牧區(qū)水庫工程建立發(fā)展探索范文

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本文作者：劉茂祥單位：黑龍江農(nóng)墾勘測設(shè)計(jì)研究院新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)十師水管處

1工程概況

烏倫古河發(fā)源于中國境內(nèi)的阿爾泰山東段，年徑流量為10.7×108m3，流經(jīng)青河、富蘊(yùn)和福海縣，全長821km，其中富蘊(yùn)縣為中游，以上河段河長210km。烏倫古河主要是以降水和季節(jié)性融雪補(bǔ)給為主的河流，徑流的年際、年內(nèi)變化較大。擬建黃泥灘水庫位于新疆維吾爾自治區(qū)烏倫古河中游富蘊(yùn)縣喀拉布勒根鄉(xiāng)境內(nèi)，是一座引水注入式水庫，水庫從已建成的恰拉恰海水利樞紐一期工程峽口水庫引水，是一項(xiàng)以灌溉為主的小型牧區(qū)水利工程。水庫為Ⅳ等小(Ⅰ)型工程，總庫容685×104m3，工程由水庫大壩、水庫進(jìn)水建筑物及放水建筑物組成。工程解決富蘊(yùn)縣黃泥灘灌區(qū)0.4×104hm2飼草料基地灌溉及856戶牧民定居用水。

2項(xiàng)目基本情況

2.1灌區(qū)社會經(jīng)濟(jì)概況

黃泥灘灌區(qū)位于喀拉布勒根鄉(xiāng)境內(nèi)，全鄉(xiāng)共轄12個行政村，鄉(xiāng)政府立于烏河中段河谷北岸，全鄉(xiāng)共有人口5706人。區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀已安置喀拉塑克水庫移民搬遷215戶共計(jì)1064人，牧民定居308戶，共計(jì)1540人。2008年年末，牲畜存欄總頭數(shù)19900頭，已有耕地0.27×104hm2。牧民定居區(qū)房、路、電已在2007年建設(shè)投入使用。

2.2灌區(qū)在流域規(guī)劃中的定位

2.2.1烏倫古河重點(diǎn)工程規(guī)劃

1)近期2020年新建恰庫爾圖水庫(總庫容0.76×108m3，興利調(diào)節(jié)庫容0.46×108m3，防洪庫容0.24×108m3)、配合已建的峽口水庫(總庫容0.47×108m3，興利調(diào)節(jié)庫容1296×108m3，防洪庫容0.24×108m3)，解決烏倫古河中游1.67×104hm2的農(nóng)田和草場灌溉。2)遠(yuǎn)期2030年建設(shè)薩爾托海水利樞紐(總庫容2.97×108m3，調(diào)節(jié)庫容2.13×108m3，裝機(jī)14MW)和阿拉圖拜水利樞紐(總庫容1.31×108m3，調(diào)節(jié)庫容0.68×108m3，裝機(jī)6MW)，調(diào)節(jié)烏倫古河全流域灌區(qū)的用水。

2.2.2額爾齊斯河流域灌區(qū)規(guī)劃

依據(jù)文獻(xiàn)［1－2］，黃泥灘灌區(qū)近期(2020年)的灌溉面積0.4×104hm2和峽口南岸的0.53×104hm2的灌溉用水，由恰庫爾圖水庫進(jìn)行調(diào)節(jié)供給;2030年黃泥灘灌區(qū)灌溉面積達(dá)0.67×104hm2，其用水由薩爾托海水利樞紐和阿拉圖拜水庫樞紐調(diào)節(jié)供給。因流域規(guī)劃中原本近期建設(shè)恰庫爾圖水庫，被取消或推遲建設(shè)，近期將建設(shè)薩爾托海水利樞紐。

2.3項(xiàng)目區(qū)工程現(xiàn)狀

2.3.1引水樞紐水利工程現(xiàn)狀

黃泥灘灌區(qū)從已建的峽口水庫引水，峽口水庫修建在烏倫古河上，是一攔河性樞紐，總庫容4700×104m3，工程任務(wù)為灌溉和發(fā)電。峽口水庫控制灌溉面積為水庫南岸0.53×104hm2耕地。峽口水庫通過6.2km長的輸水隧洞將水引至黃泥灘灌區(qū)，設(shè)計(jì)為無壓隧洞，斷面型式為城門洞型。隧洞后接15.5km長的引水干渠，輸水隧洞及引水干渠設(shè)計(jì)流量8.2m3/s，加大流量10.25m3/s，已于2008年建成。

2.3.2灌區(qū)工程現(xiàn)狀

由于烏倫古河從2007－2009年連續(xù)枯水，致使峽口水庫控制的南岸灌區(qū)自身水不夠用。因黃泥灘灌區(qū)無水庫調(diào)節(jié)，灌區(qū)目前已開發(fā)出0.27×104hm2耕地，無水可引，現(xiàn)狀耕地處于荒置狀態(tài)。

3可行性分析

1)從該工程歷史定位分析，黃泥灘水庫的建設(shè)是保證新疆重點(diǎn)工程———喀拉塑克水庫移民安置計(jì)劃順利實(shí)施及牧民定居的民生工程。依據(jù)文獻(xiàn)［1－2］，烏倫古河開發(fā)條件最好的黃泥灘灌區(qū)，規(guī)劃2020年發(fā)展至0.4×104hm2，規(guī)劃新增灌溉面積0.13×104hm2。2000年，已獲批準(zhǔn)實(shí)施的喀臘塑克水庫移民安置地點(diǎn)為黃泥灘灌區(qū)，現(xiàn)已安置搬遷移民215戶，共計(jì)1064人。黃泥灘灌區(qū)現(xiàn)狀已開發(fā)出0.27×104hm2灌溉面積，其中0.15×104hm2為喀臘塑克水庫移民安置新開發(fā)的灌溉面積，原有0.12×104hm2灌溉面積已安置當(dāng)?shù)啬撩穸ň?08戶，共計(jì)1540人。現(xiàn)狀黃泥灘灌區(qū)輸水干渠及田間工程雖已實(shí)施，但由于灌區(qū)灌溉水源無調(diào)蓄工程，枯水年份及枯水季節(jié)不能保證灌溉需求，部分耕地處于荒置狀態(tài)，未能實(shí)現(xiàn)移民安置設(shè)計(jì)目標(biāo)。因此，對喀拉塑克水庫移民搬遷村的定居牧民造成很大的損失，幾年的缺水減產(chǎn)、絕收造成牧民連年進(jìn)行各級行政單位的上訪，富蘊(yùn)縣政府財(cái)政每年需支付700余萬元對定居牧民進(jìn)行補(bǔ)償、安置，對當(dāng)?shù)厣鐣€(wěn)定造成了一定的影響，富蘊(yùn)縣人民政府面對的各方面壓力非常大。因此，該工程的盡快投建是確保喀拉塑克水庫移民安置計(jì)劃順利實(shí)施的基礎(chǔ)性工程和先導(dǎo)性工程，對安置區(qū)居民安居樂業(yè)、社會穩(wěn)定起到至關(guān)重要的作用。

2)從整個烏倫古河流域分析，黃泥灘水庫是已建黃泥灘灌區(qū)作為灌溉保障的基本前提，可分擔(dān)薩爾托海水庫在烏倫古河中游無調(diào)節(jié)水庫灌區(qū)部分繁重的灌溉任務(wù)。黃泥灘灌區(qū)是烏倫古河中游富蘊(yùn)縣4個灌區(qū)之一，其中除峽口南岸灌區(qū)由已建峽口水庫可進(jìn)行灌溉調(diào)節(jié)外，恰庫爾圖灌區(qū)、溫都哈拉灌區(qū)和黃泥灘灌區(qū)均無水庫調(diào)節(jié)。根據(jù)烏倫古河二臺水文站1957－2009年實(shí)測53a水文徑流資料，烏倫古河曾發(fā)生7a和10a兩個較長時段的連續(xù)枯水期，兩個較長時段的連續(xù)豐水期(7a和11a)，一個長達(dá)11a的平水期，河道年來水量小于多年平均值的年份占50%以上，最小年來水量僅為3.398×108m3，僅為多年平均水量的1/3，而最大年來水量為21.26×108m3，為多年平均水量的2.04倍，其中豐及平偏豐年有15a。烏倫古河是以降水和季節(jié)性融雪補(bǔ)給為主的河流，5～7月徑流最為集中，占年徑流量的66.1%。新疆絕大部分河流年內(nèi)來水變化大，農(nóng)業(yè)灌溉均需要具有調(diào)節(jié)性能的水庫作為灌溉保障的基本前提。因此，對于烏倫古河而言，除河道來水年內(nèi)變化大之外，年際變化也十分突出，因而在烏倫古河建設(shè)多個具有調(diào)節(jié)性能的水庫滿足灌溉設(shè)計(jì)保證率則顯得更加突出。烏倫古河中游已建的峽口水庫興利庫容僅為1296×104m3，該水庫主要承擔(dān)峽口南岸0.53×104hm2灌區(qū)的灌溉調(diào)節(jié)任務(wù)。根據(jù)烏倫古河徑流特性，該水庫在遇枯水年份尚不能完全滿足峽口南岸灌區(qū)的灌溉調(diào)節(jié)。因此，峽口水庫無力承擔(dān)黃泥灘灌區(qū)的水量調(diào)節(jié)。擬建的烏倫古河控制性水庫—薩爾托海水庫可調(diào)節(jié)烏倫古河中、下游的各業(yè)用水需求，但烏倫古河以南分布有豐富的煤炭資源(富蘊(yùn)縣喀姆斯特煤田控制儲量158×108t，預(yù)測儲量466×108t)，隨著阿勒泰地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要和工業(yè)發(fā)展對烏倫古河水資源需求增大，薩爾托海水庫將在工業(yè)供水方面發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。烏倫古河中游分布有11個灌區(qū)(中游富蘊(yùn)縣6個，下游福海縣5個)，流域內(nèi)已建水庫15座，其中中游灌區(qū)現(xiàn)有灌溉面積1.52×104hm2，已建水庫興利庫容僅為1636×104m3，下游灌區(qū)現(xiàn)有灌溉面積3.50×104hm2，已建水庫興利庫容27150×104m3。因此，薩爾托海水庫將要解決烏倫古河中、下游無調(diào)節(jié)水庫灌區(qū)的灌溉任務(wù)十分繁重。因此，該工程的盡快投建可緩解烏倫古河流域中游灌區(qū)水資源供需矛盾。

3)從黃泥灘灌區(qū)分析，依據(jù)文獻(xiàn)［3－4］，黃泥灘灌區(qū)現(xiàn)狀節(jié)水灌溉面積50%，常規(guī)灌溉面積50%。設(shè)計(jì)水平年節(jié)水灌溉面積發(fā)展至90%，常規(guī)灌溉面積10%，灌區(qū)作物主要以牧草為主，根據(jù)種植作物的重要性，工程設(shè)計(jì)保證率不低于80%。考慮烏倫古河徑流年際、年內(nèi)變化懸殊，常出現(xiàn)連續(xù)枯水年的情況，年內(nèi)分配很不均勻。薩爾托海水利樞紐設(shè)計(jì)保證率為75%，若薩爾托海水利樞紐實(shí)施后與黃泥灘水庫聯(lián)合調(diào)度，可進(jìn)一步提高黃泥灘灌區(qū)的供水保證率，增強(qiáng)特枯年份該灌區(qū)抗旱能力。經(jīng)長系列徑流調(diào)節(jié)計(jì)算，按照歷史徑流52a計(jì)算，破壞8a，實(shí)際保證率84.6%。滿足設(shè)計(jì)保證率需要的凈調(diào)節(jié)庫容不低于358×104m3，由于二臺水文站實(shí)測水文資料已經(jīng)反映了上游人類活動的影響，分析長系列徑流成果看出，近10a(1999－2009)需要水庫調(diào)節(jié)的年份共有5a，說明:①近10a偏枯年份較多;②上游人類活動對天然徑流的影響較大。因此，黃泥灘水庫興建是十分必要和迫切的，也是開發(fā)黃泥灘土地資源最為有效的工程措施。

4)從該水庫工程本身分析，黃泥灘水庫具有筑壩簡單、無需進(jìn)行防滲處理和當(dāng)?shù)刂瘟县S富等難得的建設(shè)水庫的自然條件。工程擬建庫址位于烏倫古河中游北岸黃泥灘洼地，具有優(yōu)越的蓄水地形條件，洼地呈東西條帶狀分布有3個自然坑，底部地層為第三系上新統(tǒng)昌吉河組泥質(zhì)砂巖和砂質(zhì)泥巖，其抗?jié)B性較好。依據(jù)工程區(qū)地形條件，庫區(qū)附近的料場分布、儲量、材料物理特性指標(biāo)、施工條件及降雨量小的特點(diǎn)，結(jié)合擬建水庫大壩壩高較低，最大壩高5.2m。本工程壩型采用當(dāng)?shù)夭牧蠅沃蟹浅３墒斓乃苣ば眽危搲涡褪┕すに嚭唵巍⒖煽亍⑹┕に俣瓤欤删偷厝〔模浞掷盟畮熘苓吷暗[料及土料，土工膜鋪設(shè)與壩體填筑同步進(jìn)行。水庫大壩上游壩坡坡比1∶2，采用15cmC25F200W4混凝土板護(hù)坡，下設(shè)0.5mm兩布一膜防滲，下游壩坡坡比1∶2.0。壩基設(shè)截水槽，采用黏性土料防滲。壩體填筑選取砂礫料，采用13.5t自行式振動碾碾壓。該工程為低壩平原型水庫，庫區(qū)出露地層均為第三系軟巖地層，地質(zhì)條件良好。設(shè)計(jì)及施工沒有技術(shù)難題，簡單、可行。

5)從項(xiàng)目單位分析，黃泥灘水庫工程的建設(shè)是興建富蘊(yùn)縣飼草料基地建設(shè)的關(guān)鍵工程之一，是廣大農(nóng)牧民定居、脫貧需要，經(jīng)濟(jì)效益及社會效益明顯。黃泥灘水庫工程是一項(xiàng)以農(nóng)牧業(yè)灌溉為主的引水注入式水庫，起補(bǔ)充灌溉及增加灌溉作用，解決喀拉塑克水庫移民牧民215戶及喀拉布勒根鄉(xiāng)、杜熱鄉(xiāng)641戶的牧民安置。黃泥灘水庫與峽口水庫將共同完成目前0.93×104hm2飼草飼料基地的供水灌溉任務(wù)，其中黃泥灘灌區(qū)每年將提供飼草3.36×104t。這將極大地緩解牲畜嚴(yán)重缺草缺料的問題，極大地削弱自然災(zāi)害給牲畜帶來的威脅和危害。同時，大規(guī)模人工草場、林帶的建設(shè)，將減輕天然草地的生態(tài)壓力，恢復(fù)、改善草原生態(tài)，使日益惡化的生態(tài)環(huán)境得到有效地控制和改善，其經(jīng)濟(jì)效益及社會效益明顯。

4結(jié)語

黃泥灘水庫工程可行性分析實(shí)事求是地從工程定位、灌區(qū)水土資源、工程區(qū)難得的建庫條件結(jié)合灌區(qū)所處的特殊流域特性綜合分析，該工程的建設(shè)是必要的，技術(shù)上是合理可行的，經(jīng)濟(jì)效益及社會效益明顯，給該工程項(xiàng)目立項(xiàng)提供了充足的技術(shù)支持，得到各級專家及領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)可，可為同類工程設(shè)計(jì)提供參考。