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金塔灌区分析:陈满祥论文续集

时间:2024-09-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:金塔灌区是一个三角形的扇形灌区,南高北低,三角形顶点即鸳鸯池水库。金塔灌区四周均有沙漠包围,东部最大。金塔灌区为单一水源非闭合型灌区。说明金塔灌区水的利用率很低。

金塔灌区分析:陈满祥论文续集

七、下游扇形灌区——金塔灌区的典型分析

1.灌区的基本形态

金塔灌区地处讨赖河(北大河)下游,在酒泉以北有夹山横亘,北大河穿峡而过,此即鸳鸯峡。新中国成立前已修鸳鸯池水库,拦蓄北大河水,浇灌金塔县土地。自水库修建以后,已无洪水汇入黑河干流。

金塔灌区是一个三角形的扇形灌区,南高北低,三角形顶点即鸳鸯池水库。该水库为了发电,在其下游修建了解放村水库,为反调节之用。金塔灌区四周均有沙漠包围,东部最大。下游地下径流方向分别向东和向西,向西流向生地弯;向东即原北大河老河方向。

主要干渠分东西两支,往北则分支较多。主要干支渠间分布有若干盐碱地带及零星沙丘,从大轮廓看似一个整体,实则内部并不连成一片,显得支离破碎。

金塔灌区为单一水源非闭合型灌区。绿洲面积(扣除中部沙丘)804km2(120.6万亩)。现实有耕地和林地40万亩(1990年作者调查数),占绿洲面积的1/3,显然属于稀疏绿洲。

2.水资源

鸳鸯池水库1956—1990年实测水文资料,平均年径流量3.45亿m3,与上游冰沟及新地水文站年径流变化相一致。上世纪八十年代来水量平均3.15亿m3,比多年均值略少。

鸳鸯池水库以下有解放村水库及另一小水库板滩水库,这两座水库由于修建于平原洼地,周围为戈壁沙漠,所以蒸发渗漏损失很大。因此灌区每年可利用水量仅2.58亿m3

3.水平衡分析

现有耕地34.4万亩,人工林、草地5.6万亩,天然林地12.5万亩(不灌溉)。若林地灌溉量按农田的1/2计,则亩均毛用水量713m3/亩,略大于其他灌区。由于是扇形灌区,水的重复利用率很低,因此毛用水量就是净耗水量。可见净耗水量为张、临、高灌区的一陪。绿洲净耗水为214m3/亩,这样的绿洲为次级绿洲。

上述计算是按照总干渠引水量计算的,若按鸳鸯池水库下泄水量计算,上世纪90年代平均下泄量为3.15亿m3,则亩均毛用水量为870m3/亩。说明金塔灌区水的利用率很低。

4.地下水变化及其水质

地下水埋深由南向北递减,1990年南部6~13m,中部1.5~4m,北部在2.0m以下。在20世纪80年代,南部降幅3~4m,中部上段1~2m,下段0.3~1.0m,北部为0.1~0.7m。

全灌区地下水水质分布:县城周围及以南矿化度一般小于1.0g/L;西坝~古城~东坝一线(三角形中偏北)以南地区0.7g/L~2.0g/L;东北大庄子、牛头弯3g/L~5g/L;北部新沟、上寺沟一带达7.0g/L,西北部西移至郑薛墩一带为4.0g/L。而生地弯附近矿化度低于1g/L,是由于花城湖地下径流补给之故。

从现场调查,北部有大面积的盐碱地分布,中北段也有不少盐碱地。总的印象是耕地和盐碱地、沙荒地插花,显得绿洲支离破碎。另外,还有个特点是沿每一条干渠,形成一绿色带,渠间则为荒滩地、沙地及盐碱地,形成所谓“葡萄藤式”的灌区。由于绿色是一个长带,构不成绿洲整体,这就产生了所谓“晒衣绳效应”,蒸发量特别大。

5.珍惜淡水资源,控制淡咸早混。

在三角形灌区上段,大部分地下水水质较好,一般不超过2.0g/L。但在一些多盐碱地段,其地下水矿化度要高得多,已经有一部分咸水层分布。因此灌溉回归水一部分进入咸水域,造成淡咸旱混。因为淡水只一次利用就成为废水,是水资源最大的浪费。至于在下游段,地下水基本为咸水,干渠所输送的淡水,全部是一次性利用,因此在避免咸淡早混方面应当成为水资源应用中的重大问题,这个问题在西部地区是普遍存在的。

6.关于金塔地区水资源利用模式(金塔模式)的讨论

(1)鸳鸯池水库近年来水量(出库水量)3.15亿m3,考虑水量损失因素,金塔总干渠每年进入水量可按3.0亿m3计。达到这一目标要尽很大的努力,首先要研究解决两个平原水库的问题,最好近期废除。第二改善鸳鸯池水库下游输水渠的标准。(www.xing528.com)

(2)灌区发展的总体目标是扩大耕地面积,改善周边生态环境,提高总体生产力水平(这里主要指农业生产)。而治理和发展的技术要求是水资源集约利用和灌区绿洲密集化。

①农业用水量控制在2.5亿m3,耕地面积由现状40万亩发展到55万亩,近期不再增加,达到亩均水资源量(耗水量)455m3/亩,毛用水量达到550m3/亩~600m3/亩,差值约0.7亿m3,这要靠提取地下水来解决,目前井采量约0.4亿m3。生态用水按0.5亿m3计,主要解决绿洲内部人工林带、高产草业的用水,和洗盐用水。

②由于鸳鸯池水库库容不能完全蓄纳上游秋冬来水量。因此可以考虑利用秋冬水来改造灌区中游的盐碱地,将其盐分排入北部规划的排盐洼地。第二将一部分水量回灌地下水,回灌区选在灌区的上段,作为地下水库,一则稳定地下水位,二则提供下年度井灌之需,回灌方法可利用加大冬泡地水量的办法。

③扩大淡水域及使绿洲中上段密集化。

利用秋冬余水,汛期大水期间放水改造中部夹滩地、盐碱荒地,使其成为良田。同时将地下水碱水域逐出主灌区,使灌区大部分地下水为淡水或较淡水所控制,此亦为大面积利用地下水(二次利用)提供条件。这样上述两个目的均可达到。

④在干渠之间开明渠网及井群,形成排水系统,在灌区的最北部选东、中、西三处洼地做为排盐区。同时相应发展耐盐灌木林或草地,以作为人工防护林体系的一部分。

(3)“金塔模式”。从水利管理及金塔灌区远景发展的目标要求出发,可以将全灌区分为以下区域:①上游河灌井灌人工回灌区;②中部井渠混灌区,加大井灌面积;③中北部河、井混灌洗盐区,高矿化井水抽入渠中混合,推广渗灌、滴灌等先进灌水技术;④灌区北缘灌林排盐区,尽量利用2g/l~5g/l的高矿化水发展外围沙漠防护林带,及发展草业。

7.在扇状灌区普遍采用以色列模式的途径

所谓以色列模式就是灌区输水管道化,农业灌溉喷、滴、渗灌化,水量完全控制,不产生回归水,水分进入土壤层后,完全被作物所利用。要做到这一点,必须在硬件上要有大量的投资,因此目前还难以实现,只能在一部分地段实施。我们把先进技术放在灌区的下段,目的是实现对水资源的最后一次利用,总体上增加水资源的重复利用次数,尽可能在所谓扇形灌区提高水的利用率。

8.金塔灌区的环境用水量

(1)全县环境用水量可按三项计算:

第一项。盐改、治荒用水。主要用在灌区中下部位的盐碱地改良和荒滩改良,计划用水量0.5亿m3

第二项。人工林草地灌溉用水量。林草地面积5.6万亩,若亩均用水量按农田的一半计,则为250m3/亩。计1400万m3

第三项。天然林耗水量。天然林大部分在灌区外围分布在东部羊井弯,东北部及西北部,约计12.5万亩。以沙生植被及红柳、沙枣胡杨等林种为主。由于这些地区地下水埋深浅,多小于2.0m,所以靠地下水维持生存。地下水的补给靠灌区地下水径流供给。天然植被带净耗水采用350mm,则亩耗水量为233m3/亩。总计耗水量2900万m3

以上合计0.93亿m3。占总进入水量的30%。

(2)值得注意的问题

灌区外围的天然植被是维护金塔全灌区生态环境的重要保障。它的生长靠地下水维持。正常情况下,沙枣林区地下水位不能降到5m以下,否则将致植被枯萎或死亡。应采用地下水最优埋深这一指标。即限制埋深降至2.5~3.0m以下。

提出一个目标:在灌区实行优化管理(按“金搭模式”)及部分地段推行以色列模式,增加灌溉面积以后,(按前述达到55万亩),要控制使灌区外围地下水埋深不能降的太多,否则将招致灌区生态环境的恶化。

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