東干渠灌區供需水量平衡分析

陽芳

（新疆維吾爾自治區東山建設集團有限公司，新疆 于田 848400）

1 灌區概況

東干渠始建于1972 年，渠道起點為昆侖總干渠托格拉克閘，終點為阿熱木卡木閘，全長36.60 km，現有渠系建筑物共有36座，其中交通橋13座，水閘21座，涵洞1座，渡槽1座。設計引水流量20 m3/s，承擔著木尕拉鎮、加依鄉、科克亞鄉、阿熱勒鄉、阿日希鄉、蘭干鄉和英巴格鄉灌溉輸水任務。由于東干渠灌區位于昆侖總干渠灌區內，東干渠灌區控制灌溉面積為1.43萬hm2，占昆侖總干渠灌區總灌溉面積3.37萬hm2的42.47%，因此東干渠灌區的可供水量按其占昆侖總干渠灌區的面積比例分攤總引水量，P=50%時，年引水量為30 079 104m3，P=75%時，年引水量為2.68 108m3。地下水資源設計水平年最大月開采量為770萬m3。

2 水資源供需平衡重要性

水資源供需平衡分析是指可供水量與實際需水量間的關系，是在流域規劃和水資源綜合評價分析的基礎上，以區域內的水資源供需現狀、國民經濟發展和社會發展等為依據，測算各個時期的用水量和需水量，使水資源的供應和需求之間建立平衡和不斷優化平衡，讓有限的水資源得到充分利用，大大提高水資源的使用效率，力求水資源利用價值最大化。

3 灌區水量供需平衡分析

3.1 灌區可供水量

3.1.1 灌區地表水可引水量

東干渠灌區從昆侖總干渠引水，昆侖總干渠是為整個昆侖灌區供水，在昆侖總干渠徑流過程的基礎上，設計根據東干渠項目區的灌溉面積在昆侖灌區灌溉面積中所占的比例，按比例分攤出昆侖總干渠為東干渠項目區的供水過程。根據昆侖總干渠防滲改建工程可研報告中的徑流分析成果昆侖總干渠不同保證率下的來水過程見表1。

表1 昆侖總干渠不同保證率的來水過程表

由于東干渠灌區位于昆侖總干渠灌區內，東干渠灌區控制灌溉面積為1.43萬hm2，占昆侖總干渠灌區總灌溉面積3.37萬hm2的42.47%，因此東干渠灌區的可供水量按占昆侖總干渠灌區的面積比例分攤，各月引水水量在P=50%時，昆侖總干渠引水量6.81 108m3，東干渠引水量2.75 108m3；在P=75%時，昆侖總干渠引水量6.07 108m3，東干渠引水量2.45 108m3。

3.1.2 地下水可用水量

根據《于田縣地下水開發實施方案》，按平均單井提水量120～150 m3/h，每月工作25 d，每天工作18 h，則月最大開采量按下式計算：

式中：n—機井數；Q單—單井抽水量，120～150 m3/h；T—每月機井開井天數，取25 d；h—每天機井開機小時數，取18 h。

則現狀年地下水最大月開采量為522.90 萬m3，設計水平年最大月開采量為768.60 萬m3。灌區地下水一般進支渠，故在供需平衡計算中需將其折算至托格拉克渠首。地下水與地表水的折算系數如下：

現狀年（2009年）：η折=η干η支=0.81 0.86=0.70。

設計水平年（2015年）：η折=η干η支=0.90 0.86=0.77。

地下水開采按需開采，但不能超過月最大開采量。

3.2 需水量計算

根據擬定的灌區的灌溉制度、作物種植面積及比例，逐月推求各分灌區各作物的需水量。

不同水平年各分灌區的灌溉需水量如下：

現狀年：灌區的需水量分別為24 403.26萬m3。

設計水平年：灌區的需水量分別為21 410.73萬m3。

4 灌區供需平衡分析

4.1 供需平衡計算原則

由于東干渠控制的灌區為東干渠灌區，此次水量供需平衡可只針對東干渠灌區。灌區內工業、人畜用水開采地下水解決，不參與地表水和供需平衡。此次水土平衡計算僅作地表水可供水量與農業灌溉用水的平衡計算。平衡計算結點為昆侖總干渠14+950 處的托格拉克閘口，即東干渠引水閘。需將地表水、地下水折算到托格拉克閘口。在水量平衡計算時，灌區優先引用地表水，不足部分再在可開采量范圍內進行地下水開采，地下水月開采量不應超過月最大提水能力。此次供需平衡不同水平年均采用P=50%、P=75%兩種保證率下的來水過程進行平衡。

4.2 供需平衡計算成果

根據灌區灌溉面積、作物種植比例、灌溉制度以及灌溉水利用系數，作出東干渠灌區各水平年農業灌溉月需水過程，根據以上原則和方法以及前面對可用水過程的計算分析，作出不同水平年P=50%、P=75%水資源供需平衡計算。

4.2.1 現狀年

在P=50%時，東干渠灌區可供水量30 165.48 m3（其中地下水為2 702.17萬m3）總需水量24 403.26萬m3，存在季節性不平衡。總缺水量1 523.25 萬m3，余水7 285.47 萬m3。其中4、5月連續缺水1 358.39萬m3。

在P=75%時，灌區可供水量27 516.63萬m3（其中地下水為3 163.34 萬m3），總需水量24 403.26 萬m3。經平衡計算，總缺水量為2 187.81 萬m3，余水5 301.18 萬m3，其中4、5 月連續缺水2 187.81萬m3。

4.2.2 設計水平年

在P=50%時，灌區可供水量為30 717.55萬m3（其中地下水為3 254.23 萬m3），總需水量為21 410.73 萬m3，灌區水量仍存在季節性缺水，總缺水量為138.37萬m3，余水9 445.18萬m3，缺水月份為5、10月份。

在P=75%時，灌區可供水量為27 669.70萬m3（其中地下水為3 163.34萬m3），總需水量為21 410.73萬m3，經平衡計算，總缺水量為1 265.30 萬m3，余水7 524.27 萬m3，缺水月份為4、5月份。

通過東干渠的防滲改建以及灌區內地下水開采能力的增加，緩解了灌區季節性缺水問題，但仍無法徹底解決灌區的缺水問題。從以上平衡分析可知，灌區內渠系的防滲率太低，總干、干渠的防滲是無法徹底解決灌區內的缺水問題，只有通過支、斗渠的防滲和加大高新節水面積，才能有效解決灌區缺水量。

4.3 工程實施前后節水效益分析

東干渠灌區現狀年及規劃年的灌溉面積為1.43萬hm2，因工程是對干渠的防滲改建工程，故在進行節水效益計算時只考慮干渠的節水量。改建工程實施后，干渠的渠系水利用系數由0.81 提高到0.90，由設計水平年供需平衡計算可以看出，東干渠從昆侖總干渠的年引水量為27 463.32 萬m3，則東干渠改建段的節水量為：W節水＝27463.32 （0.90-0.81）＝2 471.70萬（m3）。

5 結語

通過項目的實施可保證1.43 萬hm2中低產田改良增產。并改善項目區的引水條件，減少渠道引水量的滲漏損失，提高水資源的利用率；渠系建筑物配套后，便于渠道的管理及水量調配。可實現節水增效和提高河道防洪標準，是一項趨利除害的系統工程，對改善項目區社會環境將起到直接的經濟、社會、環境收益具有重大意義。