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[摘要] 柯坪县位于塔里木盆地西北缘,柯尔塔格山南麓,是新疆阿克苏地区最西端的一个国家级贫困县。柯坪县独特的地质地貌环境使的县内地表水资源相对缺乏。本文通过翔实的数据分析了柯坪县水资源量及水资源开发使用状况。分析灌区地表水调配能力低,春秋旱缺水,水质水矿化度高,土壤次生盐渍化严重等水资源开发利用存在的问题。提出水资源的分配,要突出统筹规划,,充分开发利用地表水资源,适度合理开发利用地下水资源,加大节水型社会建设力度等配置措施。从而实现柯坪县水资源可持续发展。
1、 地区概况
新疆柯坪县位于塔里木盆地西北缘,柯尔塔格山南麓,是阿克苏地区最西端的一个县。东与阿克苏市、阿瓦提县相邻,南面和西南面与喀什地区巴楚县接壤,北面与乌什县接壤,西面与克孜勒苏柯尔克孜自治州阿合奇县相连,地理位置东经78°02′-79°56′,北纬40°02′-40°57′之间,辖区面积8709.65km2,辖四乡一镇,多年平均降水量为93.2mm,全县现有耕地面积12.4万亩。境内地形复杂,呈荒漠地貌景观,地势由西北向东南倾斜,西北高,东南低,海拔4049～1060m,大致可分为南部、西部和北部山区,柯坪镇盆地和山前平原三个地貌单元。
2、水资源状况及其利用现状
柯坪县水资源主要源自柯坪河,其为苏巴什盆地汇集的降水入渗再出露呈泉汇流形成,当苏巴什盆地内有降水发生时,径流从西北部汇柯坪河。柯坪河多年平均径流水量5532万m3,河水通过切穿依木干山地的苏巴什峡谷(苏巴什龙口)向东,被苏巴什干渠大部分引用进入柯坪盆地平原灌区,柯坪县现状年灌溉面积14.86万亩,其中:耕地面积10.51万亩(不含复播2.1万亩)、林果面积3.22万亩、牧草地灌溉面积1.126万亩。根据柯坪县水管总站监测的引用水量资料,目前柯坪县灌区主要在灌溉季节(3～11月)引水,现状年柯坪灌区通过苏巴什干渠实际引水量为3667.68万m3,阿恰灌区主要通过阿恰干渠实际引水量为3326.4万m3,启浪灌区通过启浪扬水站从胜利干渠将水量引入灌区,现状实际引水量为3500.0万m3。分灌区各乡镇水资源利用情况详见表1。
表1 分灌区各乡镇水资源利用统计表
地表水农业灌溉引用水总量为10494.1万m3/a,工业及人畜用水168.95万m3/a,生态退水量4758万m3/a、水库调蓄75.5万m3/a,开采183万m3/a地下水(折地表水288.6万m3/a)作为补充灌溉水量,但现状4～8月仍存在季节性缺水1902.42万m3/a。
3、水利工程现状
柯坪县自解放至今的50余年间,修建了水利工程。目前灌区农田水利工程的格局己基本形成,且水利设施也已基本配套。
3.1灌溉工程
灌溉渠系工程。柯坪灌区现有支渠以上两级渠系的总长度为11.05km,防渗长度6.63km;其中:干渠5.62km,防渗率62.2%;支渠5.43km,全部为防渗渠道。根据统计计算和实测:柯坪灌区渠系利用系数为0.632。阿恰灌区现有支渠以上两级渠系的总长度为22.2km,防渗长度22.2km;其中:干渠4.8km,全部为防渗渠道;支渠17.4km,全部为防渗渠道。根据统计计算和实测:阿恰灌区渠系利用系数为0.618。启浪灌区现有支渠以上两级渠系的总长度为26.42km,防渗长度20.42km;其中:干渠7.65km,防渗率21.56%;支渠18.77km,全部为防渗渠道。根据统计计算和实测:启浪灌区渠系利用系数为0.612。
田间工程。灌区田间目前仍沿用着古老的大水漫灌、串灌的落后灌溉技术;加之,灌区土壤多为砂粘性、且农田平整力度低等因素,使得田间水的利用系数不高,基本都为0.83左右,详见表2。
表2柯坪县分灌区灌溉水利用系数统计表
蓄水工程。目前,柯坪县盖孜力克乡西北部有一座平原水库,主要蓄12～2月份的冬闲水,年调蓄水量约75万m3,主要承担盖孜力克乡部分灌区冬春灌淋洗土壤盐分的任务。
3.2、排水工程
由于柯坪县灌区地下水位埋深普遍在3m以下,因此,目前全灌区尚未开挖排水工程。
4、地表水利用中存在的问题
4.1、灌区对地表水调配能力低,春秋旱缺水
灌区现状年入境引灌水量为10494万m3/a,需水量仅为10292.3万m3/a,下泄或生态退水4758.12万m3/a。然而全年春夏季缺水1902.42万m3。
4.2、灌溉技术方法相对落后,水量浪费较严重
柯坪县的农业开发虽有两千多年历史,但至今仍沿用古老的传统灌溉技术,即仍以大水漫灌、串灌为主,沟畦灌溉的应用不多,且水平低;先进的微灌技术目前尚未大面积推广应用。加之,水利工程仍存在一定问题和田间工程标准低,灌溉定额平均水平亩720m3/亩。
4.3、灌溉用水矿化度高,土壤次生盐渍化严重
由于柯坪县除启浪灌区引用阿克苏农一师胜利干渠水,且水质较好外,境内柯坪灌区和阿恰灌区的地表水矿化相对都较高,尤其阿恰河(红砂子河)水的矿化度较高,达3.5g/l以上,主要是由于上游地下水流向阿恰乡的途中通过多处红砂岩(含盐地层)所致。
此外,在缺水季节只能利用有限的地下水进行补充灌溉,尤其是柯坪盆地地下水埋深在8m以上,矿化度在3g/l以上,个别区域甚至高达6g/l以上。因此,迫于灌溉需要,只能抽取地下微咸水或咸水进行补充灌溉,致使柯坪盆地的盖孜力克乡、阿恰灌区土地次生盐渍化现象日益加重,成了柯坪县农业发展和生态保护的严重障碍。
5、水资源管理及优化配置
新疆柯坪县以“尊重自然规律,科学治水,坚持兴利除害结合,开源节流并重,防汛抗旱两手抓,生态、经济、社会效益一起要”为指导思想,保持粮棉优势地位,保持较快的经济增速,调优种植业结构,加强水利建设,建立有效的水资源开发利用与保护体系,以实现水资源的优化配置,合理规划发展,计划增幅,科学设定发展目标,确保全县经济又快又好的发展。欲使前述国民经济预测指标得以圆满的实现和完成,作为农业县,水土资源是其发展的关键,而对有限水资源的配置与优化突显重要。
5.1、水资源配置原则
(1)水资源的分配,要突出统筹规划
流域内水资源是一个统一的系统,水资利用均存在互相影响。上游开采地下水势必会影响下游的水量和水质,甚至可能使一些下游的取水工程效率降低甚至报废。因此应当对水资源进行统一规划管理,对柯坪灌区的水资源根据经济发展水平及是否有发展前途,对不同地区进行统一分配,提高水资源的利用率。只有统筹考虑规划内的水资源,才能保证当地可持续的发展。
(2)水资源的调配,要两水资源协调利用
柯坪县既是资源型缺水,又是水质型缺水,传统地区从经济合理和习惯等考虑,在两水资源利用的配置中:工业及人畜用水,以地下水为水源;生态及农灌用水,以地表水为主,而地下水水源则用以调配地表水来水的分布不均及补充其来水量的不足;柯坪县灌区地下水质既不符合人畜用水标准,也不符合农业直接灌溉标准,因此开发利用柯坪县水资源。一方面要处理水质,另一方面要把地表水与地下水相互调配、协调利用,以满足人畜和农作物的需求。
(3)充分开发利用地表水资源,适度合理开发利用地下水资源,加大节水型社会建设力度
柯坪县属于干旱地区,加之水资源紧缺,故对有限水资源的高效利用已成为柯坪县当前及今后一个时期的主要任务。因此,通过工程与非工程措施,对生活、生态和生产的用水进行合理配置,尤其在农灌方式与节水灌溉技术方面还有一定的发展潜力。通过区域水资源的承载能力分析,实现水资源的可持续开发利用,为实现柯坪县国民经济及社会发展“十一五”目标,奠定有力的技术保障。
5.2、水资源的配置措施
(1)生态的用水配置
现状年规划区的自然生态用水和人工生态用水的比例较低。其中:苏巴什河、红砂子河洪水来临期,水量过大成为生态林的天然补给主要来源,苏巴什河年径流量为5532万m3/a,柯坪盆地灌区内年均引水量3667.68万m3/a,河道内剩余水量向下游排泄,经地表地下反复后,出露成泉水并与阿恰区地表水量汇合成阿恰河(红砂子河)多年平均径流量4415万m3/a,阿恰灌区引用水量3326.40万m3/a,排泄水量为2059万m3/a,自然生态用水约为引水量的19%。人工生态用水量总计为1466万m3/a,为总地表水资源引水量的14%,自然生态与人工生态用水合计比例为33%;显然,按照惯例要达到干旱地区通常情况下所需的生态用水比例30～40%,还有一定差距。
鉴于柯坪县目前的水资源开发利用情况,要加大规划区自然生态的配水比是不大可能的,尽可能维持自然生态的现状需水要求,当务之急只能是加大其人工的生态用水比。因此,在实施高新节水灌溉技术减少用水需求总量,增加生态下泄水量的同时,必须把生态建设与种植业经济建设相结合,大力发展林果业增加人工生态用水比列。
(2)地表水与地下水的配置
柯坪三大灌区农灌用水基本上都是地表水,使现状年春季和秋季最为缺水。加之,柯坪县灌区灌溉用水水质超标等问题,为了做到既保证灌区农业生产正常发展,又要保证水资源可持续开发利用,从长远发展考虑,鉴于柯坪县可直接有效开发的水资源匮乏的突出问题,必须兼顾泉集地表水和地下水进行混合灌溉的搭配模式,以防止土壤次生盐渍化。
1、 地区概况
新疆柯坪县位于塔里木盆地西北缘,柯尔塔格山南麓,是阿克苏地区最西端的一个县。东与阿克苏市、阿瓦提县相邻,南面和西南面与喀什地区巴楚县接壤,北面与乌什县接壤,西面与克孜勒苏柯尔克孜自治州阿合奇县相连,地理位置东经78°02′-79°56′,北纬40°02′-40°57′之间,辖区面积8709.65km2,辖四乡一镇,多年平均降水量为93.2mm,全县现有耕地面积12.4万亩。境内地形复杂,呈荒漠地貌景观,地势由西北向东南倾斜,西北高,东南低,海拔4049～1060m,大致可分为南部、西部和北部山区,柯坪镇盆地和山前平原三个地貌单元。
2、水资源状况及其利用现状
柯坪县水资源主要源自柯坪河,其为苏巴什盆地汇集的降水入渗再出露呈泉汇流形成,当苏巴什盆地内有降水发生时,径流从西北部汇柯坪河。柯坪河多年平均径流水量5532万m3,河水通过切穿依木干山地的苏巴什峡谷(苏巴什龙口)向东,被苏巴什干渠大部分引用进入柯坪盆地平原灌区,柯坪县现状年灌溉面积14.86万亩,其中:耕地面积10.51万亩(不含复播2.1万亩)、林果面积3.22万亩、牧草地灌溉面积1.126万亩。根据柯坪县水管总站监测的引用水量资料,目前柯坪县灌区主要在灌溉季节(3～11月)引水,现状年柯坪灌区通过苏巴什干渠实际引水量为3667.68万m3,阿恰灌区主要通过阿恰干渠实际引水量为3326.4万m3,启浪灌区通过启浪扬水站从胜利干渠将水量引入灌区,现状实际引水量为3500.0万m3。分灌区各乡镇水资源利用情况详见表1。
表1 分灌区各乡镇水资源利用统计表
地表水农业灌溉引用水总量为10494.1万m3/a,工业及人畜用水168.95万m3/a,生态退水量4758万m3/a、水库调蓄75.5万m3/a,开采183万m3/a地下水(折地表水288.6万m3/a)作为补充灌溉水量,但现状4～8月仍存在季节性缺水1902.42万m3/a。
3、水利工程现状
柯坪县自解放至今的50余年间,修建了水利工程。目前灌区农田水利工程的格局己基本形成,且水利设施也已基本配套。
3.1灌溉工程
灌溉渠系工程。柯坪灌区现有支渠以上两级渠系的总长度为11.05km,防渗长度6.63km;其中:干渠5.62km,防渗率62.2%;支渠5.43km,全部为防渗渠道。根据统计计算和实测:柯坪灌区渠系利用系数为0.632。阿恰灌区现有支渠以上两级渠系的总长度为22.2km,防渗长度22.2km;其中:干渠4.8km,全部为防渗渠道;支渠17.4km,全部为防渗渠道。根据统计计算和实测:阿恰灌区渠系利用系数为0.618。启浪灌区现有支渠以上两级渠系的总长度为26.42km,防渗长度20.42km;其中:干渠7.65km,防渗率21.56%;支渠18.77km,全部为防渗渠道。根据统计计算和实测:启浪灌区渠系利用系数为0.612。
田间工程。灌区田间目前仍沿用着古老的大水漫灌、串灌的落后灌溉技术;加之,灌区土壤多为砂粘性、且农田平整力度低等因素,使得田间水的利用系数不高,基本都为0.83左右,详见表2。
表2柯坪县分灌区灌溉水利用系数统计表
蓄水工程。目前,柯坪县盖孜力克乡西北部有一座平原水库,主要蓄12～2月份的冬闲水,年调蓄水量约75万m3,主要承担盖孜力克乡部分灌区冬春灌淋洗土壤盐分的任务。
3.2、排水工程
由于柯坪县灌区地下水位埋深普遍在3m以下,因此,目前全灌区尚未开挖排水工程。
4、地表水利用中存在的问题
4.1、灌区对地表水调配能力低,春秋旱缺水
灌区现状年入境引灌水量为10494万m3/a,需水量仅为10292.3万m3/a,下泄或生态退水4758.12万m3/a。然而全年春夏季缺水1902.42万m3。
4.2、灌溉技术方法相对落后,水量浪费较严重
柯坪县的农业开发虽有两千多年历史,但至今仍沿用古老的传统灌溉技术,即仍以大水漫灌、串灌为主,沟畦灌溉的应用不多,且水平低;先进的微灌技术目前尚未大面积推广应用。加之,水利工程仍存在一定问题和田间工程标准低,灌溉定额平均水平亩720m3/亩。
4.3、灌溉用水矿化度高,土壤次生盐渍化严重
由于柯坪县除启浪灌区引用阿克苏农一师胜利干渠水,且水质较好外,境内柯坪灌区和阿恰灌区的地表水矿化相对都较高,尤其阿恰河(红砂子河)水的矿化度较高,达3.5g/l以上,主要是由于上游地下水流向阿恰乡的途中通过多处红砂岩(含盐地层)所致。
此外,在缺水季节只能利用有限的地下水进行补充灌溉,尤其是柯坪盆地地下水埋深在8m以上,矿化度在3g/l以上,个别区域甚至高达6g/l以上。因此,迫于灌溉需要,只能抽取地下微咸水或咸水进行补充灌溉,致使柯坪盆地的盖孜力克乡、阿恰灌区土地次生盐渍化现象日益加重,成了柯坪县农业发展和生态保护的严重障碍。
5、水资源管理及优化配置
新疆柯坪县以“尊重自然规律,科学治水,坚持兴利除害结合,开源节流并重,防汛抗旱两手抓,生态、经济、社会效益一起要”为指导思想,保持粮棉优势地位,保持较快的经济增速,调优种植业结构,加强水利建设,建立有效的水资源开发利用与保护体系,以实现水资源的优化配置,合理规划发展,计划增幅,科学设定发展目标,确保全县经济又快又好的发展。欲使前述国民经济预测指标得以圆满的实现和完成,作为农业县,水土资源是其发展的关键,而对有限水资源的配置与优化突显重要。
5.1、水资源配置原则
(1)水资源的分配,要突出统筹规划
流域内水资源是一个统一的系统,水资利用均存在互相影响。上游开采地下水势必会影响下游的水量和水质,甚至可能使一些下游的取水工程效率降低甚至报废。因此应当对水资源进行统一规划管理,对柯坪灌区的水资源根据经济发展水平及是否有发展前途,对不同地区进行统一分配,提高水资源的利用率。只有统筹考虑规划内的水资源,才能保证当地可持续的发展。
(2)水资源的调配,要两水资源协调利用
柯坪县既是资源型缺水,又是水质型缺水,传统地区从经济合理和习惯等考虑,在两水资源利用的配置中:工业及人畜用水,以地下水为水源;生态及农灌用水,以地表水为主,而地下水水源则用以调配地表水来水的分布不均及补充其来水量的不足;柯坪县灌区地下水质既不符合人畜用水标准,也不符合农业直接灌溉标准,因此开发利用柯坪县水资源。一方面要处理水质,另一方面要把地表水与地下水相互调配、协调利用,以满足人畜和农作物的需求。
(3)充分开发利用地表水资源,适度合理开发利用地下水资源,加大节水型社会建设力度
柯坪县属于干旱地区,加之水资源紧缺,故对有限水资源的高效利用已成为柯坪县当前及今后一个时期的主要任务。因此,通过工程与非工程措施,对生活、生态和生产的用水进行合理配置,尤其在农灌方式与节水灌溉技术方面还有一定的发展潜力。通过区域水资源的承载能力分析,实现水资源的可持续开发利用,为实现柯坪县国民经济及社会发展“十一五”目标,奠定有力的技术保障。
5.2、水资源的配置措施
(1)生态的用水配置
现状年规划区的自然生态用水和人工生态用水的比例较低。其中:苏巴什河、红砂子河洪水来临期,水量过大成为生态林的天然补给主要来源,苏巴什河年径流量为5532万m3/a,柯坪盆地灌区内年均引水量3667.68万m3/a,河道内剩余水量向下游排泄,经地表地下反复后,出露成泉水并与阿恰区地表水量汇合成阿恰河(红砂子河)多年平均径流量4415万m3/a,阿恰灌区引用水量3326.40万m3/a,排泄水量为2059万m3/a,自然生态用水约为引水量的19%。人工生态用水量总计为1466万m3/a,为总地表水资源引水量的14%,自然生态与人工生态用水合计比例为33%;显然,按照惯例要达到干旱地区通常情况下所需的生态用水比例30～40%,还有一定差距。
鉴于柯坪县目前的水资源开发利用情况,要加大规划区自然生态的配水比是不大可能的,尽可能维持自然生态的现状需水要求,当务之急只能是加大其人工的生态用水比。因此,在实施高新节水灌溉技术减少用水需求总量,增加生态下泄水量的同时,必须把生态建设与种植业经济建设相结合,大力发展林果业增加人工生态用水比列。
(2)地表水与地下水的配置
柯坪三大灌区农灌用水基本上都是地表水,使现状年春季和秋季最为缺水。加之,柯坪县灌区灌溉用水水质超标等问题,为了做到既保证灌区农业生产正常发展,又要保证水资源可持续开发利用,从长远发展考虑,鉴于柯坪县可直接有效开发的水资源匮乏的突出问题,必须兼顾泉集地表水和地下水进行混合灌溉的搭配模式,以防止土壤次生盐渍化。