居民用水指标72.1 L/人·d。

3 建设项目取用水合理性分析

3.1 取水合理性分析

3.1.1 建设项目符合自治区及地方产业政策的要求

特变电工为新疆维吾尔自治区昌吉市大型上市企业，以输变电、新能源、新材料为三大支柱产业，其中变压器产能居中国第一、世界第三，旗下还拥有中国最大的太阳能系统公司。截止2010年底，公司总资产近236.15亿元，实现产销177.7亿元，员工总数1.3多万人。特变电工现已成为中国西部世界级规模的大型输变电产业基地，将为带动新疆工业发展，促进地方经济繁荣发挥重要作用。

该项目是为特变电工股份公司总部新建职工住宅小区(保障性住房)提供生活用水。根据新疆昌吉州发展规划目标，依托特变电工把昌吉市打造成新疆机电制造产业区。项目供水建设对特变的发展具有支持作用，同时特变电工为国家重点工业项目，供水极具经济价值，本次供水项目符合自治区及地方的产业政策。

3.1.2 建设项目符合行业管理要求

该项目是为特变电工股份公司总部新建职工住宅小区(保障性住房)提供生活用水。项目策划认真贯彻执行国家关于环境保护和节能方针，充分考虑了环境治理和综合利用措施，生活污染物排放进入昌吉市排污系统处理，不会对环境造成污染。项目符合国家的产业政策， 本项目本着保护环境、节能减排、发展循环经济的理念，对有利于提高加快昌吉市经济建设发展，对振兴地方经济具有积极的促进作用。

3.1.3 建设项目符合流域规划、配置和管理的要求

昌吉市各业需水总体呈递增趋势，为坚持实施优势资源转换战略，当地水行政主管部门力求最大限度实现水资源优化配置，水资源配置主要向生活及工业支柱产业倾斜以保证产业结构调整。

该建设项目位于昌吉市区南部头屯河道区域，水资源调配、基础设施皆有政府有关部门统一规划统筹考虑，符合区域内流域规划和水量配置的方向。

3.1.4 建设项目论证区地下水资源还有一定的开发潜力

论证区地下水补给主要为上游地下水侧向补给，地下水排泄为侧向排泄。本次论证区取用地下水42.3×104m3，日平均取水量1 157.8 m3，开采量相对较小。本次论证建设区地下水侧向补给量为182×104m3，地下水可开采量为91×104m3。由此，区内地下水还有开采潜力。

3.2 用水合理性分析

本次开发地下水是解决特变电工职工保障性住房的生活用水。用水的合理性首先符合《中华人民共和国水法》第二十一条中“开发利用水资源，应当首先满足城乡居民生活用水，统筹兼顾农业、工业用水和航运需要”，由此，区内地下水开发利用具有“水法”支持依据。其二，开发区内地下水可促进昌吉市经济社会的可持续发展，符合国家西部大开发的发展政策；其三，区内地下水资源还有一定的开采潜力。

3.3 节水潜力分析

本次地下水开发利用水量体现“合理开发、合理布局、统一规划、集中管理”的技术路线。根据业主要求，开采地下水采用管道向用水户输水，管道输水的渠系利用系数为0.985；通过加强工程技术管理手段，还可提高渠系输水利用系数。

节水措施：增强对用水户节水意识的宣传，杜绝“跑、冒、滴、漏”现象，水厂自身加强管理，降低管网溢漏水量；用水户水表安装率要达到100%；同时大力推广节水器具，减少水资源浪费。

3.4 建设项目的合理取用水量

该项目为特变集团总部职工保障性住房工程，其占地面积178.5亩(118 990 m2)，建筑面积201 970 m2，可解决特变1 849户职工约5 920人的住房问题。住宅小区用水主要由居民生活用水、小区公共绿化用水、小区单位及公共设施用水组成。本次供水严格按国家及地方颁布的相关规范确定项目的合理用水量。

4 结语

本文以天山北麓冲洪积扇昌吉市新疆特变电工职工住宅小区项目为例,对研究区水源地进行分析和评价。研究区处于头屯河流域的上游区域，靠近河道，水文地质条件相对较为优越，地下水补给、开采条件好，水质良好，且水资源具有开发潜力。区内地下水资源是唯一可就近利用的水资源。论证建设区内地下水资源尚未充分开发利用，同时，本次地下水开采对外界影响较小，其次特变电工具有产品高经济附加值、无三废排放、节能环保的特点，是国内目前最先进的生产工艺和技术。因而具有较好的经济和社会效益，是向节水型职工住宅小区供水，同时项目建设符合自治区的产业政策、符合流域规划、配置和管理的要求。因而，取用论证区地下水资源具有取水的合理性。