新疆玛纳斯河流域节水改造工程建设评价

钟 强

（新疆玛纳斯河流域管理局，新疆 石河子 832000）

玛纳斯河流域（玛河）流经新疆天山经济开发区的核心地区，在玛河流域的中下游修建有特大型玛河灌区[1]。近年来，我国在玛河灌区内大力发展工业建设，极大程度促进了新疆经济的发展。在整个玛河流域内，包括玛河灌区，总灌溉面积达430万亩以上，每年用于灌溉的水资源使用量高达20亿m3，有效地利用水资源，可直接影响玛河流域内经济发展程度，故续建配套节水工程对玛河流域经济建设意义深远。

1 玛河流域水利工程建设

1.1 引水工程

目前，在玛河流域已建成的引水枢纽工程有三座。其中，红山嘴引水枢纽作为永久性引水建筑，于1959年完工建成，其重要功能是以灌溉为主，同时具有一定的发电能力。红山嘴引水枢纽工程可为整个玛河灌区引水灌溉，在运行中，根据实际的调度需要，将水资源在东岸大渠、玛河渡槽及其它4、5级水电站之间横调，掌控着玛河流域整个灌区的命脉。

1.2 蓄水工程

在玛河灌区内主要有蘑菇湖、大泉沟、新户坪、跃进及夹河子五座大中型水库，大多都为1950～1980年建造，其中蘑菇湖、大泉沟水库建立在玛河流域西岸；在玛河流域东岸建有跃进、新户坪两座水库；而夹河子水库的主要功能是当夏季到来，玛河出现洪涝灾害时，能够有效的拦蓄多余洪水。

1.3 主要输水工程

在对玛河灌区进行长达70余年的投资建设中，建设完成的主要输水沟渠就长达400 km，同时，为了保障输水沟渠的安全性、高效性，使用混凝土建造的防渗输水沟渠就有近150 km，并且搭建相关的配套建筑物350余座。其中，玛河流域总干渠及东岸大渠在设计中每秒的水流量可达100 m3以上，全程都是采用防渗设计，最大限度提高了在灌溉过程中的安全性，为灌区内居民用水安全提供保障。

2 玛河流域水利工程中存在的问题

2.1 骨干输水渠道淤积严重

在玛河流域中，冬季由于水资源相对较少，部分四、五级的水电站会将上游的部分的河水引入，会使渠道建设使用的防渗材料，如干砌卵石等冻胀、龟裂，甚至出现坍塌，导致输水渠道出现严重淤积。在东岸大渠及玛河总干渠中使用的防渗材料最多，淤积深度接近2m，从而导致渠道输水力度降低，同时检测得到水断面高度也不均衡，不能精准地测得水流量。

2.2 闸后冲砂能力不足

在水库开闸后，水流会直接冲入河床，河水夹带着大量的河沙，河床主干道上绝大半的河水通常会沿着西河槽流下。在导流堤坝上游300 m以内的大量河水都会顺着河床较低的地势，向着西河床流去；只有两边部分没有冲击力的河水会流到东河槽，水流失去冲击，不能有效的带走多余泥沙，使得位于东河床排砂明渠口出现严重的泥沙淤积。

2.3 渡槽渗漏严重

玛河流域中，河水以25 m3/s的速度冲击着过河大渡槽，使得大渡槽出现严重渗漏，对渡槽的拱座造成严重的侵蚀。在1999年的特大洪灾中，玛河洪水以1100 m3/s的速度直接冲击在拱座上，将洪水中漂浮物带到拱脚上，为当时的泄洪工作带来了极大的困难，威胁着整个工程的安全。一旦出现事故，将对位于玛河流域西岸的几十万亩灌区正常的农田灌溉带来严重的影响，同时对生活在西岸的居民的人身安全再次极大威胁[2]。

3 玛河流域节水改造工程建设

3.1 改造原则

在玛河流域续建配套节水工程改造中，需要遵循以下原则：①对于玛河灌区内输水渠道的改造建设需要结合灌区田间的工程建设实际情况配合开展；②以玛河灌区的整体经济利益作为起点，对于有着重要地理位置和损坏相对比较严重的输水渠道优先进行改造建设；③以输水渠道的节水防渗建设为中心，从各个工程存在的实际问题出发，结合当地的管理模式及地形特点，合理分析，制定科学的工程改造建设方案，以此确保建筑工程的配套性及完整性[3]；④在施工过程中，使用先进的建设设备及工艺技术，以保证工程在运行中能够有更高的使用效率及安全保障。

3.2 建设目标

（1）总干渠改造

对玛河流域总干渠进行节水改造建设，对老化部位进行修理翻新，使总干渠没水利用系数提升8个点，从0.83提升至0.90，保证年节水量达到1150万m3。

（2）东岸大渠改造

对东岸大渠进行翻新改造建设，疏通渠道内淤积物，改善东岸大渠的输水能力，实现骨干输水渠道的水资源的利用率提高8个点，从0.65提升至0.73，在改造建设后，目标每年节约水资源950万m3，扩大灌溉面积1.1万亩。

4 玛河流域节水改造工程评价

改造工程建设完成后，能够有效提高玛河灌区内灌溉覆盖面积，是灌区内作物能够及时灌溉，大大提高农作物的产量及玛河灌区内的生产效益，并且对于骨干渠道输水能力、渠道排砂及抗洪能力都有明显的提升。

4.1 农作物产量评价

改造项目完成后，不仅提高了灌溉效率，还提高了灌区内农作物的新增粮食产量224.72万kg，新增产值2220.74元/亩，棉花产量增加23.19万kg，所有农业产量提升1029.39万kg，详见表1。

表1 历年农作物新增产量

4.2 节水评价

水资源的渗漏损失量是节水工程建设后重要的评价指标之一[4]。通过对玛河流域内各大骨干输水渠道进行节水改造建设，能够有效提高灌区内各大骨感输水沟渠的使用效率，极大程度提升了玛河流域水资源的利用率，东岸大渠的渠系水资源利用率也提高了0.8。通过下式计算节水量：

W损=W净（1-η0）/η0

式中，η0渠系水利用系数；W净指渠系年度净用水量；W损指渠系损失量。通过计算节水工程前后水资源损失量之差，就表示节水量。在节水工程建设后，玛河流域内共节水量超过5500万m3，扩大灌溉面积18.41%，灌溉平均增加产值为581～673元/m2，玛河流域年度节水效益约为632.1万元。

4.3 改良盐碱地

在玛河流域内，由于部分地区渠道渗漏严重，渠道附近地下水位较高，导致渠道两侧耕地出现严重盐碱。对玛河流域进行输水渠道的改造、防渗建设，能够有效改善渠道两侧土地，增加农作物产量，其增产效益按照下式计算：

Δγ=（γ1-γ2）A

式中，γ1指改造建设后盐碱地平均产量；γ2指改造建设前盐碱地产量；A指盐碱地总面积；Δγ指盐碱地增加产量。据调查，玛河流域渠道两侧盐碱地超过430 hm2，在进行节水改造后，渠道两侧水位下降，土地盐碱程度得的改善，盐碱地总产值为105万元，相比节水改造前，效益提升21.1万元。

改造工程的生态效益与社会效益均为输水渠道的改造建设的间接效益，通常占直接效益的10%；在在对玛河流域进行输水渠道的改造建设后，灌溉水量由971～1022 m3/650 m2降低至592 m3/650 m2，各大渠系水资源利用率平均提升0.8%，绩效显著。

5 结语

通过总结玛河流域水利工程中存在的骨干输水渠道淤积严重、闸后冲砂能力不足和渡槽渗漏严重等问题，提出续建配套节水改造目标，并对改造工程进行评价。节水改造工程极大地提高了农作物的产量、水资源利用率提升，节水效益突出；对盐碱地进行了改良，同时也产生较大的生态效益和社会效益，对整个新疆自治区的社会建设及经济的快速发展都有着极其重要的意义。