地下水资源合理配置意见

如题所述

一、配置意见

(一)配置目标

在昌马水库已经修建,地表水可实现三库联调,各灌区垦殖规模基本确定的背景下,以调整种植结构和灌溉布局为主要手段,以维持和恢复流域生态环境为目标。经分析,疏勒河中下游地区水资源在农业上的利用方向应当是:

1)最大限度地在中游地区宜井区开发利用地下水,节省地表水向下游输送,解决与下游争地表水的矛盾。

2)老灌区中的国有农场以发展井灌为主、渠灌为辅。各乡镇一般保持其现状,但有条件发展井灌的地区,逐步向井灌的方向发展。

3)井灌井排相结合,达到保证灌溉和改良土壤的双重目的。

4)目前的水利设施仍要充分利用,必要时可加以调整为开采地下水所用。需要长期使用的渠道要高标准衬砌和及时维修,从而提高水的利用率。在井灌区,逐步完善井灌配套设施。

5)在发展井灌区域的选择上,尽量考虑减少对泉水的影响,以保证双塔水库拦蓄较多的泉水。

6)通过水库联合调度,使水资源不仅满足灌溉需求,而且保留一定的生态用水,使其在天然河道中向下游输送。

(二)基本条件

1)以“疏勒河项目”完成后的10~30年为规划期。

2)以“疏勒河项目”规划的各项指标为配置基础。

3)以防止项目区新垦耕地的盐渍化为目标。

4)使用水资源利用方案三进行具体配置。

5)以各灌区地下水允许开采量为约束条件进行配置。

(三)配置意见

据《疏勒河中游水文地质普查报告》中兔葫芦23号孔抽水资料,当水位降深5.94m,出水量80m3/h,影响半径580m,有效影响半径120m,干扰井群井距在300~500m之间,降深5m即可以达到井排效果避免产生次生盐渍化的目的,因此在昌马灌区、双塔灌区、花海灌区中需土壤改良的地段的布井方案中的井数、井距、单井出水量均以此为依据。

在疏勒河移民开发项目中,新开垦的土地中需土壤改良的地段有:花海灌区独山子分场农业开发区,处于水位埋深小于3m土地面积1.45万亩;昌马灌区黄花农场开发区的土地中水位埋深小于3m土地面积2.18万亩,水位埋深3~5m土地面积0.64万亩;扎花-王家槽子土地开发区水位埋深小于3m的土地面积4.13万亩,双塔南即兔葫芦排碱沟南水位埋深小于3m的土地面积4.57万亩,水位埋深3~5m的土地面积2.5万亩;双塔灌区向阳村移民开发区水位埋深小于5m的土地面积为2.66万亩,水位埋深小于3m的土地面积为0.38万亩;雁脖子湖分场水位埋深小于5m的土地面积为9.73万亩。

党河灌区采用滴灌、喷灌及改变农作物种植结构等农业节水措施,减少灌溉定额,压缩农业开采井数,灌溉定额由现状的660m3/亩减至560m3/亩,可节约地下水3724万m3/a,对原有的农业开采井进行优化,关停改造部分不合理的开采井,可减少农业开采井850眼。

1.昌马灌区、桥子灌区、榆林灌区

本区是疏勒河流域地下水最丰富水质最佳的地区,除了西部的马圈西北和东部青山盆地水质较差(TDS大于3g/L)外,其他地区完全适合农业灌溉;同时这里的含水层埋藏浅(多在5~10m),富水性良好,采用离心泵开采,单井涌水量大部地区在20L/s以上,开采条件十分有利;加之竖井排水的条件又很好,容易达到降低潜水位和改良土壤的目的。此外发展井灌在经济投资上,由实践证明比发展渠灌在人力、物力、财力上都省,更重要的是可充分利用水资源,灌溉更多土地。随着经济的迅速发展,发展井灌的条件亦将更趋完善,在竖井排灌上一些技术问题也不难解决。

昌马灌区原耕地52.01万亩,疏勒河项目实施后新增11.92万亩,主要分布在兔葫芦-七道沟-黄闸湾一线和饮马、黄花农场等老灌区外围荒地和夹荒地。灌溉面积达到63.93万亩。灌区现行用水制度以渠灌为主,井灌为辅。灌区现有机井792眼,开采量0.49亿m3。计算开采潜力为0.55亿m3,考虑到保证率,开采潜力为0.5亿m3,则灌区可充分利用地下水资源1亿m3。耗水量按400m3/亩计,1亿m3地下水可满足20万亩地灌水(渠系利用率80%)。因此,在广大的宜井灌区,充分利用已有渠系,确定合理的开采方案,调整开采布局,新建和关停并举,并充分利用群井汇流等方法,实现20万亩井灌或混灌面积,其余近44万亩分布于水位深埋区和非宜井区作物,灌溉由渠水承担。用水制度转变后,至少可少引渠水0.55/0.62=0.88亿m3(渠系利用率62%),可由昌马大坝向戈壁弃水或由西干向双塔水库调水,以补充盆地地下水和下游生态用水。

分片配置意见如下:

1)双塔镇-布隆吉-三道沟-黄闸湾片:该地区发展井灌16.56万亩。这里的荒地平整、连片、土质好,土壤改良较容易。同时其地下水丰富、水质好,开采条件优越。用离心泵开采,单井涌水量在10~100L/s之间。地下水的TDS绝大部分地区小于1g/L。含水层厚度一般地区为40~60m,个别地区可以大至80m。含水层顶板埋深绝大部分地区为5~10m。根据这个地区水土利用现状,岩层富水程度,是否需要井排以及土壤改良的难易程度等情况,可进一步分为亚区。兔葫芦-七道沟是发展井灌最有利的亚区,其中又以南部为最优地段。这两个地段用离心泵开采单井涌水量为50~100L/s,地下水的TDS小于0.5g/L,含水层厚度60~80m。其他亚区七道沟-三道沟发展井灌也较有利,但情况略有差异。该片目前是泉水河水混灌的老农业区,其南部可大力发展井灌,北部泉水灌区逐步发展井灌,并使泉灌区也向井灌方向发展。三道沟-塔尔湾亚区泉水集中,发展井灌后对泉水影响较大,同时由于该区地下水埋藏浅,井排的任务较大。所以近期可考虑在尽可能不减少泉水的条件下发展井灌。

2)饮马-黄花地区规划为井灌和渠灌相结合灌区,其中井灌1.76万亩,渠灌11.67万亩。该区岩层的富水性较低,满足不了全部发展井灌的要求。同时渠系比较完善,因此发展井灌与渠灌相结合是适宜的。

3)七道沟-玉门镇和青山农场为发展渠灌地区,共计44.87万亩。该区经多年开发,渠系修建较多,已趋于完善。虽然本亚区位于昌马戈壁前缘,地下水十分丰富,发展井灌十分有利,但现状的客观情况必须考虑,因而规划为渠灌区。青山区的地下水的水质差(TDS大于3g/L)、水量又小,所以从目前和长远考虑都不利于发展井灌。对于盆地的东部潜水埋深小于5m地段需要进行井排。

4)桥子灌区:土壤盐渍化严重,潜水径流条件不够好,发展井灌0.67万亩,这里开采地下水必须发展井灌井排。

5)榆林灌区:水位埋深较浅,水质一般,土壤有盐渍化倾向,承压水富水性好,灌区已将2.4万亩耕地中的1.02万亩发展为井灌井排。规划维持现有规模,进一步调整开采井结构。

此外,南渠-兔葫芦近北截山麓和干峡山西缘地带土质水质都不佳,建议为牧业发展地区。

2.双塔灌区、西湖灌区

双塔灌区原耕地17.24万亩,疏勒河项目实施后新增10.69万亩,主要分布在安西县城以东的梁湖分场和环城、南岔、瓜州等老灌区边缘。灌溉面积达到27.93万亩。灌区现行用水制度以渠灌为主,井灌为辅。灌区现有机井634眼,开采量0.34亿m3。计算开采潜力0.6亿m3,考虑到保证率,开采潜力为0.48亿m3(80%),则灌区可充分利用地下水资源0.82亿m3。作物净耗水量按400m3/亩计,0.82亿m3地下水可满足16.4万亩地灌水(渠系利用率80%)。因此,双塔灌区可由渠灌为主的灌区转化为渠灌、井灌相结合的灌区。考虑开采条件,确定井灌面积12.66万亩,其余15.27万亩灌溉由渠水承担。用水制度转变后,至少可少引渠水0.77亿m3(渠系利用率62%),余水可由双塔水库向疏勒河天然河道放水,以补充河道沿岸和下游生态用水。

1)小宛区:地下水主要是靠渠系、田间灌溉及双塔水库的渗漏补给。地下水补给量较小,全部发展井灌没有保证,故规划为混合灌区,其中井灌1万亩,渠灌0.79万亩,井渠水可混灌,无需井排。

2)梁湖-南岔-白旗堡:水位埋深大于5m,潜水富水性一般,无需防止盐渍化,采用渠灌,灌溉面积13.07万亩。

3)瓜州、环城灌区:水位埋深小于3m,承压水富水性较好,需采取井灌,井灌面积10.3万亩。排水条件一般,注意灌排结合。

4)西湖灌区:该区周围地表潜水及浅部承压水水质很差,不适宜用作灌溉水源,仅在大梁戈壁-南梁一带200m以下存在TDS小于2g/L深层微咸水,是解决西湖灌区,南梁一带生活饮用水的理想水源,因富水性差,不宜大量开采,采用地表水灌溉。

3.花海灌区

花海灌区原耕地5.89万亩,疏勒河项目实施后新增7.36万亩,主要分布花海乡西北的毕家滩和东南的独山子分场。灌溉面积达到13.25万亩。灌区现行用水制度,花海乡附近以渠灌为主,三九公司一带为纯井灌区。花海灌区现有机井206眼,开采量0.11亿m3,计算开采潜力0.2亿m3,考虑到保证率,开采潜力为0.16亿m3(80%),则灌区可充分利用地下水资源0.27亿m3。作物净耗水量按400m3/亩计,0.27亿m3地下水可满足5.4万亩地灌水(渠系利用率80%),其余7.85万亩灌溉由渠水承担。疏勒河项目实施后,昌马水库向赤金峡水库调水0.7亿m3,用水制度转变后,至少可少引渠水0.26亿m3(渠系利用率62%),余水可由赤金水库向干海子湖区放水,以补充河道沿岸和下游生态用水。

1)花海盆地三九公司农场:该带为纯井灌区,地下水开采已形成区域性降落漏斗,因此不再扩大垦殖面积,保持现状开采量696万m3/a。

2)花海灌区-独山子农场:地下水埋深3~5m,若只采用地表水集中灌溉,将引起局部地下水位的季节性上升,特别是花海乡以北的灌区。因此在灌区南部宜采用渠水灌溉,北部进行井灌井排,并逐步扩大井灌规模,达到井灌3.97万亩,渠灌5.63万亩。

3)毕家滩:水位埋深5m左右,目前只兴建有地表水引灌工程,地下水利用仅限于人畜饮用。目前地下水位已有上升势头,若长期地表水灌溉,且排水系统不完善,极易产生盐渍化,故灌区用水模式应逐步改变,前期以渠灌为主,后期过渡到井灌井排为主,最终达到井灌1.2万亩,渠灌2.2万亩。

以上疏勒河项目所涉及的各灌区水资源配置及地下水开发利用方案见表10-36和表10-37。

表10-36 疏勒河项目区水资源利用方案

表10-37 疏勒河项目开发区规划地下水开采布井方案

续表

4.党河灌区

灌溉面积32.74万亩,引地表水2.9亿m3,开采地下水0.67亿m3,采取井渠水混合灌溉的方式。目前,地下水开采量超过允许开采量(党河盆地允许开采量0.46亿m3)。因此,党河灌区不宜再增加种植面积,除城市供水水源地外,不宜再盲目增大开采量,新增开采井主要是对宜采区废弃机井进行替换。

灌区未来水资源利用的方向是:在水资源总量不再增加的前提下,调整种植结构,开展平田整地,发展小畦灌溉和喷、滴、管灌等节水农业,降低灌溉定额,充分利用地下水资源,节约地表水资源,并将其沿党河河床排放,以缓解月牙泉及河道沿岸的不良环境状况。经计算,灌区水资源利用潜力为0.4亿m3,则党河水库可节约0.2亿m3地表水向河床排放。

地下水资源利用方向是:地下水的补给来源主要来自党河水的不同途径渗漏。因此,灌区在转渠口以南地下水埋藏较深,主要应以河水灌溉为主;以北黄渠-黄墩子农场,地下水水位埋藏较浅(小于3m),应以井灌为主,辅以渠灌,并考虑井排,井灌以开采50~100m深度的承压水为主。下游发展井灌井排一方面可克服夏季灌水紧张的困难,又可降低上游不同类型地表水的渗漏所造成的下游水位上升,加强浅层承压水的循环,防止地下水因长期滞流而使水质恶化。同时还能利用井灌洗盐,达到逐步改良土壤盐渍化的目的。

敦煌市以南乡镇:包括七里镇和杨家桥乡,现状农灌井数196眼,开采量556万m3,此区应关停所有农灌井,灌溉任务全部由地表水承担。

敦煌-转渠口:包括肃州、三危、五墩、孟家桥、吕家堡、郭家堡、东风农场等乡场,现状农灌井数1149眼,开采量4371万m3,此区应调减一部分农灌井,开采量控制在2000万m3,削减近1000眼效率低下、布局不合理的开采井,相应的灌溉任务由地表水承担。调整后井距以450~500m为宜,井深以浅(80m)、中(80~120m)、深(120~150m)相结合,单井出水量40~60m3/h。

转渠口-黄墩子农场:包括转渠口、黄渠、黄墩子农场等乡场。现状农灌井数473眼,开采量1983万m3,此区可增加开采量1000万m3。规划布井间距750m,井深120~150m,开采层位40~150m,单井出水量40m3/h。排水地段井距300~400m。

党河灌区地下水开采方案见表10-38。

表10-38 党河灌区地下水资源利用方案

各灌区地下水资源开发利用方案见图10-33。

图10-33 疏勒河流域地下水开发利用配置意见图

二、后备水源地区划

疏勒河流域开发项目实施将极大地促进地方经济发展,从而带动地方工业的发展,作为流域经济文化中心的玉门镇、安西、花海、敦煌等城镇将有一批工业项目投资兴建,工业用水比重将增大。据现有资料对上述地区圈定的备用水源地如下:

1)玉门镇:现状地下水主要为生活用水及农业灌溉。由于该地区主要含水层为上新统—下更新统承压水,玉门镇附近水头高出地表1~6m,农业灌溉对下层水水质影响较小,且地处戈壁前缘,地下水补给充足,径流交替积极,因此地下水质优良,不易受污染,是良好的生活用水及工业用水水源。据以往勘探证实,单井涌水量在降深5m时均大于1000m3/d。现状生活用水采用分散式供水方式,按中长期经济发展需要,如兴建10万~5万m3/d的中小型水源地,均可就地选址,为提高保证程度,尽可能选址于玉门镇南西以利于水源地保护。如果兴建大于10万m3/d的大型水源地,则应根据输水要求选址于玉门镇西部昌马洪积扇区,水源为赋存于中上更新统砂砾石中的潜水,由于补给源充沛,水量保证程度高,水源地上游无污染源,水质有足够保证,可作为玉门镇远景水源地。

2)安西县:城市供水现状为分散式供水系统,随着城市规模的扩大,集中式供水系统是必然发展趋势。按20万人口的城市规模,生活用水及地方性工业用水将达5万m3/d,为减少农业污染水源地可选择于安西县城北部北戈壁,疏勒河古河道中。由于古河道沉积物颗粒粗大,径流交替较快,水质较好,且无农业灌溉,无需设立水源地保护范围。如兴建10万m3/d以上的大型水源地,则另在县城南部疏勒河古河道兴建水源地,实行南北水源地共同运转,以满足供水需求。南部水源地周围均为农灌区,开采层位应为下部含水层,必须经过专门勘察并寻找区域较稳定的粘性土层作为隔水层,对水源地应设立保护范围,在保护区内农业地下水开采层应受到严格管理,以免开采造成上下水层相互串通,使下部水源受到污染。

3)花海乡:目前拥有集中供水系统,水源地在条湖附近,根据其发展需要,兴建1万m3/d的水源地应选址于上游的条湖西南部戈壁边缘,以免水源地地下水受农业灌溉的污染。

4)敦煌市:已经查明敦煌市地下水最有利开采地段在位于城区附近的党河古河道和党河洪积扇前缘。前者为古河道潜水分布区,宽2~3km,含水层厚>50m,水位埋深<30m,TDS<1g/L,单井涌水量大于1000m3/d。探明B级储量3万m3/d,目前已建有党河水源地,日开采量1万m3,年开采量350万m3,该水源地可扩大开采量至750万m3,为最有开发前景的地段。后者无论潜水还是承压水,均水量丰富,水质好,TDS<1g/L,单井涌水量>1000m3/d,水位埋深<20m,含水层厚度>50m。已建有七里镇水源地,年开采量1200万m3。目前探明的储量为1800万m3,具有一定开发利用前景。

上述仅定性地论述了水源地选址,具体实施则应根据供水性质及供水量经专门勘察完成。

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