熱依汗

（新疆維吾爾自治區(qū)水文局水文實(shí)驗(yàn)站，新疆 烏魯木齊 830000）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展建設(shè)離不開(kāi)水資源的綜合開(kāi)發(fā)利用，吐魯番市是烏魯木齊都市圈的副中心城市，也是一個(gè)水資源極度缺乏的區(qū)域，要實(shí)現(xiàn)綜合完善的吐魯番城市生態(tài)水系，就需對(duì)區(qū)域水資源供需平衡情況進(jìn)行探討。

1 吐魯番市水資源開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

吐魯番市主要河流有煤窯溝河、塔爾朗河，也是市區(qū)主要水源。其中煤窯溝河上，建有葡萄溝水庫(kù)和煤窯溝水庫(kù)，庫(kù)容分別為550×104m3，和980×104m3，該水源由洋沙河公園通過(guò)洋沙支渠景觀(guān)河穿火焰山路流經(jīng)示范區(qū)向下游葡萄鎮(zhèn)供水；塔爾朗河水通過(guò)塔爾朗干渠在塔爾朗流管理站桃兒溝分水閘處分別引入到312 國(guó)道以北的共青團(tuán)渠、高昌路紅光渠、東環(huán)路新光渠向下游亞爾鎮(zhèn)供水；規(guī)劃建設(shè)的大河沿水庫(kù)庫(kù)容3024 萬(wàn)m3，主要為吐魯番市城市提供季節(jié)性水源保證。

2 需水量分析

2.1 規(guī)劃用水方案

吐魯番市規(guī)劃的水系景觀(guān)為“三縱、兩橫、九湖” ，水流方向?yàn)閺谋敝聊?，水源源于冰川融?，匯聚葡萄溝水庫(kù)，通過(guò)支渠，分散到各個(gè)河道。吐魯番市水體景觀(guān)規(guī)劃區(qū)域內(nèi)共有4 條渠道，分別為。桃兒溝支渠設(shè)計(jì)流量改造4.0 m3/s（2.0 m3/s引入其他支渠），其中新建共青團(tuán)渠設(shè)計(jì)流量2.0 m3/s，灌溉面積0.8 萬(wàn)畝；高昌路紅光渠設(shè)計(jì)流量0.8 m3/s，灌溉面積0.37 萬(wàn)畝；東環(huán)路新光渠設(shè)計(jì)流量1.2 m3/s，灌溉面積0.6 萬(wàn)畝。

洋沙支渠沙河子支渠水閘至區(qū)公安局段，設(shè)計(jì)流量9.0 m3/s，新建2 km沙河子支渠水閘至桃兒溝河水系引水渠流量2.0 m3/s，區(qū)公安局處恰特卡勒鄉(xiāng)支渠分水后剩余流量4.5 m3/s，南環(huán)路處設(shè)計(jì)流量2.5 m3/s，下游灌溉面積2.0 萬(wàn)畝。

2.2 新需水量分析

根據(jù)塔爾朗流域管理站監(jiān)測(cè)資料顯示，桃兒溝支渠灌溉引水時(shí)間為4月23 日至11月15日左右，在此期間下游灌溉水量可滿(mǎn)足本次水體景觀(guān)規(guī)劃用水需求，4 月1日至22日塔爾朗河道無(wú)來(lái)水可引用，這段時(shí)間由大河沿水庫(kù)補(bǔ)充供水。煤窯溝流域管理站2008 年～2016 年資料顯示，洋沙支渠灌溉引水時(shí)間為4月1日至11月30日左右，基本滿(mǎn)足水體景觀(guān)規(guī)劃用水需求。因此，新需水量用下游灌溉時(shí)和下游不灌溉時(shí)兩種情況進(jìn)行分析確定。

（1）下游灌溉時(shí)

吐魯番市生態(tài)水系規(guī)劃水資源配置的要求進(jìn)行供水，因此，下游灌溉時(shí)滿(mǎn)足本次水體景觀(guān)規(guī)劃的要求，只補(bǔ)充蒸發(fā)量即可。按新增水面面積432200 m2（648 畝）計(jì)算新增蒸發(fā)新水68.29×104m3（按照每平方米年蒸發(fā)1580 mm計(jì)）。

桃兒溝支渠的萊帕爾景觀(guān)河蒸發(fā)損失量為27.62×104m3；洋沙支渠的桃兒溝景觀(guān)河蒸發(fā)損失量29.61×104m3、洋沙支渠景觀(guān)河蒸發(fā)損失量為11.06×104m3。

（2）下游不灌溉時(shí)

當(dāng)桃兒溝支渠4月1日至23日不引水時(shí)（22天），需要滿(mǎn)足景觀(guān)河最低和最大設(shè)計(jì)引水量0.5 m3/s～2.0 m3/s，則新增水景帶需水量95.04×104m3～380.16×104m3

以上兩種情況綜合分析，景觀(guān)河最低引水量0.5 m3/s為算，本次水體景觀(guān)規(guī)劃新增水量為163.33×104m3。

由于規(guī)劃城市水體景觀(guān)綠化用地為葡萄地，需水量很小可忽略不計(jì)，因此本次不考慮綠化用水；規(guī)劃三條景觀(guān)河對(duì)原有渠道進(jìn)行改造， 按高標(biāo)準(zhǔn)的防滲措施進(jìn)行處理， 因此新增河道的滲漏量也可忽略。

3 可供水量

3.1 水源來(lái)水量分析

根據(jù)本次水體景觀(guān)規(guī)劃，現(xiàn)狀年主要水源由塔爾朗河和煤窯溝水庫(kù)、葡萄溝水庫(kù)補(bǔ)水；規(guī)劃水平年大河沿水庫(kù)建成后，從大河沿水庫(kù)補(bǔ)充水調(diào)水滿(mǎn)足本次城市水系水源需求，因此本次對(duì)上游大河沿、塔爾朗河和煤窯溝河來(lái)水量進(jìn)行分析。

3.1.1 煤窯溝站來(lái)水量

煤窯溝站多年平均年徑流量直接采用61年系列算術(shù)平均值（0.8128×108m3）（1956年～2016 年），徑流系列頻率計(jì)算采用P-Ⅲ型理論曲線(xiàn)，統(tǒng)計(jì)參數(shù)CV值為0.22，CS/CV比值為2.0，其設(shè)計(jì)徑流量成果見(jiàn)表1。

3.1.2 大河沿、塔爾朗河來(lái)水量

根據(jù)《大河沿水庫(kù)可行性研究工程水文計(jì)算報(bào)告》《吐魯番市高昌區(qū)塔爾朗河至雅爾乃孜溝口雅爾乃孜水庫(kù)防洪工程洪水分析計(jì)算》報(bào)告，其中大河沿水文站自1996 年～2006年共有11年、塔爾朗水文站自1995年～2003年共有9年實(shí)測(cè)徑流系列資料。由于系列較短，用頻率計(jì)算、水文比擬法、徑流深等值線(xiàn)和長(zhǎng)短系列訂正法等方法分別計(jì)算大河沿和塔爾朗多年平均徑流量進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)實(shí)測(cè)資料、技術(shù)路線(xiàn)和設(shè)計(jì)安全考慮，以煤窯溝站為參證站，大河沿和塔爾朗站采用長(zhǎng)短系列訂正法計(jì)算結(jié)果最為合理，其設(shè)計(jì)年徑流量成果見(jiàn)表1。

表1 煤窯溝、大河沿、塔爾朗水文站設(shè)計(jì)年徑流量成果表

3.2 取水水源

桃兒溝支渠：現(xiàn)狀年4月23日至10月30日從塔爾朗桃兒溝支渠取水，4月1日至22日從大河沿水庫(kù)（2018年初步發(fā)揮效益）取水。

洋沙支渠：現(xiàn)狀年洋支渠取水，煤窯溝水庫(kù)和葡萄溝水庫(kù)補(bǔ)水。

3.3 取水地點(diǎn)

現(xiàn)狀年項(xiàng)目取水地點(diǎn)兩處：一處是塔爾朗干渠下游桃兒溝支渠取水（塔爾朗水管站），高程為142 m。

另一處：從煤窯溝下游葡萄溝分水閘洋沙支渠水取水，高程為118 m。

規(guī)劃年水量不足時(shí)大河沿水庫(kù)取水，取水地點(diǎn)為大河沿水庫(kù)放水渠。按城市水體景觀(guān)項(xiàng)目總體布局及分布，其占地面積有2683388 m2（4023 畝），總長(zhǎng)14.4 km。

萊帕爾路景觀(guān)河：臨近城市主干道萊帕爾路，西環(huán)路，城市主干道高昌路，東環(huán)路，柏孜克里克路貫穿橫向萊帕爾景觀(guān)河，包括萊帕爾路-新環(huán)路景觀(guān)河、萊帕爾路景觀(guān)河和坎兒井主題景觀(guān)湖，其規(guī)劃紅線(xiàn)范圍面積約為813115 m2（1219畝），全長(zhǎng)約為5.2 km，其中萊帕爾河- 西環(huán)路景觀(guān)河水體寬度4 m，綠化寬度為65 m萊帕爾路景觀(guān)河水體寬度10 m，綠化寬度為149 m（其中包含濕地景觀(guān)寬度在內(nèi)）。

桃兒溝景觀(guān)河：臨近城市支路駝鈴南路，其規(guī)劃紅線(xiàn)范圍面積約為1439409 m2（2158畝），全長(zhǎng)約為6.2 km，水體寬度為20 m，綠化寬度為160 m（其中包含濕地景觀(guān)寬度在內(nèi)）。

洋沙支渠景觀(guān)河：臨近城市支路葡萄溝南路，其規(guī)劃紅線(xiàn)范圍面積約為430864 m2（646 畝），全長(zhǎng)約為3 km，水體寬度為15 m，綠化寬度為106 m（其中包含濕地景觀(guān)寬度在內(nèi)）。

3.4 供水線(xiàn)路

供水線(xiàn)路主要根據(jù)城市水景觀(guān)線(xiàn)路進(jìn)行：

（1）萊帕爾景觀(guān)河供水方案：經(jīng)桃兒溝分水閘引入（4.0 m3/s），經(jīng)共青團(tuán)大隊(duì)灌溉，到西環(huán)路段水景帶、坎兒井主題景觀(guān)湖、萊帕爾路段水景帶、桃兒溝景觀(guān)河，引水流量一直為2.0 m3/s，沿南環(huán)路回歸新光渠灌溉1.2 m3/s（余水0.8 m3/s），用于城南景觀(guān)湖（0.8 m3/s），最后用于紅光渠灌溉0.8 m3/s。

（2）桃兒溝景觀(guān)河供水方案：從桃兒溝景觀(guān)河引水2.0 m3/s到桃兒溝景觀(guān)湖，最后到巴格爾英薩支渠進(jìn)行灌溉，整個(gè)過(guò)程中水流量不變。

（3）洋沙河景觀(guān)河供水方案：洋沙公園至區(qū)公安局段引水（9.0 m3/s）——經(jīng)桃兒溝景觀(guān)河引入2.0 m3/s（余水7.0 m3/s）——恰特卡勒鄉(xiāng)支渠分水閘引入4.5 m3/s（余水2.5 m3/s）——周?chē)喔纫?.1 m3/s（余水0.4 m3/s）——葡萄鎮(zhèn)景觀(guān)湖（0.4 m3/s）——先鋒斗渠渠灌溉0.4 m3/s。

4 用水量平衡分析

（1）萊帕爾景觀(guān)河：將紅光渠、新光渠水量加入到共青團(tuán)渠道，全長(zhǎng)5.2 km，從塔爾朗流域管理站桃兒溝支渠——經(jīng)萊帕爾路西環(huán)路段景觀(guān)—坎兒井主題景觀(guān)湖引入——萊帕爾路景觀(guān)帶——桃兒溝景觀(guān)湖向以南放鄉(xiāng)延伸，下游適當(dāng)位置引入城南景觀(guān)湖，后回歸原灌溉渠道，剩余的補(bǔ)充艾丁湖生態(tài)水。

（2）桃兒溝景觀(guān)河：該景觀(guān)河全長(zhǎng)有6.2 km，新建2 km沙河子分水閘至桃兒溝河水系引水渠，新建1 km下游南環(huán)路桃兒溝景觀(guān)河至洋沙支渠景觀(guān)河引水渠，將上游引水渠道原回歸洋沙景觀(guān)河，保障下游農(nóng)業(yè)灌溉用水，剩余的補(bǔ)充艾丁湖生態(tài)水。

（3）洋沙支渠景觀(guān)河：洋沙支渠景觀(guān)河管控洋沙支渠景觀(guān)河、葡萄鎮(zhèn)景觀(guān)湖和桃兒溝景觀(guān)河，將上游引水渠道原回歸洋沙支渠或洋沙水庫(kù)，保障下游農(nóng)業(yè)灌溉用水，剩余的補(bǔ)充艾丁湖生態(tài)水。

本次規(guī)劃其取用水與下游灌溉同步進(jìn)行，下游灌溉時(shí)可滿(mǎn)足本項(xiàng)目水量需求，不灌溉時(shí)保證水體景觀(guān)各河道保證最少0.5 m3/s。

4.1 各支渠引水時(shí)水量平衡

桃兒溝支渠下游灌溉時(shí)，可以滿(mǎn)足萊帕爾景觀(guān)河全長(zhǎng)的需水，只補(bǔ)充蒸發(fā)損失量（27.62×104m3）即可。

同樣，洋沙支渠下游灌溉時(shí)，可以滿(mǎn)足桃兒溝景觀(guān)河和洋沙支渠景觀(guān)河的需水，只補(bǔ)充蒸發(fā)損失量（40.67×104m3）即可。見(jiàn)圖1。

以上分析來(lái)看，桃兒溝支渠和洋沙支渠下游灌溉時(shí)，本項(xiàng)目補(bǔ)蒸發(fā)損失為68.29×104m3即可。當(dāng)滿(mǎn)足灌溉和本次工程需水后剩余的水量匯入到洋沙水庫(kù)或艾丁湖。

4.2 各支渠無(wú)來(lái)水可引用時(shí)水量平衡

根據(jù)引水天數(shù)統(tǒng)計(jì)，塔爾朗流域管理站4月 22開(kāi)始向桃兒溝支渠引水，之前無(wú)來(lái)水可引用，因此，本次4月1日至22 日從大河沿水庫(kù)補(bǔ)充水。按22 天，景觀(guān)河最少水量0.5 m3/s計(jì)算，本次萊帕爾景觀(guān)河新需水量為95.04×104m3即可。見(jiàn)圖1 。

圖1 城市水體景觀(guān)不灌溉時(shí)水量平衡圖

表2 灌溉時(shí)的水體景觀(guān)河需水量計(jì)算表 單位：104m3

從以上計(jì)算，現(xiàn)狀塔爾朗和煤窯溝總來(lái)水量為1.5678×108m3，引水率分別69.9%和76.6%，全都用于下游灌溉，其中桃兒溝支渠和洋沙支渠下游灌溉時(shí)本次水體景觀(guān)規(guī)劃只補(bǔ)蒸發(fā)損失量68.29×104m3；桃兒溝支渠無(wú)來(lái)水可引用時(shí)水體景觀(guān)需水量為95.04×104m3，本次規(guī)劃總的需新水量為163.33×104m3，則桃兒溝支渠和洋沙支渠總需水量為4038.49×104m3，可滿(mǎn)足下游灌溉和本次工程需水后剩余的水量匯入到洋沙水庫(kù)或艾丁湖。

5 結(jié)語(yǔ)

吐魯番市水資源蒸發(fā)量大，城市景觀(guān)用水用的又是農(nóng)業(yè)灌溉余水，這增加了水資源優(yōu)化配置和水量調(diào)度的難度。通過(guò)分析探討可知，以不影響下游農(nóng)業(yè)灌溉效益為前提，現(xiàn)狀塔爾朗和煤窯溝可供水量為1.5678×108m3，灌溉時(shí)總需水量為4038.49×104m3，通過(guò)科學(xué)調(diào)配，可以滿(mǎn)足城市景觀(guān)用水，為構(gòu)建適應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求的新疆水安全保障體系提供了技術(shù)支撐和參考。