英德市新建陂引水灌區(qū)供需水平衡分析

潘冬梅

（英德市水利工程管理事務(wù)中心，廣東 英德 513000）

1 引言

供需水平衡分析是灌區(qū)節(jié)水工程改造設(shè)計(jì)的重要依據(jù)[1-2]。灌區(qū)工程建設(shè)對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展具有較大的促進(jìn)作用。分析灌區(qū)水資源供需平衡，可根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物種植情況制定科學(xué)、合理的用水灌溉制度，保證灌溉需水量，最大可能提高作物產(chǎn)量[3-5]。供需水平衡分析需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，充分考慮作物需水量和片區(qū)可供水量以及水資源利用效率，從而更為準(zhǔn)確的分析供需水情況，使得結(jié)果和實(shí)際情況相符合[6-9]。結(jié)合英德市新建陂引水灌區(qū)工程，對(duì)灌區(qū)供需水平衡進(jìn)行分析，為節(jié)水工程改造及農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提供參考。

2 工程概況

新建陂引水灌區(qū)分布于橫石水右岸，灌區(qū)種植的主要農(nóng)作物為水稻、花生、蔬菜等。新建陂修剪后，攔蓄橫石水成為灌區(qū)的引水水源。由于工程修建初期經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較為低下，技術(shù)水平較為落后，工程建設(shè)投資少、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，導(dǎo)致了水資源利用效率低下，造成了水資源的浪費(fèi)，制約了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展。為了提高水資源利用效率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，灌區(qū)建設(shè)節(jié)水配套改造工程是十分必要的。水資源供需平衡分析，可初步確定灌區(qū)的可供水源情況，水資源供需平衡分析對(duì)灌區(qū)后期規(guī)劃建設(shè)影響較大，因此，在節(jié)水配套工程建設(shè)前，首先需要對(duì)供需水平衡進(jìn)行研究。

3 灌溉制度

3.1 灌區(qū)作物組成及灌溉方式、制度

新建陂引水灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積為1.5 萬(wàn)畝，土質(zhì)為粘壤土，設(shè)計(jì)灌溉保證率為90%。灌區(qū)作物以一年三熟的水稻為主，同時(shí)種植有花生、甘蔗等經(jīng)濟(jì)作物。

作物灌溉方式主要根據(jù)作物生活習(xí)性來(lái)制定。其中水稻采用“淺曬濕”型灌溉制度，旱作物采用畦溝灌的灌溉制度。作物組成見表1。

表1 新建陂引水灌區(qū)作物組成表

3.2 灌溉定額

灌區(qū)水田12630 畝，旱地1850 畝，魚塘520 畝；旱地以種植花生為主；魚塘由于數(shù)量較少，用水量與水田較為接近，因此灌溉定額按一年三熟進(jìn)行計(jì)算。土質(zhì)為壤土，灌溉保證率為90%，查定額表灌區(qū)設(shè)計(jì)凈灌溉定額為685 m3/（畝·a）。

3.3 灌水率計(jì)算

在考慮降雨（水、降雨時(shí)段分配見表2、年內(nèi)凈灌水定額分配見表3）以及作物需水量的情況下確定每旬灌溉灌水率，計(jì)算方法見下式：

表2 英德一年三熟年內(nèi)凈灌水定額分配表（壤土） 單位：%

表3 英德一年三熟年內(nèi)凈灌水定額分配表（壤土） 單位：m3/畝

式中：qik、mik、Tik第i種作物第k次灌水的灌水率（m3/（s·萬(wàn)畝））、灌水定額（m3/畝）、灌水延續(xù)時(shí)間（d）；第i種作物的種植比。

表4 英德一年三熟年內(nèi)凈灌水率表（壤土） 單位：m3/（s·萬(wàn)畝）

圖1 英德一年三熟凈灌水率圖（壤土、90%）

取q凈＝0.753 m3/（s·萬(wàn)畝），田間水利用系數(shù)0.85，則設(shè)計(jì)毛灌水率q毛=0.753/0.85=0.886 m3/（s·萬(wàn)畝）。

4 供需水平衡分析

4.1 灌區(qū)可利用水量

灌區(qū)分布于翁江支流橫石水右岸，以新建陂引水為主要灌溉水源。水源點(diǎn)處建有橫石水新建陂，陂址上游集雨面積534 km2，干流河長(zhǎng)42.4 km，河床平均比降1.4‰。

根據(jù)1954年～1997年紅橋水文站實(shí)測(cè)年雨量資料進(jìn)行頻率計(jì)算，獲取新建陂引水灌區(qū)設(shè)計(jì)枯水年P(guān)=90%年降雨量為1369.5 mm；由于紅橋站沒(méi)有年徑流的實(shí)測(cè)資料，查《廣東省水文圖集》：得多年平均徑流深為1200 mm，多年平均徑流量變差系數(shù) Cvh=0.4。由偏態(tài)系數(shù)Cs=2 Cvh，根據(jù)P-Ⅲ型曲線（P=90%）Kp=0.53，計(jì)算的設(shè)計(jì)代表年年徑流總量為33962.4萬(wàn)m3；設(shè)計(jì)年雨量的年內(nèi)分配成果見表5。

表5 設(shè)計(jì)、典型年（1967年～1968年）降雨年分配表

設(shè)計(jì)年徑流由地表徑流和占年徑流量10%的基流組成。地表徑流的年內(nèi)分配采用設(shè)計(jì)典型年實(shí)測(cè)降雨年內(nèi)月分配。降雨分配見表6。

表6 新建陂引水灌區(qū)設(shè)計(jì)年徑流分配成果表（90%）

4.2 灌區(qū)需水量預(yù)測(cè)

新建陂引水灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積1.5萬(wàn)畝，一年三熟（早稻+晚稻+冬旱作），土質(zhì)為壤土，灌溉保證率為90%，田間水利用系數(shù)取0.85，渠系水利用系數(shù)取0.65，灌區(qū)以新建陂引水為主要灌溉水源。

灌溉需水量：查《廣東省一年三熟灌溉定額》，英德市一年三熟90%保證率、壤土的凈灌溉定額685 m3/（畝·a），凈灌溉需水量為1.5×685=1027.5 萬(wàn)m3，毛灌溉需水量為1027.5/0.65/0.85=1859.73 萬(wàn)m3。年內(nèi)需水量見表7。

表7 灌區(qū)需水量預(yù)測(cè)表

4.3 供需水量平衡計(jì)算

根據(jù)灌區(qū)設(shè)計(jì)年徑流分配成果及灌區(qū)需水量預(yù)測(cè)表對(duì)新建陂引水灌區(qū)進(jìn)行供需水量平衡計(jì)算，見表8。

表8 灌區(qū)供需水量平衡表 單位：萬(wàn)m3

由表8可知，灌區(qū)設(shè)計(jì)枯水年全年及各月份來(lái)水量均大于需水量，滿足灌區(qū)用水要求。

5 結(jié)論

以英德市新建陂引水灌區(qū)工程為研究對(duì)象，分析了當(dāng)?shù)刈魑锏墓喔戎贫取⒆魑锓N植情況，確定了灌溉需水量；通過(guò)收集水文數(shù)據(jù)，確定了灌區(qū)可供水量。通過(guò)對(duì)比分析灌區(qū)供需水平衡情況，可知英德市新建陂引水灌區(qū)可實(shí)現(xiàn)灌溉水供需平衡，在下一步工作中需要加強(qiáng)節(jié)水工程建設(shè)，提高水資源利用效率。