郭向東
(遼寧省營口水文局,遼寧 營口 115003)
朝陽縣節水增糧工程水資源平衡分析
郭向東
(遼寧省營口水文局,遼寧 營口 115003)
節水增糧工程項目的實施將大大提高了灌溉水資源的利用效率,明顯解決朝陽縣水資源短缺的問題,水資源供需平衡分析將為本次項目的順利實施提供可靠的科學依據,也是可持續發展及合理利用水資源的必然要求。
水資源;平衡;研究;朝陽縣
朝陽縣位于遼寧省西部,屬于低山丘陵區,東南與凌海、葫蘆島為鄰;西南部與建昌接壤;西部同朝陽、毗鄰;北同內蒙古自治區敖漢旗接界。
2012—2015年朝陽縣節水增糧行動工程發展玉米膜下滴灌工程151 km2,其中新增灌溉面積33.33 km2,改善灌溉面積117.67 km2。
工程主要分布在大、小凌河流域一、二級階地上,涉及到全縣28個鄉鎮117個村60個片區。計劃新打井45眼、維修舊井712眼,新建井房757座,啟動柜757臺,配水泵757臺套,IC卡控制系統757套,首部工程共布設757套。全縣滴灌工程干管和支管均埋在地下,埋深在1.5 m;輔管和毛管均鋪于地面。干、支管埋設長度160.178 萬 m,毛管長度13 703 萬 m。項目區新建檢查井757座,排水井757座。
2.1 水資源量
朝陽縣多年平均降水量497.8 mm,陸地蒸發量為409.5 mm,地表水資源量為39 124 萬 m3,地下水資源量為13 557 萬 m3,
水資源總量為38 969 萬 m3,其中地表水可利用量為18 269 萬 m3,地下水可開采量為7 705 萬 m3。水資源總量分布趨勢與降水分布趨勢近似,由東南向西北遞減。
2.2 水資源開發利用現狀
節水增糧項目所在區域現狀供用水狀況,包括地表水、地下水供水情況,現狀用水結構,現有水利工程供水能力,灌溉用水的重點區域及與其對應的灌溉方式、用水水平等,現狀水平年為2011年。
2011年朝陽縣現狀用水總量為8 715 萬 m3,其中地表水為1 456 萬 m3,地下水為7 259 萬 m3。現狀用水主要為農業灌溉用水,其中:
1)水澆地用水量2 600 萬 m3。
2)菜田用水量2 760 萬 m3。
3)農業灌溉用水中利用地下水量為3 821 萬 m3。
4)林牧漁用水1 179 萬 m3,全部為地下水。
5)工業用水908.1 萬 m3,全部為地下水。
6)居民生活用水1 268 萬 m3,全部為地下水。
朝陽縣有中型水庫1座,小(1)型水庫22座,小(2)型水庫8座,引水灌區工程17處,提水灌溉站3處,機電井2533眼,塘壩10座,方塘60座。
2011年朝陽縣現狀總供水量為8 715 萬 m3,按照供水工程情況分類:
1)蓄水工程供水量為671.5 萬 m3。
2)引水工程供水量為510.0 萬 m3。
3)提水工程供水量為274.0 萬 m3。
4)地下水供水量為7 259 萬 m3。
各類工程設計灌溉面積2.87 萬 hm2,有效灌溉面積2.49 萬 hm2,其中節水灌溉面積達1.57 萬 hm2。
2.3 水資源開發利用存在的主要問題
1)朝陽縣境內河流多為季節性河流,地表水基本不可利用,從而大量開采地下水,造成地下水開發利用率較高[1]。
2)水利工程供水能力下降,地下水補給主要來自降水,降水量減少造成地下水位下降,機電井抽水能力出現不同程度衰減。
3)水資源利用效率偏低,農業灌溉用水量中地下水用水量占總灌溉用水量的72.5%,節水空間較大。
3.1 水資源配置
2011年,項目區總用水量為5 727 萬 m3,其中:
1)農田灌溉用水量為3 269 萬 m3。
2)工業用水量為299.0 萬 m3。
3)居民生活用水量為889.1 萬 m3。
4)朝陽縣2011年總用水8 715 萬 m3,用水總量控制指標9 300 萬 m3,余水585 萬 m3。
5)2015年總用水8 156 萬 m3,2015年總量控制指標9 300 萬 m3,余水1 144 萬 m3,低于取用水總量的控制指標。
3.2 灌溉水源論證
根據項目所在區域配置水量、取用水總量控制指標和項目布局,論證灌溉水源選取的合理性和供水量的可靠性[2]。
項目水源選取應優先開發地表水,合理開發地下水,禁止開發深層承壓水。
以地下水為水源的,應根據項目區水文地質單元、水文地質條件及項目區分布范圍確定地下水的資源評價范圍,分析計算評價范圍內地下水可開采量,并列表說明規劃取水井的數量和開采量(計算方法不一致,是以典型年來計算的,未計算逐年地下水可開采量)。在此基礎上,分析評估地下水灌溉水源選取合理性。
對于取水水源不可行的、以及可供水量難以滿足要求的,應提出項目布局方案調整的建議。
項目區共布設757眼取水井,灌溉水源井均在河谷平原區,水源保障可靠,符合本地地下水開發利用和保護規劃要求,所有井分布在項目區內或灌溉地段附近,交通、電力條件適宜,出水量滿足灌溉供水要求。
4.1 灌溉方式分析
根據論證單元內水源類型、氣候條件、地形地貌、主要種植作物、耕作技術等情況,分析選擇適宜的高效節水灌溉技術模式和工程類型的可行性。將選擇的高效節水灌溉技術模式和工程類型與規劃水平年的灌溉方式,進行灌溉制度及灌溉水利用率的比較,分析論證分析范圍內發展高效節水灌溉后的節水潛力。
4.2 灌溉需水量合理性分析
朝陽縣工業用水均為一般工業用水,按《遼寧省區域經濟可持續發展水資源配置規劃報告》中的一般工業中用水增長率至2015年的用水增長率為3.4%。現狀年用水量為908.1 萬 m3,預測2015年工業用水量為939.0 萬 m3。
2015年朝陽縣農業灌溉水量與現狀年用水量5 360 萬 m3相比,節水增糧項目實施后節約水量為847.3 萬 m3,2015年朝陽縣農業灌溉水量為4 513 萬 m3。
朝陽縣現狀人口56.49萬人,依據近10 a朝陽縣人口統計資料,整個朝陽縣人口為負增長,2015年全縣人口為56.47萬人,用水定額為65 L/人·d,符合《遼寧省行業用水定額》(DB21/T 1237—2008)農村居民生活用水量35~115 L/人·d的標準,農村生活需水量1 340 萬 m3。
根據遼寧省畜牧業和養殖業的發展規劃,2015年預測水平年大牲畜的平均遞增率為9‰,小牲畜的平均遞增率為11‰。
2015年大牲畜、小牲畜的用水定額均為60 L/頭·d和25 L/頭·d。朝陽縣現狀大牲畜11.50萬頭,2015年大牲畜增長至17.10萬頭,用水定額為60 L/頭·d,需水量為374.5 萬 m3。
2015年小牲畜86.6萬頭,2015年小牲畜增長至93.6萬頭,用水定額為25 L/頭·d,需水量為854.2 萬 m3。
2015年林果灌溉和魚塘補水兩項合計用水量為136.5 萬 m3,2015年林牧漁總用水量為1 365 萬 m3,見表1。

表1 朝陽縣現狀年用水量及2015年用水量分析表
朝陽縣2011年總用水8 715 萬 m3,用水總量控制指標9 300 萬 m3,余水585 萬 m3。
2015年總用水8 156 萬 m3,2015年總量控制指標9 300 萬 m3,余水1144 萬 m3,本次論證規劃用水可行。
4.3 項目區規模合理性分析
根據規劃項目區所在區域的水資源條件,基于取用水總量控制指標和地下水開發利用規劃與保護要求,結合已有項目區的節水潛力分析,論證新建和改造項目區規模選取的合理性。
4.4 水資源供需平衡分析
對項目所在區域灌溉需水量、可供水量、取用水總量控制指標和用水效率控制指標進行綜合分析,論證項目布局和水資源條件的適應性。
5.1 取水對區域水資源配置的影響
主要分析規劃項目取水后對水資源綜合規劃已配置水量和區域取用水總量控制的影響等。重點分析取水對已有和規劃的其他行業用水的影響,項目取用地下水的,應分析評估地下水持續開發對地下水位的影響、地下水超采可能性。
在水資源短缺的朝陽縣地區實施“節水增量行動”項目,是符合國家節水政策要求的,而采用膜下滴灌的灌溉方式也是合理的,最大的合理的取水量為90 m3/hm2,只占《遼寧省行業用水定額》125 m3/hm2的1/2。同時灌溉有效利用系數將提高到95%,高于遼寧省區域經濟可持續發展水資源配置規劃中。
因此項目取水符合區域水資源規劃與配置要求,有利于促進,區域水資源的優化配置和高效利用。
“節水增糧行動”項目實施后較現狀年取地下水減少335.4 萬 m3,項目在取水能夠得到保證的同時,也是可行的。
5.2 取水對區域生態環境的影響
節水增糧行動工程項目主要是以節水為中心,提高灌溉用水效率,使農田灌溉水量有效減少,其節余的水量可全部或部分退還生態用水,有效改善生態環境。
可減少灌溉退水將農藥、化肥帶入河道或滲入地下含水層,從而有效地減輕面源污染和地下水污染。
有利于土壤改良,有利于土壤物理性質和微生物環境的改善。
可以維持地下水合理水位,有利于涵養地下含水層,保持河道的最小生態流量。
不會造成黏性土層釋水造成永久性地面沉降,也不會產生差異沉降與或引發新的基地構造運動而產生地裂縫;項目區取水對區域生態環境不會造成影響。
5.3 補救措施建議
取水必須遵循合理開發、節約使用和有效保護的原則,促進水資源的優化配置和可持續利用。加強對開采區的地下水動態監測,根據區域地下水的動態變化,科學調配開采量。加大項目用水的節水力度。
項目區域現狀情況下雖然能夠灌溉正常用水,但在其灌溉過程中要注意檢查,對損壞的管道進行維護,減少管網漏失率,并加大節水力度,以保證區域今后其它項目發展的水資源需求。
水資源保護不但要運用工程措施,還要建立灌溉用水制度和內部用水規范等綜合措施,以達到有效保護水資源的目的。對整個項目進行統一掌控,分級管理,責任到人,增強農民用水節水意識、開展節水技術培訓等。
[1]王邢玉,溫旭啟,平伯瑜.林甸縣東升灌區水田節水增糧行動水資源供需平衡分析[J].黑龍江水利科技,2013,4(10):199-120..
[2]王志勇,姜慧玲,宗建文,王猛.通遼市扎魯特旗節水增糧項目水資源平衡分析[J].水利規劃與設計,2013(07):16-18.
1007-7596(2014)12-0128-03
2014-04-23
郭向東(1968-),男,遼寧岫巖人,工程師,從事水文與水資源工作。
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