新疆库车河流域水资源配置及工业园区供水保障措施初步研究

张学荣

（阿克苏地区水利局 新疆阿克苏 843000）

1 流域水资源基本概况

1.1 流域概况

库车河流域包括库车河、波斯塘托克拉克沟、克孜勒沟、二八台河、盐水沟等五条主要河流与大小洪沟。整个流域覆盖了库车县境内乌—喀公路干线以北地区及公路干线以南部分农区和戈壁荒漠，规划范围总面积9412km2，其中山区5185km2，平原区4227km2，库车河干流流域面积5070km2。流域南北长133.7km，东西宽104.5km。

1.2 水资源量

库车河流域地表水资源量5.0228×108m3，地下水资源量2.3637×108m3，其中与地表水不重复量为0.1106×108m3，流域水资源总量为5.1334×108m3。流域多年平均分区水资源量见表1。现状年地表水可利用量4.3143×108m3。规划水平年水库建成后地表水可利用量4.5751×108m3。

表1 水资源分区多年平均水资源量表

1.3 地下水资源可利用评价

库车河流域有较好的地下水资源，现状地下水总补给量为2.8753×108m3，其中由地表水转化补给量为2.8167×108m3，天然补给量0.1106×108m3。现状年地下水开采量为5689×104m3／a。经重新复核，规划2015年库车河铜场水库建成，工业需水量增长到6653×104m3，库车河流域地下水资源补给量为25781×104m3／a，地下水资源量为24564×104m3／a，地下水可开采量为8106×104m3／a。

经重新复核，规划2030年，从渭干河流域向库车河流域调入水量8000×104m3，库车河工业需水量大幅增长到18355×104m3，库车河流域地下水资源补给量为26506×104m3／a，地下水资源量为25452×104m3／a，地下水可开采量为7403×104m3／a。

2 水资源开发利用存在的主要问题

2.1 用水结构不合理，制约了流域经济社会发展

库车河多年平均径流量3.7963×108m3，根据库车河流域规划，2015年和2030年工业需水量分别达到0.67×108m3和1.84×108m3。随着农业结构不断调整，近些年农业灌溉供需矛盾十分突出，工程性缺水、管理性缺水、资源性缺水、结构性缺水的现象不同程度地并存交错性发生，库车河流域用水结构不合理。现状农业用水占总用水量的87%，工业用水量占总用水量不足10%。农业产值占GDP的7%，而工业产值占GDP的83%。工农业用水比例严重失调，效益倒挂。粮食作物面积相对大，经济作物面积相对小，对应的大农业用水内部结构也不甚合理。这种用水结构严重制约库车县社会经济的发展。

2.2 水资源利用率不高，农业节水潜力较大

库车河流域库车河龙口控制灌溉面积51.54×104亩，由于未能列入国家大型灌区节水改造和续建配套工程建设投资计划，水利工程设施配套改造投入不足，渠系防渗工程大部分已运行了多年，工程年久老化，输水效率低；灌水技术及配套工程仍然落后，毛灌溉定额高，造成灌区土壤次生盐渍化及水盐恶性循环；田间工程投入少，田间水的利用率偏低；缺少现代化的管理机构和管理设施，水运行管理水平不高；因此，农业节水还有很大潜力。

2.3 在建的控制性水库工程功能需调整

根据已批准的《铜场水库初设报告》中铜场水库的工程任务是防洪和灌溉，由此确定水库调度运行方式是汛期水库降至死水位1310m运行，下游河道安全泄量370m3／s；随着近几年库车县油气资源开发，石油化工业发展优势逐步提升，据统计，现状年2007年工业产值79.9×108元，是原初设报告预测2010年8.93×108元的近9倍，2007年工业需水量0.306×108m3是原初设报告预测2010年工业需水量0.24×108m3的近一倍。

经预测2015年、2030年流域工业总产值分别增加为239×108元、814×108元，相应的工业需水为0.67×108m3和1.84×108m3，远超过《初设报告》远期2020年的工业需水0.28×108m3。铜场水库如不调整工程任务，则2015年P＝95%年份地表水可供工业水量仅有1450×104m3，且供水时段为汛期6～8月，远不能满足库车河流域工业需水量和需水过程的要求，因此，需要将铜场水库的工程任务调整为工业供水、防洪和灌溉，并需要进一步复核水库特征水位和调度运行方式。

3 水资源供需分析与评价

3.1 各业需水量预测

3.1.1 农业灌溉需水量预测

在复核灌区总面积和总体布置方案的基础上，对规划水平年库车河流域的灌溉面积进行缩减，并拟定了减少灌溉面积方案，本次对推荐方案即2015年减少8×104亩、2030年减少12×104亩的方案进行分析。库车河流域四个区不同水平年灌溉面积见表2。

根据大农业中种植业、林园业及牧草地各规划水平年的种植规模及相应的灌溉制度，经计算库车河流域现状年及规划年的需水量（见表3），毛需水量计算至各灌区引水龙口断面。农业灌溉水利用系数根据各流域项目区的渠道防渗、灌溉方式及灌溉管理水平综合确定，2007年现状年农业灌溉水利用系数0.47，2015年农业灌溉水利用系数0.54，2030年农业灌溉水利用系数0.62。毛灌溉定额由现状年的717m3／亩分别降低到610m3／亩、506m3／亩。

表2 库车河流域各水平年灌溉面积发展指标表 单位：104亩

表3 库车河流域各水平年农业毛需水量预测表 单位：104 m3

3.1.2 工业需水预测

根据工业指标预测方法，目前常用的工业需水预测采用单位产品产量用水量万元产值用水量、不同类型的工业用地单位面积的用水量、工业用水增长趋势法四种方法（见表4）。预测2015年全流域工业总产值将达到345×108元，2030年达到1172×108元。工业园区总规划用地46.1km2。本次工业用水综合考虑四种方法进行工业用水预测，推荐采用工业用水增长趋势法成果。综合考虑库车县库车河流域工业发展现状及未来，现状年工业用水量为0.37×108m3，拟定2007～2015年工业需水增长率为7.5%，2015～2030年工业需水增长率为7.0%，2015年、2030年工业需水量分别为6653×104m3、18355×104m3。

表4 工业用水预测比较表 单位：108 m3

3.1.3 居民生活需水量预测

根据规划推荐的人口发展指标和城乡用水定额及水利用系数，现状水平年2007年、规划水平年2015年、2030年流域总人口分别为25.48×104人、30.01×104人、40.32×104人，现状年城镇居民生活用水定额为158.9L／（人·d）；农村居民生活用水定额为69.4L／（人·d）；2015年、2030年城镇居民综合用水定额分别为169.0L／（人·d）、179.3L／（人·d）；农村居民生活用水定额分别为74.3L／（人·d）、79.3L／（人·d）。

2007、2015、2030各水平年库车河流域居民生活需水量详见表5。

表5 库车河流域生活毛需水量预测表 单位：104 m3

3.1.4 牲畜需水量预测

根据规划推荐的牲畜发展指标和用水定额，现状水平年2007年、规划水平年2015年、2030年流域牲畜饲养量分别为47.43×104标准头、50.15×104标准头、56.36×104标准头，牲畜用水指标以标准畜计，各规划水平年均为10L／（只·d）。各水平年库车河流域牲畜需水量见表6。

表6 库车河流域牲畜需水量预测表 单位：104 m3

3.1.5 生态用水

2007年库车河流域总下泄水量12320×104m3，其中用于农田防护林的为3689×104m3，生态水量8631×104m3；本次规划维持并略有改善下游生态环境。

根据下游河道的荒漠植被以及保护的范围，2015年总下泄水量约为12065×104m3，其中农田防护林为3136×104m3，可供生态水量为8929×104m3；2030年总下泄水量约为13532×104m3，其中农田防护林为2792×104m3，可供生态水量为10740×104m3。

3.1.6 小结

库车河流域总需水量2007年为46534×104m3，2015年因压缩农业面积农业需水大幅下降使得总需水也降低为38779×104m3，2030年随着工业需水增加而又增加到44289×104m3，各水平年不同行业的毛需水量汇总见表7。

表7 库车河流域各水平年社会经济毛需水量汇总表 单位：104 m3

3.2 供需分析结论

从2007年、2015年、2030年三个水平年水资源供需分析可见：

2007年在没有水库调节的情况下，水资源尚得不到充分利用，各业缺水13220万m3，农灌区为不充分灌溉；

2015年工业发展需水量增加，应充分挖掘本流域的水资源潜力，通过调整产业结构、水库的建成参与水资源的调节、农业高效节水的发展，该流域春季水资源供需矛盾在一定程度上得到了缓解，但还要在库车河灌区调减8万亩灌溉面积，才能使库车河流域水资源供需基本能保持平衡，基本满足流域内国民经济发展和生态环境保护与建设对水资源需求；

2030年随着工业发展，需水量不断增加，灌区的供需矛盾十分突出，本流域的水资源难以支撑经济社会可持续发展需要，在农业节水、减少灌溉面积等措施的基础上，需考虑从水资源较丰富的渭干河流域进行合理的调配水，以解决本流域资源性缺水的问题，实现水资源区域合理配置，来支撑本流域的社会经济发展。

3.2.1 2007现状水平年

2007现库车河流域总引水量为36130×104m3，其中：地表水30441×104m3，主要用于农业；地下水5689×104m3，主要用于库车镇的生活、工业以及农村生活、农业。

按行业划分：城镇生活用水量637×104m3，折合158.9L／人×d，农村生活用水量396×104m3，折合69.4L／人×d，牲畜用水170×104m3；工业总产值101.68×108元，农灌用水定额34.8m3／×104元，毛用水量约3713×104m3；农林牧用水量40151×104m3，灌溉水利用系数为0.471。城市绿化用水量153×104m3。2007年总需水量为45222×104m3，河道下泄量8631×104m3，尚缺水13221×104m3。

3.2.2 2015年规划水平年

2015现库车河流域可供水量（p＝75%）为43553×104m3，其中：地表水37897×104m3，主要用于农业；地下水5303×104m3，主要用于库车镇的生活、工业以及农村生活、农业；中水353×104m3，主要用于工业及荒漠生态。

2015年总需水量37604×104m3，其中：城镇、农村生活用水量1369×104m3，牲畜用水181×104m3；工业用水增长趋势法分析，工业需水量为6623×104m3；农林牧用水量29221×104m3，灌溉水利用系数为0.54。城市绿化用水量211×104m3。水库损失367×104m3，余水5582×104m3。

3.2.3 2030年规划水平年

2030水平年库车河流域可供水量（p＝75%）为50910×104m3。

其中：地表水37897×104m3，主要用于农业；渭干河调水8000×104m3；地下水4512×104m3，主要用于库车镇的生活、工业以及农村生活、农业；中水500×104m3，主要用于工业及荒漠生态。

2030年总需水量43172×104m3，其中：城镇、农村生活用水量2119×104m3，牲畜用水203×104m3；工业用水增长趋势法分析，工业需水量为18272×104m3；农林牧用水量22063×104m3，灌溉水利用系数为0.60。城市绿化用水量418×104m3。水库损失369×104m3，余水7369×104m3。

表8 库车河流域各水平年水资源供需平衡计算表（p＝75%） 104 m3

4 解决水资源供需矛盾的保障措施

从水资源供需平衡计算结果来看，除库车河平原灌区，其它各区各水平年各个频率水资源供需是平衡的，总来水量均有富余，只是年内水量分配不均，可通过灌区内配套的工程解决。库车河平原灌区是资源性缺水区，2007年各业需水量为4.7×108m3，而库车河多年平均径流量仅为3.8×108m3，缺水0.9×108m3。随着流域内各业用水增加，供需矛盾将更突出，依据库车河规划控制性工程布局，结合正在建设的铜场水库，提出库车河平原灌区解决水资源供需矛盾保障措施。

4.1 各行业的节水

首先充分挖潜库车河流域内部农业、工业、生活等行业的节水潜力，改造计量设施提高监测水平，调整水价提高人们重视节水的意识。特别是占总需水比例最大的农业的节水潜力，通过配套建设的骨干工程来提高输水能力，并发展高效节水灌溉提高田间水利用效率节约水量，综合农业措施主要有少耕、免耕法、秸秆覆盖与地膜覆盖、推广抗旱节水高产型良种、积极推广抗旱剂、保水剂等化学抗旱保墒技术和水肥耦合技术。

4.2 退耕还水

退耕还水是通过退耕压缩大农业灌溉面积，以将部分农业用水转移向工业供水，以满足迅速增长的工业需水要求。本规划近期水平年退耕8.5×104亩，远期新增退耕3.5×104亩，流域共退耕12×104亩，估算可退水量约7000×104m3，退耕地首先将外来大户承包的土地退出来，原则上尽可能不动当地农民第二轮土地承包的土地。

4.3 调整铜场水库任务

通过供需平衡分析中水库的调节计算，若不调整铜场水库的任务则水库供水无法达到流域各业的需水目标，因此需将铜场水库的工程任务调整为供水、防洪和灌溉。

4.4 充分利用其它水源

充分利用中水和地下水水源。中水回用量从2015年353×104m3，增加到2030年500×104m3。在枯水期可适当加大地下水的开采，以缓解水资源的供需矛盾。

4.5 利用渭干河的水资源实现跨流域调配

建设渭干河西水东引工程实现水资源调配0.8×108m3，以满足流域不断发展的各业需水要求。

随着上述工程的相继建成以及灌区工程的配套建设，可以满足流域内的各业需水要求，同时规划水平年也实现了水资源调配目标，以实现流域水资源的优化配置。

5 工业园区供水方案

库车县是塔里木石油天然气开发的主战场，国家 “西气东输”工程的主气源地，为自治区级的化工园区和自治区高新技术工业园，是阿克苏地区及南疆的重要经济发展区。随着库车工业园区的快速发展，工业用水量不断增加，农业灌溉用水与工业和城镇用水之间的矛盾将日益突出，为了满足库车河灌区及库车县工业用水供需平衡，拟采取五项工程措施：

一是适度开采地下水：根据高水高用、低水低用的原则，适度开采地下水，一是用于工业园区用水，二是用于农业灌溉。

二是利用库车河铜场水库工程给工业园区供水：水库位于库车河中游峡谷河段末端，坝址距库车县城以北约25km。水库坝型为粘土心墙土石坝，坝长240m，最大坝高59m。总库容6560×104m3，调节库容5074×104m3，死库容779×104m3。在水库下游设沉沙池1座，布置一条长15km的工业引水管道，进入水厂处理后，向工业区供水，投资0.40×108元。水库年最大可供水量为4915.71×104m3。该工程应尽快建成，为库车工业园区供水创造条件。

三是在灌区大力发展农业高效节水及常规节水工程：主要是在库车渭干河灌区及库车县库车河灌区开展灌区农业高效节水及常规节水建设，节约足够的地表水资源，置换调剂给库车工业用水。常规节水的工程措施主要采取对干、支、斗渠进行防渗。

四是工业中水回收利用工程：为建设节约型社会和提高水资源利用率，通过对工业污水处理后，进行回收利用，工业中水中主要利用工业冷却水排水，经企业处理达到农业水灌溉标准后用管道送入城市绿化渠系，主要用于城镇绿化。

五是尽快实施 “西水东调”工程：即从渭干河向库车工业园区调水的输水工程，该工程输水线路通过多次现场踏勘，并在规划图上进行比选，优选隧洞自流＋渠道取水方案。隧洞采用骆驼脖子枢纽＋隧洞方案，渠道采用方案二中的引水干渠。近期只须修建引水干渠给农业供水，远期修建隧洞专给工业供水，同时渠道给农业供水20592.75×104m3。隧洞的断面尺寸用远期水平年控制。

1 新疆库车工业园区供水配置规划报告 （内部资料）［R］.2008

2 新疆库车河流域综合规划报告 （内部资料）［R］.2010

3 焦宏波 .新疆白杨河流域水资源配置研究 ［J］.水利规划与设计，2010，（5）：11－13