2.3 水资源开发利用及水利工程现状
2.3.1 水资源开发利用状况
2.3.1.1 可供水量分析
(1)地表水。如前所述,吐鲁番地区多年平均地表水径流量合计为9.566亿m3。地表水可供水量根据吐鲁番地区近5年平均引水量作为地表水可供水量,为5.42亿m3。
水库调蓄能力:吐鲁番地区现有中小型水库16座,水库设计总库容为1.03亿m3,水库实际调节库容0.82亿m3,可调节部分河流来水量。
(2)地下水。
1)地下水补给量及可开采量。根据《新疆水资源综合规划》,吐鲁番地区地下水总补给量为6.61亿m3,按地下水开采系数0.61计算,则地下水可开采量为4.032亿m3。吐鲁番地区地下水的利用包括泉水、坎儿井和机电井、自流井。
2)泉水。泉水主要分布在吐鲁番市,根据《吐鲁番市“五河”流域规划报告》《鄯善县“三河”流域规划报告》《托克逊县“两河”流域规划报告》,全地区共有泉水72处,泉水年径流量合计1.45亿m3。近几年随着机井大量开采地下水,泉水水量呈逐渐减少趋势。
3)坎儿井水。根据2009年坎儿井普查资料,吐鲁番地区现有水坎儿井仅剩242条,年径流量1.427亿m3。
4)机电井水。吐鲁番地区2010年机电井共有6253眼,年提水量约为6.5亿m3。
2.3.1.2 现状供用水量
吐鲁番地区水资源量较为贫乏,且无外来河流,西北部高山冰雪融水和山区少量的降水是水资源的主要补给源。水资源量的匮乏造就了水资源开采利用形式的多样性和复杂性,形成了地表水、机电井双灌体系为主,坎儿井、自流井并存的灌溉方式。
(1)供水量。2010年吐鲁番地区各种水源供水量为13.35亿m3,其中地表水供水量5.69亿m3,占总供水量的42.62%;地下水供水量7.65亿m3(含泉水和坎儿井),占总供水量的57.3%;其他水源(中水)供水0.01亿m3,占总供水量的0.08%。
(2)用水量。2010年全地区各业用水量为13.35亿m3,其中农业灌溉用水12.0亿m3,占总用水量的90%;工业用水0.4亿m3,占总用水量的3.0%;城镇生活用水0.29亿m3,占总用水量的2.17%;生态与环境补水量0.65亿m3,占总用水量的4.87%。
2.3.1.3 现状供需平衡分析
(1)工程供水能力较强,供需可实现平衡。现状年各种工程引水量为5.69亿m3,引水比达到63%,超出地表水可供水量0.27亿m3。地下水是吐鲁番地区主要灌溉水源,现状年各种工程地下开采量7.65亿m3,而地下水可开采量4.032亿m3,超采地下水3.618亿m3,除了托克逊县地下水不超采外,吐鲁番市和鄯善县均存在不同程度的超采现象。
综上所述,吐鲁番地区水利工程供水能力较强,虽然灌区水量供需基本能够实现平衡,但都以地表水超引、地下水严重超采为代价,严重超出了区域水资源承载能力,将对区域生态环境造成一定的影响。
(2) 地下水超采严重,机井供水量偏大。从供需平衡分析可以看出,虽然全地区水量供需可以平衡,但地下水严重超采,即现状水量供需平衡是以严重超采地下水为代价的,这势必造成地下水位持续下降,灌区生态环境恶化。如被誉为与万里长城、大运河并列为我国古代的三项杰出工程,与都江堰、灵渠统称为我国古代三大水利工程的坎儿井正面临逐渐消亡的命运。因此,在未来社会经济发展建设中,必须转变经济增长方式,实施最严格水资源管理制度,建立以节水、增效为核心的节水型社会,方能实现当地社会经济的可持续发展。
2.3.2 水利工程现状
2.3.2.1 骨干控制及输配水工程
截至2010年,经过几十年的水利工程建设,吐鲁番地区水利事业得到长足发展,水利设施基本完善,已初步形成引、蓄、灌、排相互结合的灌排体系。
(1)引水工程。吐鲁番地区现有引水渠首16座,其中青年渠首、小草湖渠首、巴依托海渠首、胜利渠首、托台渠首、宁夏宫渠首、二塘沟渠首及色尔克甫渠首均为低栏栅渠首,柯尔碱渠首为简易式渠首。吐鲁番地区特有的底栏栅式渠首是西北部山区主要河流的重要水利工程枢纽,它解决了吐鲁番盆地由于山区季节性河流纵向坡度大,河水夹杂大量砂石难以引水的难题。
(2)蓄水工程。吐鲁番地区已建成中小型水库17座,水库设计总库容1.04亿m3。
(3)输水工程。吐鲁番地区干、支、斗、农四级渠道总长10098km,其中干渠总长502.15km;支渠总长为662.25km;斗渠总长为2129km;农渠总长为6804km。灌区内主要配套建筑物有闸门、渡槽、桥(涵)、量水设施等共8481座。
(4)机电井。随着地下水逐年加大开采利用,机电井数量增加较快。机电井由2005年的6071眼增加到2010年的6253眼。由于地下水的大量开采,地下水位下降,影响到了自流井出水量。
(5)坎儿井。根据2009年坎儿井普查资料,吐鲁番地区现存有水坎儿井仅剩242条,其中土坎83条,砂坎159条;有水坎儿井明渠总长139.9km,暗渠总长685.24km,其中集水段长191.79km,输水段长493.45km;竖井总数32637个,其中已加固竖井3568个;坎儿井汇水涝坝180座,涝坝总容量0.004亿m3;有水坎儿井年径流量1.427亿m3,总浇灌人工植被面积0.658万hm2。
2.3.2.2 田间工程及高效节水现状
吐鲁番地区农业灌溉历史悠久,田间节水灌溉技术应用起步较早,但由于各种原因发展缓慢。目前农业节水技术主要以滴灌、渠道防渗改造为主,而且滴灌技术发展迅速。虽然灌区渠系建筑物配套良好,斗渠以上渠道防渗率较高,但田间灌溉水平较落后,大水漫灌、串灌等大定额灌溉现象比较普遍,畦灌、细流沟灌等常规地面灌技术以及滴灌等高效节水灌溉技术发展缓慢,水资源利用率偏低,农业灌溉定额高,水资源浪费严重。
吐鲁番地区农业灌溉属于地表水与地下水混合灌溉形式。以地表水为主、地下水为辅,即当地表水灌溉不足时,再利用地下水补充灌溉。目前,吐鲁番盆地主要以常规灌溉为主、节水灌溉为辅。截至2010年,常规灌溉面积达到8.999万hm2,而节水灌溉面积仅为2.655万hm2。常规灌溉主要是以水库蓄水及渠道输水的形式满足灌区需水要求,主要种植棉花、瓜、葡萄、花生、孜然等作物。节水灌溉工程主要是发展瓜套棉膜下滴灌、葡萄滴灌、设施农业等。目前该地区对葡萄滴灌实施每行葡萄三根毛管的实验已经成功,成果应用后表明,葡萄产量将增加20%,节水量将增加50%,发展设施农业将节水60%以上。吐鲁番盆地葡萄滴灌以往主要是以地下水加压灌溉方式满足灌溉要求,但现在已建成一定规模的自压滴灌工程,主要包括园艺场万亩自压滴灌、亚尔乡0.017万hm2自压滴灌、七克台0.02万hm2自压滴灌、辟展乡三十里大墩0.167万hm2自压滴灌(目前已建成0.08万hm2)等工程。
截至2010年,吐鲁番地区实施滴灌及低压管道灌溉达到2.655万hm2,其中滴灌面积2.133万hm2,低压管道灌溉面积0.523万hm2。吐鲁番地区属于资源性和结构型缺水地区,实施滴灌、低压管道灌溉等高效节水效果显著,因此在工程建设及技术应用等方面积累了一定的成功经验,为大面积实施高效节水灌溉工程打下了一定的基础,具有指导意义。表2-8为吐鲁番地区2010年全区灌溉面积统计表。
表2-8 吐鲁番地区2010年全区灌溉面积统计表