祖力皮亞·熱西提

（新疆維吾爾自治區(qū)水文局,新疆 烏魯木齊 830000）

為水資源統(tǒng)一規(guī)劃管理,根據(jù)水文地質(zhì)條件,本次分析范圍以流域區(qū)作為地下水資源評(píng)價(jià)區(qū),即煤窯溝灌區(qū)流域按煤窯溝流域和黑溝恰勒坎流域劃分,地下水資源按流域水資源歸屬界限及南北盆地進(jìn)行劃分；其中煤窯溝灌區(qū)平原區(qū)總面積1896.1 km2,北、南盆地平原區(qū)面積分別為993.5 km2和902.6 km2。

1 山前側(cè)向補(bǔ)給與河流滲漏量

1.1 山前側(cè)向補(bǔ)給量

山前地下水側(cè)向補(bǔ)給量是以地下潛流形式流入山前平原區(qū)的水量。煤窯溝灌區(qū)流域北接天山,山區(qū)與其平原區(qū)的交界區(qū)的連線即為補(bǔ)給斷面。本次山前側(cè)向補(bǔ)給量引用第二次新疆地下水資源調(diào)查與評(píng)價(jià)成果進(jìn)行計(jì)算, 煤窯溝灌區(qū)地表總徑流量為14024 萬(wàn)m3。煤窯溝流域河道徑流量為8800萬(wàn)m3,占灌區(qū)地表總徑流量的62.7%。黑溝恰勒坎流域河道徑流量為5224萬(wàn)m3,占灌區(qū)地表總徑流量的37.3%。根據(jù)地下水測(cè)量計(jì)算,山前側(cè)向補(bǔ)給總量為2974萬(wàn)m3,則煤窯溝流域、黑恰勒坎流域山前地下水側(cè)向補(bǔ)給量分別為2974×62.7%=1865萬(wàn)m3、2974×37.3%=1109萬(wàn)m3。

1.2 河流滲漏量

煤窯溝灌區(qū)河流屬山前帶型小型河流（年徑流量<1.0億m3）,煤窯溝灌區(qū)流域河流經(jīng)水利工程引水后,河道剩余水量除河道滲漏外,其余作為蒸發(fā)蒸騰消耗。河流滲漏計(jì)算公式為：

式中：Q河滲為河水滲漏補(bǔ)給量,萬(wàn)m3； Q河徑為河流剩余徑流量,萬(wàn)m3；M為河流滲漏系數(shù),煤窯溝流域M取0.65,黑溝恰勒坎河流M取0.78。

通過(guò)計(jì)算,煤窯溝灌區(qū)河流地下水滲漏量為5084萬(wàn)m3。其中煤窯溝流域河流滲漏量北、南盆地分別為2325萬(wàn)m3和72萬(wàn)m3；黑溝恰勒坎流域河流滲漏量北盆地為2687萬(wàn)m3。

2 水庫(kù)滲漏與蒸發(fā)計(jì)算

煤窯溝灌區(qū)除葡萄溝水庫(kù)為中型水庫(kù)外,洋沙水庫(kù)、勝金口水庫(kù)、勝金臺(tái)水庫(kù)均屬小（一）型水庫(kù),為引水蓄庫(kù)。水庫(kù)滲漏公式為：

式中：Q庫(kù)滲為水庫(kù)水滲漏補(bǔ)給量,萬(wàn)m3；Q庫(kù)為水庫(kù)興利計(jì)庫(kù)容,萬(wàn)m3；庫(kù)為水庫(kù)滲漏補(bǔ)給系數(shù),灌區(qū)中型水庫(kù)、小型水庫(kù)滲漏系數(shù)分別取0.15和0.25。

式中相關(guān)參數(shù)取值及計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。煤窯溝灌區(qū)水庫(kù)滲漏補(bǔ)給量為228萬(wàn)m3。其中煤窯溝流域南盆地、黑溝恰勒坎流域北盆地水庫(kù)滲漏量分別為153萬(wàn)m3和75萬(wàn)m3。

表1 煤窯溝灌區(qū)水庫(kù)滲漏補(bǔ)給量及蒸發(fā)計(jì)算匯總表

水庫(kù)水面蒸發(fā)計(jì)算公式為：

式中：Q庫(kù)蒸為水庫(kù)水面蒸發(fā)量,104m3； F為水庫(kù)水面面積,km2；ε為水面蒸發(fā)量（E20=2603 mm；E601=0.613×E20=1596 mm）； c為水庫(kù)水面積是動(dòng)態(tài)變化的,考慮到水庫(kù)放水,水庫(kù)蓄水面積在蒸發(fā)較為強(qiáng)烈的7月~9月面積將有所減小,通過(guò)水庫(kù)水面蒸發(fā)計(jì)算,灌區(qū)水庫(kù)水面蒸發(fā)量為447萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域南盆地、黑溝恰勒坎流域北盆地水庫(kù)蒸發(fā)量分別為310萬(wàn)m3和137萬(wàn)m3。

煤窯溝灌區(qū)水庫(kù)蓄水總損失水量為675萬(wàn)m3。其中煤窯溝流域南盆地、黑溝恰勒坎流域北盆地水庫(kù)蒸發(fā)量分別為463萬(wàn)m3和212萬(wàn)m3。

3 渠系滲漏及田間入滲補(bǔ)給計(jì)算

3.1 渠系滲漏計(jì)算

渠系滲漏補(bǔ)給量只計(jì)算到干渠、支渠兩級(jí),采用下式計(jì)算：

式中：Q渠系補(bǔ)為年渠系滲漏補(bǔ)給量,萬(wàn)m3；m為渠系滲漏補(bǔ)給系數(shù)；η為渠系水有效利用系數(shù),2009年~2018年灌區(qū)灌溉水系數(shù)平均為0.6545；γ為渠系滲漏補(bǔ)給地下水的水量與渠系損失水量的比值。本次煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域分別取0.65和0.68；Q渠首引為年干渠渠首引水量。Q渠首引采用2009 年~2018 年的農(nóng)田引水灌溉年均值。煤窯溝灌區(qū)流域農(nóng)業(yè)多年平均地表水量引水量6361 萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域地表水引水量分別為4821萬(wàn)m3和1540萬(wàn)m3。

渠系滲漏損失量中,含有水庫(kù)損失水量,經(jīng)計(jì)算,煤窯溝灌區(qū)農(nóng)田地表水渠系灌溉滲漏量為1513萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域分別為1130萬(wàn)m3和383萬(wàn)m3；北盆地黑溝恰勒坎流域農(nóng)田渠系滲漏量為74萬(wàn)m3；南盆地農(nóng)田地表水渠系灌溉滲漏量為1439萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域分別為1130萬(wàn)m3和309萬(wàn)m3。

3.2 渠灌田間入滲補(bǔ)給量

田間水入滲補(bǔ)給量計(jì)算按下式計(jì)算：

式中：Q渠灌補(bǔ)為年渠灌田間入滲補(bǔ)給量,萬(wàn)m3；β渠為渠灌田間入滲補(bǔ)給系數(shù),煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域β渠數(shù)分別取0.10 和0.12；Q渠田為進(jìn)地水量,單位：萬(wàn)m3。

相關(guān)參數(shù)取值見(jiàn)表2,經(jīng)計(jì)算匯總（見(jiàn)表2）,煤窯溝灌區(qū)農(nóng)田地表水引水量在扣除渠系輸水損失后,進(jìn)入田間的水量為4163萬(wàn)m3,對(duì)田間的入滲量為436萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域分別為316 萬(wàn)m3和121 萬(wàn)m3；北盆地黑溝恰勒坎流域農(nóng)田地表水田間入滲量為23 萬(wàn)m3；南盆地地表水田間入滲量為413 萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域分別為316 萬(wàn)m3和98 萬(wàn)m3。

表2 煤窯溝灌區(qū)農(nóng)田地表水渠系灌溉滲漏及田間入滲補(bǔ)給量計(jì)算匯總表 單位：萬(wàn)m3

3.3 井灌回歸補(bǔ)給量

井灌回歸補(bǔ)給量包括機(jī)電井水、坎爾井水及泉水灌溉入滲回歸補(bǔ)給。煤窯溝灌區(qū)農(nóng)田利用了坎爾井、泉水水量,其水量引入斗農(nóng)渠內(nèi)進(jìn)行灌溉。因此本次井灌回歸補(bǔ)給量按渠系滲漏及田間入滲補(bǔ)給計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。煤窯溝灌區(qū)流域農(nóng)業(yè)利用地下水（井水、坎兒井、泉水）多年平均水量為22647萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域地下水利用量分別為12335萬(wàn)m3和10322萬(wàn)m3。經(jīng)計(jì)算（見(jiàn)表3）,煤窯溝灌區(qū)井灌回歸入滲補(bǔ)給量為6172萬(wàn)m3,其中,井灌回歸渠系滲漏量為4102萬(wàn)m3,井灌回歸田間入滲量2070萬(wàn)m3。

表3 煤窯溝灌區(qū)井灌回歸補(bǔ)給量計(jì)算成果表 單位：萬(wàn)m3

煤窯溝灌區(qū)井灌回歸補(bǔ)給量為6172 萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域分別為3276 萬(wàn)m3和2896 萬(wàn)m3；北盆地黑溝恰勒坎流域農(nóng)井灌回歸補(bǔ)給量為1174 萬(wàn)m3；南盆地井灌回歸補(bǔ)給量為4998 萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域分別為3276萬(wàn)m3和1722萬(wàn)m3。

4 未利用坎爾井水、泉水回歸補(bǔ)給量

未利用坎兒井水、泉水回歸補(bǔ)給量按下式計(jì)算

式中：Q坎兒井、泉水未利用歸為年未利用坎兒井、泉水回歸補(bǔ)給量, 萬(wàn)m3；β為年未利用坎兒井、泉水回歸補(bǔ)給系數(shù)；考慮坎兒井、泉水為常年性水流,取煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域坎兒井、泉水回歸補(bǔ)給系數(shù)分別為0.30 和0.35；Q坎兒井、泉水量為流域灌區(qū)未利用的坎兒井及泉水量,萬(wàn)m3；Q坎兒井、泉水量采用2009年~2018 年的年均值。

煤窯溝灌區(qū)流域未利用坎兒井、泉水多年平均水量為1453萬(wàn)m3。通過(guò)計(jì)算,煤窯溝灌區(qū)未利用坎兒井、泉水回歸補(bǔ)給量為455萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域分別為324萬(wàn)m3和131萬(wàn)m3；北盆地黑溝恰勒坎流域未利用坎兒井、泉水回歸補(bǔ)給量為70萬(wàn)m3；南盆地未利用坎兒井、泉水回歸補(bǔ)給量為384萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域分別為324萬(wàn)m3和61萬(wàn)m3。

5 工業(yè)和生活生態(tài)用水補(bǔ)給量

5.1 工業(yè)用水入滲補(bǔ)給量

灌區(qū)工業(yè)用水入滲補(bǔ)給量按下式計(jì)算：

式中：Q工滲為灌區(qū)流域工業(yè)用水量入滲量,單位：萬(wàn)m3；β為工業(yè)用水入滲補(bǔ)給系數(shù)0.02；Q工為工業(yè)用水量,Q工采用2009 年~2018 年的年均值853 萬(wàn)m3。

經(jīng)計(jì)算,煤窯溝灌區(qū)工業(yè)用水入滲補(bǔ)給量為17 萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域分別為10 萬(wàn)m3和7 萬(wàn)m3。

5.2 生活用水入滲補(bǔ)給量

灌區(qū)生活用水入滲補(bǔ)給量按下式計(jì)算：

式中：Q生活滲為灌區(qū)流域生活用水量入滲量,萬(wàn)m3；β為生活用水入滲補(bǔ)給系數(shù)0.025；Q生活為生活用水量,萬(wàn)m3；Q生活采用2009年~2018年的年均值1326 萬(wàn)m3。

經(jīng)計(jì)算,煤窯溝灌區(qū)生活用水入滲補(bǔ)給量為33 萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域分別為20 萬(wàn)m3和 13萬(wàn)m3。

5.3 生態(tài)用水入滲補(bǔ)給量

灌區(qū)生態(tài)用水入滲補(bǔ)給量按下式計(jì)算：

式中：Q生態(tài)滲為灌區(qū)流域生活用水量入滲量,萬(wàn)m3；β為生態(tài)用水入滲補(bǔ)給系數(shù)0.03；Q生態(tài)為生態(tài)用水量,Q生態(tài)采用2009年~2018 年的年均值813 萬(wàn)m3。

經(jīng)計(jì)算,煤窯溝灌區(qū)生態(tài)用水入滲補(bǔ)給量為24 萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域分別為15 萬(wàn)m3和10 萬(wàn)m3。

6 結(jié)語(yǔ)

煤窯溝灌區(qū)地下水補(bǔ)給主要以井灌回歸補(bǔ)給、河流滲漏、山前地下水側(cè)滲為主。通過(guò)分析計(jì)算,灌區(qū)流域地下水總補(bǔ)給量為16937 萬(wàn)m3,其中煤窯溝流域、黑溝恰勒坎流域地下水總補(bǔ)給量分別為9507萬(wàn)m3和7430萬(wàn)m3；井灌回歸補(bǔ)給、河流滲漏、山前地下水側(cè)滲分別占總補(bǔ)給量的36.4%、30.0%、17.6%；地表水渠系滲漏補(bǔ)給和田間入滲分別為1513萬(wàn)m3和436萬(wàn)m3,僅分別占總補(bǔ)給量的8.9%、2.6%,計(jì)算分析結(jié)果可為灌區(qū)地下資源管理提供參考。