某灌區(qū)水資源供需平衡分析

馬巧紅　常成

摘 要：本文對(duì)某灌區(qū)水資源情況和需水量進(jìn)行了研究分析，根據(jù)某灌區(qū)實(shí)際情況，開(kāi)展了現(xiàn)狀條件下灌區(qū)水供需平衡分析。研究明確了該灌區(qū)節(jié)水灌溉改造后作物需水量，根據(jù)灌區(qū)水文條件設(shè)計(jì)了灌溉制度，分析了灌水率、灌溉用水量和其它用水，確定了新的需水量。在此基礎(chǔ)上對(duì)灌區(qū)節(jié)水改造后的灌區(qū)水資源進(jìn)行了平衡分析，結(jié)果表明，灌區(qū)來(lái)水量滿足灌區(qū)用水量。

關(guān)鍵詞：灌區(qū) 灌溉制度 供需平衡分析

中圖分類號(hào)：S273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2019）04（a）-0145-02

1 某灌區(qū)現(xiàn)狀水供需平衡分析

1.1 灌區(qū)水資源情況

某灌區(qū)水源主要是通過(guò)劉窯水庫(kù)取水，水庫(kù)控制流域面積203km2，總庫(kù)容3841萬(wàn)m3，興利庫(kù)容1401萬(wàn)m3，死庫(kù)容111萬(wàn)m3。流域內(nèi)多年平均降雨量680mm，多年平均徑流深160mm。

其他水源主要是當(dāng)?shù)貜搅鳌⒌叵滤瓦^(guò)境水。當(dāng)?shù)貜搅髦饕枪鄥^(qū)內(nèi)溝河上游的入境水；地下水主要由入境水和降雨補(bǔ)給；過(guò)境水主要是陸渾灌區(qū)東一干渠。

經(jīng)過(guò)興利計(jì)算，灌溉保證率50%年可利用來(lái)水量2025萬(wàn)m3。地下水可開(kāi)采量為150萬(wàn)m3。過(guò)境水可供水量1000萬(wàn)m3。合計(jì)可供水量為3175萬(wàn)m3。

1.2 現(xiàn)狀灌區(qū)需水量

該灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積7.5萬(wàn)畝，有效灌溉面積3.23萬(wàn)畝，每年灌溉4次，灌溉毛用水量250m3/畝次，灌溉水利用系數(shù)僅達(dá)到0.35，灌溉需水量2307萬(wàn)m3，人畜用水量120萬(wàn)m3，工業(yè)用水量50萬(wàn)m3，生態(tài)環(huán)境用水量10萬(wàn)m3，合計(jì)總需水量為2487萬(wàn)m3。

1.3 現(xiàn)狀供需平衡分析

通過(guò)對(duì)現(xiàn)狀供水和需水分析可以得出，現(xiàn)狀供水量大于需水量，富余水量為688萬(wàn)m3，富余部分為過(guò)境水。

2 該灌區(qū)實(shí)施改造完成后灌區(qū)水量供需分析

2.1 作物需水量

農(nóng)田水分消耗主要包括作物植株蒸騰、株間蒸發(fā)和深層滲漏。作物需水量則是作物生長(zhǎng)期的騰發(fā)量，它與氣象條件、作物特性、土壤性質(zhì)和農(nóng)業(yè)技術(shù)措施有關(guān)。經(jīng)分析比較，作物需水量采用：小麥295.5m3/畝，玉米280m3/畝，棉花348.6m3/畝。

2.2 灌溉制度設(shè)計(jì)

計(jì)劃濕潤(rùn)層。農(nóng)作物的根系隨生長(zhǎng)階段逐步加深加寬，一般可達(dá)到60～80cm，所以各生育階段的計(jì)劃濕潤(rùn)層由20cm或30cm逐漸加深到80cm。

降雨量。選用灌區(qū)的水源工程雨量站為代表站，以其實(shí)測(cè)1964—1994年的逐日降水量作為全灌區(qū)的降水資料系列。

降水入滲量和有效雨量。灌區(qū)內(nèi)沒(méi)有實(shí)測(cè)降水-徑流關(guān)系資料，采用河南省1984年水文圖集中的分區(qū)降雨-徑流關(guān)系曲線，孔隙率采用45%（體積比），土壤最大儲(chǔ)水率為孔隙率的75%，最小儲(chǔ)水率為孔隙率的45%，以此計(jì)算各計(jì)劃濕潤(rùn)層深度的最大最小儲(chǔ)水量。降雨入滲量中只有一部分成為作物生長(zhǎng)的有效雨量，其值為：計(jì)算時(shí)段內(nèi)土壤入滲量大于該時(shí)段土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層最大儲(chǔ)水量和降雨時(shí)土壤的實(shí)際含水量（時(shí)段初計(jì)劃層儲(chǔ)水量減掉本時(shí)段作物耗水量的一半）之差時(shí)，此差值為有效雨量，計(jì)算時(shí)段內(nèi)土壤入滲量小于此差值時(shí)，入滲量即為有效雨量。

灌溉制度計(jì)算。作物生長(zhǎng)期任何一個(gè)時(shí)段，土壤計(jì)劃濕潤(rùn)層內(nèi)必須保持一定的儲(chǔ)水量，才能滿足作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育需要。通過(guò)對(duì)計(jì)劃層內(nèi)儲(chǔ)水量的水量平衡計(jì)算，得出作物需要補(bǔ)水灌溉的時(shí)間和水量，即獲得了灌溉制度。

灌溉定額分析。農(nóng)作物綜合凈灌溉定額統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，保證率50%為1977—1978年，該年小麥灌水3次共135m3/畝，玉米灌水3次共150m3/畝，棉花灌水2次共100m3/畝。

2.3 灌水率分析

選用保證率50%干旱年即1977—1978年的灌溉制度，分析本灌區(qū)的灌水率。做出灌水率后，進(jìn)行修正，作物最大灌水率不超過(guò)設(shè)計(jì)灌水率的120%，最小灌水率不小于設(shè)計(jì)灌水率的30%。根據(jù)2015年和2020年的兩個(gè)水平年的灌水率圖，參照原灌區(qū)的設(shè)計(jì)資料，設(shè)計(jì)灌水率采用0.36m3/萬(wàn)畝。

2.4 灌溉用水量

灌溉用水量，它與灌溉面積、作物組成、各種作物灌溉制度，渠系水利用系數(shù)等因素有關(guān)，計(jì)算保證率為50%時(shí)，2015年和2016年灌溉用水量分別為2688萬(wàn)m3和2481萬(wàn)m3。

2.5 其他用水

人畜用水。城鎮(zhèn)居民生活用水標(biāo)準(zhǔn)，2015年人畜用水150萬(wàn)m3。2020年人畜用水180萬(wàn)m3。

工業(yè)用水。工業(yè)用水按照工業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值耗水指標(biāo)（m3/萬(wàn)元）來(lái)計(jì)算，灌區(qū)所在地區(qū)為150m3/萬(wàn)元。2006年灌區(qū)工業(yè)總用水量為50萬(wàn)m3，預(yù)計(jì)2010年工業(yè)總用水量為130萬(wàn)m3，2015年工業(yè)總用水量為130萬(wàn)m3。2020年工業(yè)總用水量為330萬(wàn)m3。

生態(tài)用水。根據(jù)灌區(qū)現(xiàn)狀情況統(tǒng)計(jì)，生態(tài)用水量為5萬(wàn)m3，依據(jù)灌區(qū)所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，預(yù)計(jì)2010年生態(tài)用水量為10萬(wàn)m3，2015年生態(tài)用水量為15萬(wàn)m3，2020年生態(tài)用水量為20萬(wàn)m3。

2.6 供需平衡分析

經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，設(shè)計(jì)保證率50% 2015年及2020年設(shè)計(jì)水平年灌區(qū)可供水量、計(jì)劃需水量可知，灌區(qū)在不同水平年，50%保證率情況下，水資源量均大于需水用量。

3 結(jié)語(yǔ)

該灌區(qū)改造前供水量較多，灌區(qū)蓄水量較少，滿足灌區(qū)用水要求。灌區(qū)實(shí)施節(jié)水改造后，計(jì)算了新的灌溉制度，雖然用水量有所增加，但供水量仍然滿足灌區(qū)用水要求。

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