新疆玛纳斯河流域水资源合理化配置与对策

张 凡

(新疆玛纳斯河流域管理局水利管理中心,新疆 石河子 832000)

水是自然界的根本,是人类延续生命的基础,是万物安稳生存发展的重要资源。保护水环境、实现水资源可持续发展是推进生态文明建设、落实绿色发展理念的必然条件。玛纳斯河作为准格尔盆地较为重要一条河流,然而其水资源分布不均、水资源遭受污染是目前的基本水情。探究如何合理化配置玛纳斯河流域水资源已成为生态文明建设热点话题。

1 新疆玛纳斯河流概况

1.1 工程概况

玛纳斯河流域源出自天山北麓,主要由金沟河、塔西河、玛纳斯河等主流构成,支流包括芦草沟、清水河、花牛沟等河流。玛纳斯河流域面积约1.98万km2,全程324km,南北宽102km,东西上140km,属于流域内最大河流,地理位置处于欧亚大陆腹地[1]。

1.2 径流特征

玛纳斯河净流特征中,最大径流量出现在6月～9月,通过最大月径流量与最小月净流量进行对比,可以得出比例为12.3,由此而可以得知玛纳斯河年内变化相对较大,其中以肯斯瓦特为例,年径流量变差系数Cv为0.25,并对其最大与最小年倍比值做对比,显示为3.2,提示其年际变化较为稳定。如表1所示。

表1 肯斯瓦特代表站降水量特征

1.3 气象特征

玛纳斯河流域地处E43°27'～45°21’,N85°01'～86°32',属典型的大陆性气候,其年均气温呈上升趋势,气温年级变化与我国西北地区气温变化趋势相同。但其年内气温变化存在季节差异,如冬季升温幅度小,秋季升温显著,春、夏、秋季在全年平均气温上升幅度较大。以肯斯瓦特站气温为代表,有研究对其近50a年均气温进行线性拟合,得知肯斯瓦特站年均气温每年平均升高0.041℃,线性编倾向率为0.41℃/(10a)。由此可见,玛纳斯河流域气候逐渐变暖,气温逐年升高[3]。

1.4 灌区特征

玛河灌区处于天山北麓玛纳斯河流域中下游冲洪积平原,灌区年降水量为110～200mm,年蒸发量1500～2000mm。玛河灌区下包含石河子灌区、下野地灌区和莫索湾灌区3个子灌区,随着节能改造工程的开展,净灌溉定额从5700 m3/hm2下降于5 400 m3/hm2,灌区渠系水利用率从64%增至76%,灌溉用水主要为人工开采地下水和引用玛河河水。

2 新疆玛纳斯河流域水资源开发利用现状

2.1 地表水资源现状

结合玛纳斯河流域实况可以看出,其平原区用水量较大,而产水区多为山区。中部山区山间盆地是产流区中径流深低值区,本流域水资源年内分配不均匀,玛纳斯河流域地表水资源总量为25.32亿m3。

2.2 干旱情况

收集并结合玛纳斯河流域各站蒸发量资料进行计算,得知玛纳斯河流域干旱指数均处于6.3-11范围,该数据证实玛纳斯河流域存在较为严重的干旱情况,深入分析相关资料,玛纳斯河流域的干旱情况较为规律,其呈现由南向北,由西向东的规律发展,干旱指数降水量会受到水面蒸发量的直接影响。

2.3 发电现状

据了解,长江三峡技术经济发展有限公司、新疆能源(集团)有限责任公司强强联手,与新疆玛纳斯县政府签订战略合作协议,计划在玛纳斯县布局抽水蓄能电站项目。根据协议,三方计划在玛纳斯县开展抽水蓄能电站项目的合作,全力推动玛纳斯县清洁能源的低碳高效利用及产业结构转型,实现企地合作共赢发展,助力玛纳斯县经济实现高质量发展。此次三方签约深入贯彻生态文明思想的重要举措,践行能源安全新战略,推动实现碳达峰碳中和目标的重要实践。根据报道显示,玛纳斯河优越的资源禀赋为抽水蓄能电站建设提供了有力支撑。据了解,玛纳斯县布局抽水蓄能项目投资金约为100亿元,建设周期定于5年。若项目完成后,能够健全玛纳斯县绿色能源产业体系,实现我国能源高效利用的目标。

2.4 用水量变化

玛纳斯河流域用水量由2000年25.32亿m3增加到2018年的28.31亿m3。于2000—2004年用水量下降为10.6%,2005—2008年用水量增加11.7%,2009—2015年用水量趋于平稳状态,其中在2016—2018年用水量平稳上升。

3 研究玛纳斯河流域水资源合理化配置

3.1 流域水资源配置思路

玛纳斯河流域水资源合理化配置原则应满足合理用水、维护健康玛纳斯河流、促进自热与人类和谐共生为宗旨,相关部门应处理好玛纳斯河流域经济发展与水资源水环境承载能力关系,确保合理开发利用和保证经济社会发展用水。同时结合玛纳斯河流域不同地区水资源及配置特点,并对配置过程可能出现的问题加以分析,制定各种防范风险、解决问题的措施,继而实现玛纳斯河流域水资源合理化的运用[3]。

相关部门需玛纳斯河上游地区治理与水资源保护进行结合,重点关注因水质引发人畜用水安全、节水治污的问题。玛纳斯河下游地区以节水治污为主,注重水环境、水资源的保护工作,确保粮食安全和供水安全,玛纳斯河流域以保护、治理、安全用水优先,最后再进行生产。

3.2 现状年生态环境需水量

玛纳斯河流经乌苏市、玛纳斯县、沙湾县、石河子,最后注入玛纳斯湖。据了解,玛纳斯流域中的林地、草地、河渠、滩地、水库坑塘等,均需要一定的需要水量,并且不在少数,其中天然生态和人工绿洲生态所需水量相对较高。结合玛纳斯河流的现状年生态环境需水量可以看出,天然生态需水占比相对较高。此外,在选取水资源优化配置模型时需注意,实现水资源模型相辅相成[4]。

4 水资源合理化配置有效对策

4.1 建立水资源管理制度

用水总量是玛纳斯河流域开发利用不可逾越的底线。县级以上行政区需全面调查是玛纳斯河流域水资源现状,并对收集、登记相关数据,对地下水、地表水、当地水全面分析,确定地下水、地表水总量控制指标,建立控制玛纳斯河流域水总量的管理机制。根据玛纳斯河流域水量的分配情况,以及地下取水、外调水的情况,可以转却计算出每个地区的实际用水量。相关部门需全面贯彻新发展理念,建立约束玛纳斯河流域水资源机制,推动玛纳斯河流域可用水量及地下水超采治理,能够提高全民安全用水、节约用水的意识和能力,继而促进经济良性布局和玛纳斯河流域水资源可持续发展。

4.2 合理运用地下水

在地下水超采治理方面主要规定制度措施,规定已发生严重地面沉降或者玛纳斯河流域损害区域,应对设为严禁利用、开采区域;将接近开采量的地下水,但可能引起玛纳斯河流域的损害或发生地质灾害的区域,应对其设为限制开采区。需明确特殊情况之外,在限制开采区内严禁加用地下水取水量,在禁止开采区内严禁取水[5]。定制地下水污染防治机制,加强对水污染因素、行为的管理,细化研究生产、建设、活动过程污染水资源的条例,加强对需要取水的地热能开发利用项目的管理,以确保地下水的合理运用。

4.3 引进智慧理念,实现二次供水

“智慧城市”概念已上升到了国家战略高度,其中智慧二次供水系统受到人们的高度关注,其能够在普通变频调速的基础上,引入工业互联理念,应用物联网、大数据等新型技术,通过这种方式可以有效提高二次供水设备的智能化功能,采取远程操控的方式,对二次供水管理平台进行操控,由此对其进行整体管理,能够有效提高居民的安全用水意识,充分发挥二次供水设备的功能,同时降低在投入和维护管理方面的费用。具体布局方式可以从以下几点入手,先由市政管网连接到地表水池,之后由地表水池与直流水泵连接,最后通过高位水箱为用户直接供水,该种方式以上涨下给方式为主,这一点与高位水箱供水方式是相同的,在具体操作中,要充分考虑到地表水池的实际情况,并做好与市政管网的衔接,这样才能畅通无阻的供水。在供水节能方面,应将关注重点放在地表水池的贮备水源情况,应确保地表水池的贮备水源始终处在最佳范围。在供水过程中,需提高高位水箱,可以采取直流水泵实现这一效果,确保水箱中水量始终处于合理范围,并做好与用户的联接,采取这种方式进行供水,能够有效满足用户的用水需求。在实践工作中,引进智慧理念,实现二次供水具有很大的优势,同时具有抵抗外界因素影响的能力,即便出现断电、断水情况,仍然可以正常供水,可以有效节省电能,有效提高了二次供水效果。

4.4 保护水资源

部门需对工作人员进行统一培训,学习参考多样性主流化经验,将保护水资源制度真正落地。此外,加大宣传力度,充分利用新闻媒体及广告宣传,营造全社会节水、保护水资源的氛围,增强全社会节约用水、保护水资源的意识。定期对河道及其两岸进行全面排查,认真仔细观察河面是否有漂浮物,水体是否有发黑、发臭、发绿现象,以及河道两岸是否有排污、倾倒现象等,努力维护水清、河畅的良好水环境。

4.5 加强监管工作

流域管理机构和地方水行政主管部门要切实对取水证及水资源论证等严格审查关,对事前取水、取水过程、取水完成等方面进行管理。制定强化水资源配置工程水资源论证工作的意见,研究推进水资源领域信用体系建设。深入推进取用水管理专项整治行动,在完成整改提升的基础上定期进行汇总,利用日常监管、专项检查、随机监管等方式,加大违法取用水查处力度,规范取用水行为及管理秩序。玛纳斯河流域流域相关地区要切实抓好生态环境违规取用水等突出问题整改,举一反三建立监管长效机制。

5 结 语

玛纳斯河流域是天山北坡最大的一条河流,其对流域产流、汇流的形成具有重要作用,文章提出建立水资源管理制度、合理运用地下水、实行二次供水、保护水资源、加强监管工作等对策,保障了玛纳斯河流域水资源的合理配置。通过多种对策优化玛纳斯河流域产业结构,减少浪费水资源、污染水资源的不良事件,以期全面提高流域水资源承载水平。但从长远观察,爱护水资源、珍惜水资源才是实现玛纳斯河流域水资源合理化配置的首要前提。