拜城县阿托库西草场供水工程合理性及可行性分析

发布时间:2016-01-05 18:17:45
  摘 要 本文根据阿勒托阔什河年径流量和径流过程,分析了阿托库西草场改建引水工程的用水量和可供水量,并对现状水资源质量进行了评价,结合相关政策和规划对阿托库西取水工程进行可行性分析,以期为类似案例提供借鉴。
  
  关键词 阿托库西草场;水源工程;设计分析。
  
   1 工程概况。
  
  阿托库西草场改建引水工程位于拜城县黑英山乡境内,拜城县东北方向,距拜城县城 101km,北以天山为界与和静、特克斯县接壤,东北与巴州接壤,东与库车县接壤,南与黑孜尔乡毗邻,西部为丘陵山区,总面积 5544 km2.东、西、北三面环山,南面为褶皱地带。黑英山灌区地处黑孜河流域,黑英山乡区内地势北高南低,海拔高程1800m~1850m,阿勒托阔什河在工程区段河流走向由北向南。
  
  阿勒托阔什河为黑孜河第二大支流,该河发源于天山山脉中段的科克铁克山的冰川群,河流自上而下,阿勒托阔什河全长66.9km,平均坡降 26.6‰,出山口以上集水面积849.6km2,河长53.8km平均坡降30.1‰。
  
  阿勒托阔什河流域多年平均地表水资源量为 1.27 亿 m3,不同保证率 50%、75%、90%地表水资源量分别为 1.12亿 m3、0.90亿m3、0.79 亿 m3.枯水期为 10 月 ~4 月占全年径流量的 29.2%,灌溉期 4 月 ~9 月中 4 月、5 月及 10 月的月占年水量比例较小,所占比例分别为 3.66%、7.26%和 5.87%.
  
   2 可供水量分析。
  
  2.1 设计年径流。
  
  因阿勒托阔什河渠首断面处径流实测资料较缺乏,依据黑孜水文站资料对设计断面处径流采用模数法、径流深等值线图量算法进行设计计算。
  
  根据 2009 年阿克苏水文水资源勘测局所做的《库车县水资源评价》绘制径流等值线量算出阿勒托阔什河工程场址断面以上径流量,借用黑孜水文站长系列进行修正,采用黑孜水文站 Cv、Cs/Cv 统计参数,求得项目工程场址设计取水断面不同保证率设计年径流量。P=10%时,Q=1.94×108m3;P=25%时,Q=1.90×108m3; P=50%时,Q=1.60×108m3; P=75%时,Q=1.12×108m3;P=90%时,Q=0.79×108m3.
  
  2.2 用水量分析。
  
  根据项目建设的实际情况,用水量分析从灌溉需水量和用水引水量两方面分析。灌区工业、人畜用水开采地下水解决,牧业灌溉采用阿勒托阔什河水,再根据用水合理分析,和节水潜力和节水措施分析,确定该项目合理取用水方案:现状年 2010年、设计水平年 2015 年的灌水率,其灌水率值分别为 0.4597m3/s/ 万亩,0.4141m3/s/万亩。通过计算阿勒托阔什灌区现状 2010年毛需水量为 4316.05 万 m3,设计水平年2015 年毛需水量为 3452.13 万 m3.
  
  阿托库西草场改建引水工程建设的主要任务是灌溉。工程引水后,要满足河道生态基流量要求,节余水量一部分在全乡范围内统一调配以弥补灌溉水量不足,另一部分水量退还给生态建设,有助于改善当地生态环境。
  
  工程建成后,实施在保证现有灌溉面积 5.8 万亩的基础上,可新增灌溉面积2.11 万亩,对于缺水月份可通过斗渠防渗改建解决,其余每月均存在余水,灌区余水 5857.49 万 m3,可用于灌区周边及下游生态用水。
  
  综上所述,阿托库西草场改建引水工程分析符合国家相关产业政策及流域规划。同时,项目的经济评价可行,经济效果显着。而且通过采取相关措施后,项目的建设可以消除或减缓项目建设带来的不利影响。因此,工程用水合理。
  
  2.3 可供水量计算。
  
  阿托库西草场改建引水工程引水断面以上区域内没有其他用水户。工程的可供水量为河道来水量扣除下泄的生态用水和汛期超过工程引水能力的水量,阿托库西草场改建引水工程在 P=75%、90%这二个典型年的可供水量分别为0.6750 亿 m3、0.790 亿 m3.阿托库西草场改建引水工程,灌溉用水和生态用水以外的水量为弃水水量,灌区以旱作物为主,根据标准[1],确定灌溉用水设计保证率 75%,能达到保证程度。
  
   3 水资源质量评价。
  
  依据《中国新疆水环境功能区划》成果,阿勒托阔什河现状使用功能分为二级水功能区,水质管理目标为Ⅱ类。
  
  阿勒托阔什河主要以冰雪融水补给为主,地下水补给次之,另外降雨也是其补给的一部分,河道穿行在山间牧区,河道水质基本处于天然状态,之前河水没有进行过水质监测。因本次分析工作需要,项目组对阿勒托阔什河水质分析。根据地表水环境质量标准[2]和农田灌溉水质标准,水质监测结果显示,取水断面水质仍处于天然状态;根据渠道基础地下水及地表河水水质简分析,环境水水化学类型为 HCO3-Ca·Mg 型,为弱碱性淡水,环境水(地表水和地下水)SO42-含量小于 250mg/L,矿化度 0.247~0.542g/L,水质很好,适合区内农业灌溉。
  
   4 取水口合理性分析。
  
  4.1 政策及规划相符性分析。
  
  根据《阿克苏地区草原生态保护水资源保障规划 2011~2020 年牧区水利建设工程实施方案》,牧区水利建设要突出水源工程建设和骨干工程建设,提高水资源的利用率。由于目前牧区水利工程多位于高寒山区,多年以来建设资金不足,因而牧区水利工程建设滞后。因此本次在进行水利工程规划时,应优先考虑水源工程建设,从而提高灌溉饲草料地的灌溉保证率。选择基础设施条件相对较好,水资源丰沛,具备修建引、蓄水条件的水利工程。
  
  在拜城县阿托库西草场阿勒托阔什灌区,对其水源骨干工程进行建设。灌区原为临时性引水渠首,渠道也未防渗,所以引水、输水保证率较低,限制了灌区的发展。因而本次规划对阿勒托阔什灌区渠首和引水干渠进行建设,项目的建设将最大程度地改善牧区的引水、输水条件,对发展牧区灌溉草场面积、改善牧区灌溉条件、提高饲草产量,均有着积极的作用。
  
  项目建设也是牧区牧民定居、改善牧区水利灌溉条件、提高灌区灌溉引水保证率、高水利用率、提高灌区的经济效益、减轻农牧民负担,维护社会稳定的需要。
  
  2010 年 6 月 17 日,自治区党委常委、政府主席联席会议专题研究决定,启动实施“富民兴牧”水利工程。该工程直接关系牧区以水定地、以地定草、以草定畜、以畜定人,关乎自治区 16 万各族牧民群众生产生活条件改善和农牧业可持续发展,可谓“小水利、大民生”.
  
  拜城县阿托库西草场改建引水工程是落实自治区党委常委、政府主席联席会议精神的体现。
  
  综上所述,工程的建设是可行的也是非常必要的,工程的建设将为灌区农牧经济持续、稳定、健康、快速发展打下坚实基础,对灌区人民生活水平提高,维护社会稳定起着积极促进作用。
  
  4.2 技术可行性分析。
  
  该项目取水口位置为阿托库西草场改建渠首,位于阿勒托阔什河出山口处,地理坐标为:东经 82°40′18″,北纬 42°16′45″。
  
  依据《中国新疆水环境功能区划》成果,取水口位于阿勒托阔什河上游保护区内。现状水质为Ⅱ类,水质目标为Ⅱ类,区划依据为农业取水。另取水河段无其它取水要求,取水口的设置对其它用水户无影响。
  
  东干渠从东岸干渠 4 970 引水枢纽引水,在阿勒托阔什河东岸,向南沿河床左岸Ⅱ级阶地展布;四大队支渠从西岸灌区渠首引水,在阿托库西河西岸,向南沿河床右岸Ⅰ、Ⅱ级阶地展布;五大队支渠从东岸干渠 4 970引水,向南沿河床左岸Ⅰ级阶地展布。取水口在设计洪水以下,取水口安全是有保障的。
  
  根据物探资料,河床宽约 30m.河床覆盖层厚度 20m 左右,为全新统 Q4al冲积卵石混合土。卵石混合土呈灰色,饱和,堆积中密,含漂石,颗粒分选性差,卵、砾石磨圆度较好,母岩成分以灰岩为主、花岗岩次之,弱风化。该层具水平层理,局部夹有 5cm~20cm 厚的级配不良砾及砂土夹层。下伏基岩为第三系上新统(N2)砂岩地层,基岩埋深 >20m.
  
  工程地质条件较好,所选位址、地形地质条件相对较好,水工建筑物施工布置方便,取水口规模拟定适当。从取水口工程区域的稳定性上看,取水口位置是合理的。
  
  综合上述取水口位置的分析,本工程取水口在工程布置、所处区域工程稳定性等方面都是合理的,该工程取水口的建设不会造成大的污染或水质变化,因此引水工程的整体方案中取水口的布设是合理的。
  
   5 取水可靠性分析。
  
  根据规范要求,地表取水水源项目水资源论证应对来水量与用水量的可能变化及其各种组合情况进行多方案比较,分析各种组合方案的供水保证率和抗风险能力,结合水质情况,综合分析项目取水的可靠性。本项目为改建引水项目,通过引水进行草场和农业灌溉,对用水量与水质的要求及其变化的敏感程度不高。根据前述来水量与用水量变化分析,工程取水从水量方面是可靠的。
  
  根据径流调节计算成果,在规划水平年(2015 年) 工程来水多年平均年径流量为0.9 亿 m3,75%保证率下的灌溉需水量为0.3452 亿 m3,河道断面来水过程完全能满足阿托库西草场改建引水工程 P=75%设计保证率的引水要求。
  
  本项目为单灌溉水利项目,没有其他取水,可见其来水量可满足灌溉取用的要求,取水是可靠的。
  
  由于灌区没有蓄水工程,不能对水量进行调节,使得灌区内枯水期缺水而汛期余水无法利用,依靠改变种植结构合理分配水资源,使工程取水满足灌区各月需水要求。
  
   6 结语。
  
  阿勒托阔什河渠首断面来水量能满足阿勒托阔什河取水工程取水的要求,取水口断面水质良好。取水口处目前水环境质量符合农业灌溉用水要求。阿勒托阔什河取水工程项目经取水水源分析计算,灌溉取水保证率满足设计保证率要求,对水质无特殊要求,可以满足灌溉要求;工程建设和取水符合国家产业政策和区域水资源规划,有利于促进地区经济的发展,满足水资源和生态环境保护的要求。因此,取水工程是可行的。
  
  参考文献:
  
  [1]《灌溉与排水工程设计规范》[S]GB50288-99. 
  [2]《地表水环境质量标准》[S]GB3838-2002.
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