某灌區水資源供需平衡分析

馬巧紅　常成

摘 要：本文對某灌區水資源情況和需水量進行了研究分析，根據某灌區實際情況，開展了現狀條件下灌區水供需平衡分析。研究明確了該灌區節水灌溉改造后作物需水量，根據灌區水文條件設計了灌溉制度，分析了灌水率、灌溉用水量和其它用水，確定了新的需水量。在此基礎上對灌區節水改造后的灌區水資源進行了平衡分析，結果表明，灌區來水量滿足灌區用水量。

關鍵詞：灌區 灌溉制度 供需平衡分析

中圖分類號：S273 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（a）-0145-02

1 某灌區現狀水供需平衡分析

1.1 灌區水資源情況

某灌區水源主要是通過劉窯水庫取水，水庫控制流域面積203km2，總庫容3841萬m3，興利庫容1401萬m3，死庫容111萬m3。流域內多年平均降雨量680mm，多年平均徑流深160mm。

其他水源主要是當地徑流、地下水和過境水。當地徑流主要是灌區內溝河上游的入境水；地下水主要由入境水和降雨補給；過境水主要是陸渾灌區東一干渠。

經過興利計算，灌溉保證率50%年可利用來水量2025萬m3。地下水可開采量為150萬m3。過境水可供水量1000萬m3。合計可供水量為3175萬m3。

1.2 現狀灌區需水量

該灌區設計灌溉面積7.5萬畝，有效灌溉面積3.23萬畝，每年灌溉4次，灌溉毛用水量250m3/畝次，灌溉水利用系數僅達到0.35，灌溉需水量2307萬m3，人畜用水量120萬m3，工業用水量50萬m3，生態環境用水量10萬m3，合計總需水量為2487萬m3。

1.3 現狀供需平衡分析

通過對現狀供水和需水分析可以得出，現狀供水量大于需水量，富余水量為688萬m3，富余部分為過境水。

2 該灌區實施改造完成后灌區水量供需分析

2.1 作物需水量

農田水分消耗主要包括作物植株蒸騰、株間蒸發和深層滲漏。作物需水量則是作物生長期的騰發量，它與氣象條件、作物特性、土壤性質和農業技術措施有關。經分析比較，作物需水量采用：小麥295.5m3/畝，玉米280m3/畝，棉花348.6m3/畝。

2.2 灌溉制度設計

計劃濕潤層。農作物的根系隨生長階段逐步加深加寬，一般可達到60～80cm，所以各生育階段的計劃濕潤層由20cm或30cm逐漸加深到80cm。

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

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

灌溉制度計算。作物生長期任何一個時段，土壤計劃濕潤層內必須保持一定的儲水量，才能滿足作物的正常生長發育需要。通過對計劃層內儲水量的水量平衡計算，得出作物需要補水灌溉的時間和水量，即獲得了灌溉制度。

灌溉定額分析。農作物綜合凈灌溉定額統計數據可知，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，分析本灌區的灌水率。做出灌水率后，進行修正，作物最大灌水率不超過設計灌水率的120%，最小灌水率不小于設計灌水率的30%。根據2015年和2020年的兩個水平年的灌水率圖，參照原灌區的設計資料，設計灌水率采用0.36m3/萬畝。

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，渠系水利用系數等因素有關，計算保證率為50%時，2015年和2016年灌溉用水量分別為2688萬m3和2481萬m3。

2.5 其他用水

人畜用水。城鎮居民生活用水標準，2015年人畜用水150萬m3。2020年人畜用水180萬m3。

工業用水。工業用水按照工業萬元產值耗水指標（m3/萬元）來計算，灌區所在地區為150m3/萬元。2006年灌區工業總用水量為50萬m3，預計2010年工業總用水量為130萬m3，2015年工業總用水量為130萬m3。2020年工業總用水量為330萬m3。

生態用水。根據灌區現狀情況統計，生態用水量為5萬m3，依據灌區所在鄉鎮經濟發展速度，預計2010年生態用水量為10萬m3，2015年生態用水量為15萬m3，2020年生態用水量為20萬m3。

2.6 供需平衡分析

經過分析計算，設計保證率50% 2015年及2020年設計水平年灌區可供水量、計劃需水量可知，灌區在不同水平年，50%保證率情況下，水資源量均大于需水用量。

3 結語

該灌區改造前供水量較多，灌區蓄水量較少，滿足灌區用水要求。灌區實施節水改造后，計算了新的灌溉制度，雖然用水量有所增加，但供水量仍然滿足灌區用水要求。

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