塔里木河流域水量調(diào)度方法研究

阿合買提.哈司木

【摘要】我國(guó)多數(shù)流域存在嚴(yán)重的水資源供給不足的問題，尤其是塔里木河流域。其干流自身不產(chǎn)流，水資源只要形成于冰川溶雪及降水，目前主要有阿克蘇河、和田河和葉爾羌河源流補(bǔ)給，水量逐年減少導(dǎo)致塔里木河干流嚴(yán)重的生態(tài)問題。要改變塔里木河流域現(xiàn)狀，就需要對(duì)水資源進(jìn)行全流域的統(tǒng)一調(diào)度和有效的管理，以確保水資源、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】塔里木河；水量調(diào)度；方法

塔里木河是我國(guó)最大的內(nèi)陸河流域，其河流總而積達(dá)到102萬km2。塔里木河其干流不產(chǎn)流，水資源源與冰川溶血及天然降水。隨著近幾年我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，加之人類活動(dòng)的加劇，致使塔里木河流域地區(qū)晝液溫差大，日照蒸發(fā)強(qiáng)烈，天然降水稀少，導(dǎo)致許多源流相繼斷流，存在嚴(yán)重的生態(tài)問題。因此，要加強(qiáng)對(duì)塔里木河流域水資源的調(diào)度與管理，以保障社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

1、水量調(diào)度的目標(biāo)、任務(wù)

近一個(gè)世紀(jì)尤其近幾十年來，塔里木河流域自然生態(tài)和環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)生了很大變化，主要表現(xiàn)為“四個(gè)增加，四個(gè)減少”，即人工渠道、人工水庫、人工植被、人工綠洲增加，自然河流、天然湖泊、天然植被、天然綠洲減少。這種變化，一方面使經(jīng)濟(jì)社會(huì)得到快速發(fā)展，另一方面使自然生態(tài)和環(huán)境總體上惡化，源流區(qū)鹽漬化加劇，塔里木河干流來水量減少，以干流為主線的綠色走廊萎縮。引起這種變化的主要原因在于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過程中對(duì)水資源管理配置、開發(fā)利用不合理所致。

流域水量統(tǒng)一調(diào)度作為水資源科學(xué)管理、合理配置的有效而關(guān)鍵手段、其調(diào)度目標(biāo)十分明確。就區(qū)域而言通過水量統(tǒng)一調(diào)度，遏制“四源一干”自然生態(tài)和環(huán)境惡化的趨勢(shì)，使流域水資源、自然生態(tài)和環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)三要素之間相互作用由失衡到均衡，實(shí)現(xiàn)“四源一干”水資源、自然生態(tài)與環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。就河道而言通過水量統(tǒng)一調(diào)度，使基準(zhǔn)水平年塔里木河干流來水量38.7億m3增加到多年平均來水量51.0億m3，其中干流上游三源流來水量由基準(zhǔn)水平年36.2億m3增加到多年平均來水量46.5億m3；干流下游開都一孔雀河下泄水量由基準(zhǔn)水平年準(zhǔn)水平年的無水下泄增加到多年平均的3.5億m3

水量調(diào)度的基本任務(wù)是：①在河流年來水總量未知的情況下，年度調(diào)度任務(wù)指標(biāo)（耗用水單元耗用水量和河道計(jì)算斷而下泄量）必須與當(dāng)年河流實(shí)際來水總量對(duì)應(yīng)的各耗用水單元水權(quán)規(guī)定量值相一致；②在河流年度來水過程未知的情況下，全年調(diào)度配水必須滿足各耗用水單元當(dāng)年生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水過程。

2、水量調(diào)度的基本原則

首先要根據(jù)經(jīng)過批準(zhǔn)年度水量的調(diào)度指標(biāo)，對(duì)河流的下泄水量以及各單位的耗水量進(jìn)行年度的總量控制。其次，還要根據(jù)年計(jì)劃、旬調(diào)度和月調(diào)節(jié)的方法對(duì)水資源進(jìn)行調(diào)度，而在非汛期的耗水量與泄水量要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并且結(jié)算水賬。在汛期時(shí)要逐旬調(diào)度，并且逐旬進(jìn)行結(jié)算水賬。第三，要保證全年度的水量結(jié)算誤差可以控制在1.50%左右。另外在實(shí)際工作時(shí)還可以根據(jù)對(duì)河流綜合治理進(jìn)展的情況進(jìn)行調(diào)度參數(shù)的修改，而調(diào)度的方式也很靈活，有較強(qiáng)的實(shí)用性。

3、水量調(diào)度的主要方法

在流域水量調(diào)度中，針對(duì)近期綜合治理完成前后水量調(diào)度控制目標(biāo)的不同，提出了綜合治理完成前的現(xiàn)行調(diào)度法和綜合治理各項(xiàng)工程措施到位后的自適應(yīng)調(diào)度法。

3.1現(xiàn)行調(diào)度法

現(xiàn)行調(diào)度法主要是通過制定合理的用水限額，來達(dá)到規(guī)定的節(jié)水目標(biāo)，其操作簡(jiǎn)單，針對(duì)性。針對(duì)塔里木河流域水量調(diào)度，“四源一干”全部參與，調(diào)度指令只下發(fā)到地州、兵團(tuán)師一級(jí)用水單位。一級(jí)用水單位共10家，分別為源流阿克蘇地區(qū)、兵團(tuán)農(nóng)一師、克州阿合奇縣、和田地區(qū)、兵團(tuán)農(nóng)十四師、喀什地區(qū)、兵團(tuán)農(nóng)三師、干流巴州地區(qū)、干流阿克蘇地區(qū)、兵團(tuán)農(nóng)二師。塔河干流生態(tài)閘堰耗水暫不列入調(diào)度之列。調(diào)度主要集中在每年的汛期，即6-9月份，各月以旬為單位進(jìn)行調(diào)度；對(duì)于非汛期各月各用戶耗用水量只進(jìn)行統(tǒng)計(jì)結(jié)算，不實(shí)行實(shí)時(shí)調(diào)度。

現(xiàn)行法的調(diào)度流程可以概括為制定用水協(xié)議、編制年調(diào)度預(yù)案和滾動(dòng)編制旬方案三步。1）制定用水協(xié)議根據(jù)相關(guān)資料，制定各一級(jí)用水單位當(dāng)年用水計(jì)劃（用水限額），與需水預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較分析并作協(xié)調(diào)處理，最后由塔管局與各用水單位簽訂用水協(xié)議，保證全年用水不超出協(xié)議中規(guī)定的用水限額。 2）編制年調(diào)度預(yù)案當(dāng)年5月底，統(tǒng)計(jì)校核非汛期（上一年10月-當(dāng)年5月）各單位耗水總量，參考各用戶本年汛期（6-9月）用水計(jì)劃，通過反饋調(diào)整，保證各用戶年用水總量不超限額。 3）滾動(dòng)編制旬方案從6月上旬至9月下旬，根據(jù)來水信息的變化以及采集到的用戶實(shí)際用水信息，滾動(dòng)修正汛期各旬調(diào)度方案。

3.2自適應(yīng)調(diào)度法

自適應(yīng)調(diào)度法是一套具有實(shí)時(shí)跟蹤、動(dòng)態(tài)修正的調(diào)度方法，以解決由于來水預(yù)報(bào)、用戶用水等信息的偏差給水量調(diào)度帶來的困難。用水單位可劃分為三級(jí)：地州、兵團(tuán)師為一級(jí)單位，共統(tǒng)計(jì)10家，同現(xiàn)行調(diào)度；州所轄縣、兵團(tuán)師所轄灌區(qū)為二級(jí)單位，共計(jì)38個(gè)；各二級(jí)單位所屬的有計(jì)量的取水口為三級(jí)單位，口前統(tǒng)計(jì)的三級(jí)用水單位共205個(gè)。此外，塔河干流原有以及新建的42座生態(tài)閘堰也參與調(diào)度。調(diào)度指令將直接下達(dá)到取水口及干流各生態(tài)閘堰。調(diào)度實(shí)行全年調(diào)度，其中非汛期（當(dāng)年10月一次年5月）按月調(diào)度，汛期（次年6-9月）按旬調(diào)度。

調(diào)度流程：1）確定全年可供水量。根據(jù)天然徑流預(yù)報(bào)（即阿克蘇河、和田河和葉爾羌河3個(gè)源流區(qū)的來水頻率）確定本年度可供水量。2）確定一級(jí)單元和各個(gè)生態(tài)區(qū)的年分水量根據(jù)國(guó)務(wù)院的分水指標(biāo)分配一級(jí)單元的年分水總量（為耗水量），然后在一級(jí)單元中把耗水量轉(zhuǎn)換為引水量。3）確定一級(jí)單元和生態(tài)區(qū)的月旬過程分水量結(jié)合需水模型和用戶申報(bào)數(shù)據(jù)以及一級(jí)單元年分水總量，得到需水分水量過程。根據(jù)來水預(yù)報(bào)過程線得到月旬可供水量過程。由來水預(yù)報(bào)得到的可供水量過程和一級(jí)單元的需水分水過程，優(yōu)先分配一級(jí)單元的分水量，水量不夠時(shí)記錄少分到的水量，并在以后的月份中平均給與補(bǔ)償。然后由一級(jí)單元分水后的剩余水量再分配生態(tài)區(qū)用水過程。4）確定三級(jí)單元的分水過程根據(jù)上一步得到的一級(jí)單元的分水量過程和所屬三級(jí)單元的需水量，確定到三級(jí)單元的月（旬）分水量過程。5）確定生態(tài)閘的分水過程根據(jù)第三步得到的各個(gè)生態(tài)區(qū)的分水過程量和生態(tài)閘的需水警戒級(jí)別或者需水過程，分配生態(tài)閘的月旬分水量。

結(jié)束語

塔里木河流域水資源的開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)，關(guān)系著流域自身的生存和發(fā)展，也關(guān)系到西部大開發(fā)戰(zhàn)略的順利實(shí)施，其地位舉足輕重。因此，要對(duì)塔里木河流域水量調(diào)度切實(shí)實(shí)施，針對(duì)不斷的水量目標(biāo)采取不同的調(diào)度方法，以推進(jìn)我國(guó)水力資源的建設(shè)與發(fā)展。

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