地下水资源配置论文

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叶尔羌河灌区是新疆最大一片绿洲，也是我国四大灌区之一。灌区农业完全依靠于浇灌，没有浇灌就没有农业，所以浇灌是绿洲经济的生命线。由于自然地理条件所限，该流域地表水资源的时空分布不均，春旱夏洪。地表水作为农业和生态的主要浇灌用水外，在枯水期地下水是弥补地表水不足的可靠水源。在保持灌区经济可持续发展中，流域管理局坚持科学发展观，在长期的水资源优化配置中，结合流域自然地理、水资源量和质的客观属性，就地表水和地下水的优化调度进行有效的探索。

一、基本情况

叶尔羌河是塔里木河的源流，绿洲是我国四大灌区之一，灌区处在塔克拉玛干沙漠和布谷里、托克拉克沙漠的挟持中，呈带状分布，灌区长400km，宽40－80km，为典型“走廊绿洲”，是新疆境内最大一片绿洲。灌区光热资源充足，干旱少雨，蒸发强烈，具有典型的内陆干旱气候特征，农业生产依靠于浇灌，没有浇灌就没有农业。灌区现有浇灌面积660万亩，人口180万人。渠系是灌区最主要输水设施，目前4级渠道总长27372km，防渗渠道总长5734km，传统的土渠输水渗漏损失量大，目前灌区渠系水利用系数仅为0.45左右，地表水资源利用率低。

(一)水资源概况

叶尔羌河水系含叶尔羌河、提孜那甫河、柯克亚河和乌鲁克河，其中叶尔羌河最大，提孜那甫河次之，柯克亚河和乌鲁克河均为年径流不足1×108m3的小河。叶尔羌河多年平均径流量为65.48×108m3，占流域总径流量的87％。灌区地下水资源量约40.0×108m3，埋藏深度沿地形梯度递减，矿化度却呈递增趋向，在缺水季节分区适量开采地下水是补充地表水不足的有效方法。

(二)时空供需水差异大

叶尔羌河春季3～5月水量仅为年径流量的7.0％，6～9月水量占年径流量的80％。而春季灌区农业、林业的需水量占全年需水量的35％左右，河川径流时空分布不均致使春季供需水矛盾十分突出。目前灌区虽有平原水库进行调节，使春旱得到一定的缓解，但仍缺15～20％的水量，为满足农业浇灌需水，一方面优化地表水的配置，调整产业结构和种植结构，另一方面开采地下水增加可供水量，春季是地下水的最大利用期。

夏季浇灌用水供需得以缓解，但是农业用水和生态供水的分争凸现，首先在不同保证率水情条件下，按既定指标下放塔里木河生态水量及下游灌区的额定配水，还要考虑下游平原水库的蓄水量和生态林的环保水量，这一阶段地表水的优化调度显得尤为重要。

冬季农业浇灌用水减少，此时是上游平原水库的蓄水期，同时也要配置一定的人工林地浇灌用水，来保护生态农业的持续发展。

二、水资源优化配置

河川径流在配置浇灌用水的同时也要考虑叶尔羌河下游生态需水又要保证向塔里木河下放指令性的生态水，只有落实统一的浇灌制度，执行既定的配水指标，才可以兼顾灌区自身的经济发展和环境保护。为有效利用水资源，只在汛期河道输水外，其余时期采用渠道输水以减少损失，坚持科学发展观，优化整合地表水、地下水的资源效益，灌区农业才能实现可持续发展的目标。

叶尔羌河灌区面积大，地形、气候、土壤的物理和化学性质、地下水埋深及矿化度等自然条件不同，探究时将灌区分为三个子灌区摘要：即山前平原区、中游平原区、下游平原区。

(一)山前平原区

该区位于叶尔羌河和提孜那甫河冲积扇溢出带以上，地形坡度较大，一般为1/200～1/600，海拔1500～1200m，岩相粒径较大，地下水径流条件好，埋藏深度3～8m，矿化度低于1g/L。在保障山前坡地植被的生存需水和下游地下水补给状况下，地下水利用适合小集中、大分散的开采方式，此区为地下水控制开采区。

根据气候和地理特征，结合地表水时空情况，该区采取稳粮促棉、发展畜牧业和扩大特色林果业的产业结构；在种植结构上以小麦为主适当控制棉花种植和扩大复播面积的策略，利用作物需水时差配置地表水。结合区域特性和灌排渠系较完善特征，浇灌以地表水为主，地下水作为补充水源，在溢出带四周集中进行地下水开发，控制地下水位，在地下水埋深较大区域，分散开采地下水，解决时段性缺水新问题。

(二)下游平原区

该区从巴楚县阿拉根乡至图木舒克垦区，地形坡度1/1500～1/4000，海拔1170～1110m。地下水埋深1～1.5m，矿化度4～8g/L。该区浇灌在充分利用夏季洪水同时分散开采矿化度较低的地下水，利用地下水开采控制地下水位和解决供需水矛盾，夏洪期利用地表水漫灌的形式达到洗盐冲碱改良土壤的目的。该区排灌系统完善，关键是控制地下水位，防治土壤盐渍化。

根据地表水时空情况，该区采取稳棉促粮、发展畜牧业的产业结构；在种植结构上，以棉花为主适当控制小麦种植和扩大玉米播种面积，利用作物需水时差充分利用地表水。在地表水和地下水的配置上，地表水稍大于地下水。在地下水水质较好区域，采用节水浇灌技术，发展特色林果业和设施农业，利用荒漠面积大的特征发展畜牧业。

(三)中游平原区

上述两区间为中游平原区，该区地形坡度1/600～1/1500，海拔1200～1150m，岩相为细沙和粉沙，地下水水质较好，埋藏深2～3m，矿化度1～2g/L。此区地域面积大，土壤肥力强，渠系配套完善，井网密度合理，中小型平原水库较多，是灌区重要经济带，也是地表水、地下水配置优化的重点区域。该区是地表水常年受益区，在农作物生长需水季节，核定配额的地表水不能满足浇灌用水需求时，地下水开发占有一定的比例，地下水开发采用集中和分散相结合的开采方式，但要控制开采总量，此区为地下水调蓄区，在防治土壤盐渍化上要灌排结合，重点完善排灌设施，控制地下水位。

该区采取稳粮稳棉、扩大复播玉米和特色林果业的种植面积，大力发展设施农业和鼓励农民利用秸秆开展畜禽养殖业的产业结构；在种植结构上，提倡粮棉、棉果、粮果套种，推广大棚果蔬业和经济作物的种植，充分发挥地表水和地下水的资源互补功能。

该区由于种植结构和种植面积的客观实际，春秋季节地下水开采量最大，一般春季大于秋季；7－8月在控制地下水位埋深或解决区域性缺水时适量开采地下水，冬季地表水基本被该区平原水库所接纳。

三、存在新问题

灌区浇灌历史悠久，由于历史的原因，灌区经济单一落后，基础设施底子薄，水资源利用率低，主要表现在摘要：1.干、支、斗、农4级渠道防渗长度只占渠道总长的21％，渠系水利用系数只有0.45左右；2、单位面积浇灌水量高，浇灌定额平均600m3／亩；3、流域缺少山区控制型工程，平原水库水资源耗损大。加之人们的节水意识淡薄、水资源管理机制不尽完善和供水配套设施维护管理不善等诸多原因。

四、结论

就干旱区两水水资源配置和优化调度来讲，前者是解决供需平衡，后者是权衡供需效益的产出。在生态环境脆弱的叶尔羌河灌区，首先在保证下游生态用水和周边环境不断改善的基础上，使灌区经济持续发展。对一个地区而言，水资源量是基本稳定的，要在定量的水资源上保持经济的持续发展，只有节减耗水量，所节减的水资源量才是持续发展的资源支撑，也是水资源开发利用中优化调度的意义所在。

在塔里木河综合治理工程建设实施中，通过对叶尔羌河灌区供水设施进行续建和节水改造，可大大提高浇灌水的利用率，提高供水保证率，缓解春旱缺水的矛盾。在充分肯定叶尔羌河灌区地表水、地下水资源配置和优化调度成就的同时，也要看到目前存在的新问题，进一步探究今后在水资源优化调度和高效配置中的新思路、新方法，使经济建设和资源、环境相协调，实现良性循环。