遼陽灌區改造二期工程水資源供需平衡分析

白寶豐，宋 旸，賈銘洋

(遼寧省遼陽水文局，遼寧 遼陽111000)

1 概 況

遼陽灌區位于遼陽市城西。遼陽灌區是遼陽市的中型灌區，是遼陽的重要商品糧基地，在全市農村經濟，乃至整個國民經濟和社會發展中占有十分重要的地位和作用。

灌區耕地面積240 km2，設計灌溉面積100 km2，有效灌溉面積80 km2，現實際灌溉面積67 km2。本次規劃恢復灌溉面積13 km2，使實際灌溉面積達到87 km2。

到2020年規劃恢復灌溉面積27 km2，使灌區實際灌溉面積達到設計灌溉面積100 km2。養魚面積0.3 km2。

2007年，工程進行了第一期中型灌區節水配套改造，恢復水田6 km2，渠系水利用系數達到0.63。但是在當前的條件下，灌區骨干工程(三分干)包括節制閘、引水閘、分干渠道和建筑物及渠系配套建筑物工程仍然存在著許多問題亟待解決。

灌區現有的渠道特別是支渠以下末級渠系建筑物絕大部分老化失修、超期服役，輸水能力下降，灌區灌溉正常運作受到障礙，嚴重影響了農業生產，制約了當地農村經濟的發展［1］。

因此，為了實現水資源的可持續利用，改善農業生產條件，確保農業高效、高質、穩定、優化發展，有必要對遼陽灌區優質水稻生產項目進行改造［2］。

2 可供水源及灌溉面積

2.1 可供水源

灌區可供水源:

1)葠窩水庫供水，年引水總量15 000 萬m3。

2)灌區地下水可利用量為2 754 萬m3。

兩項總可供水量為17 754 萬m3。

2.2 灌溉面積

遼陽灌區耕地面積240 km2，設計灌溉面積100 km2，有效灌溉面積80 km2，現實際灌溉面積67 km2。

本次規劃恢復灌溉面積13 km2，使實際灌溉面積達到87 km2。

到2020年規劃恢復灌溉面積27 km2，使灌區實際灌溉面積達到設計灌溉面積100 km2。養魚面積0.3 km2。

3 用水量分析

3.1 基礎數據確定

基礎數據確定主要有3 項:灌溉制度、灌水方式及水層和灌溉定額計算。

3.1.1 灌溉制度

水稻各生育階段起止時間為5月21日—9月25日。

3.1.2 灌水方式及水層

采用淺濕灌溉，返青水層控制到1 ～5 cm，分蘗初期0 ～5 cm，分蘗盛期0 ～8 cm，分蘗末烤田。拔節孕穗至抽穗開花期4 ～8 cm，乳熟期0 ～8 cm，黃熟落干。全生育期水庫定期供水7 次，停水6 次，每次供水時間為8 d左右，停水時間為7 ～8 d。

根據本地區實際情況及參考朱庭云主編的《水稻灌溉的理論與技術》確定其水稻各生育階段的水層深度。如表1。

表1 水稻各生育階段、日期及設計水層深度表

3.1.3 灌溉定額計算

水稻灌溉定額按照育苗水定額5 m3/hm2，泡田定額定為300 m3/hm2，生育期灌水凈定額取為775 m3/hm2。

不同水平年水稻灌溉凈率定額評見表2。不同水平年渠首毛灌溉定額詳見表3。

表2 不同水平年水稻灌溉凈定額 m3/h m2

表3 不同水平年渠首毛灌溉定額表

灌區經過改造到2011年時水稻的灌溉毛定額為1 300 m3/hm2(包括補充漏斗區地下水)。2015年水稻的灌溉毛定額為1 190 m3/hm2(包括補充漏斗區地下水)。2020年水稻的灌溉毛定額為1 110 m3/hm2(包括補充漏斗區地下水)。

3.2 灌溉水利用系數

按《節水灌溉技術標準選編》中要求，參照國內已有資料確定該灌區的田間水利用系數、渠系水利用系數，灌溉水利用系數如表4。

3.3 泡田時間

根據《灌溉與排水工程設計規范》的要求，取泡田期延續時間為24 d。灌溉渠道的工作方式為輪灌方式。

3.4 灌水率

灌區內種植作物絕大部分是水稻，還有部分菜田、葡萄、蔬菜等。各次灌水所要求的灌水率采用如下公式:

式中:q 凈為灌水率，m3/(s·666.7m2);T 為為灌水延續時間，以d 計，對自流灌區每天灌水時間為24 h計;m 為灌水定額。

3.5 不同水平年各項用水定額

不同水平年進行供需平衡時，各項用水定額，參照相關資料認定，詳見表5。

表4 灌區渠系水、田間水、灌溉水利用系數

3.6 現狀年實際用水量供需分析

3.6.1 可供水量

2011年灌區可供水量17 754 萬m3，其中開發利用地下水2 754 萬m3。

3.6.2 需水量

現狀年實際需水量合計為15 860.2 萬m3。其中:

1)農業灌溉用水13 130 萬m3。

2)生態需水量安排60 萬m3。

3)養魚年需水20 萬m3。

4)城鄉生活年用水量624.2 萬m3。

5)牲畜年用水量115 萬m3。

6)工業年用水量1 911 萬m3。

表5 不同水平年各項用水定額及發展指標表

4 需水量預測

需水量預測包括:可供水量和不同水平年需水量。

4.1 可供水量

在遼陽市水資源“十二五”規劃中，通過對現存的沙坑進行回灌，每年可增加地下水補給量80 萬m3，每年高定額灌溉回歸水補給地下水水量可由下列方式估算:

式中:W 為田間回歸水補給地下水水量，萬m3;M 為取田間凈灌溉定額775 m3/hm2;A 為灌區實際灌溉面積10.1 萬hm2;β 為回歸水有效利用系數，一般為0.25 ～0.35，估算值取0.25。

計算出田間回歸水補給地下水水量為1 957 萬m3。兩項合計年可增加地下水補給量2 037 萬m3。

由于灌溉對地下水回補量2 000 多萬m3，可在現行可供水量2 754 萬m3的基礎上可以提高。2015年和2020年可以增加10%，使灌區地下水可供水量達到3 029 萬m3。

4.2 不同水平年需水量

4.2.1 農業灌溉需水量

灌區水稻面積 2010年達到70 km2，增加2.7 km2。

2015年擴大種植面積達到76.7 km2，增加3.3 km2。

2020年灌區灌溉面積達到100 km2，恢復水田有效灌溉面積26.7 km2。

預測結果 2011年農業灌溉需水量為13 130 萬m3，2015年 為13 090 萬m3。2020年為16 650 萬m3。

4.2.2 城鎮生活需水量

灌區現有人口22.8 萬人，按年增長率3‰計算，到2011年將達到23.1 萬人，到2015年將達到23.2萬人，到2020年將達到23.5 萬人。根據計算灌區2015年 生 活 用 水 量 達719.8 萬m3，2020年 達到729.1 萬m3。

4.2.3 牲畜用水量

灌區預計到2015年大牲畜達到4000 頭，小牲畜達到18 萬頭。預計2020年大牲畜達到5000 頭，小牲畜達到 20 萬頭。2015年牲畜需水量為137.97 萬m3，2020年牲畜需水量154.21 萬m3。

4.2.4 生態需水量

通過城市規劃部門及綠化等相關部門提供的資料，到 2015年和 2020年可以保持生態需水60 萬m3。

4.2.5 工業需水量

根據預測需水量2015年達到2 916 萬m3，2020年達到3 602 萬m3。

4.2.6 其它用水量

2015年及2020年養魚面積保持不變即0.3 km2，用水量20 萬m3。

4.2.7 小 結

通過以上分析，到 2015年需水量為16 943.8 萬m3;2020年需水量16 988.3 萬m3。

5 水量平衡分析

灌區2011年，可供水量17 754 萬m3，總需水量15860.2 萬m3，平衡結果余水量1893.8 萬m3。在2015年，可 供 水 量18 029 萬m3，總 需 水 量16 932.8 萬m3，平衡結果余水量1 085.20 萬m3。在 2020年，供 水 量18 029 萬m3，總 需 水 量16 988.38 萬m3，平衡結果余水量1 039.6 萬m3。

［1］遲俊民. 大型灌區水資源供需平衡與節水改造效益分析［J］. 中國農村水利水電，2007(07):55 －57.

［2］王玉華，任紅，武慧. 棗莊市巖馬水庫灌區續建配套及節水改造工程可行性分析［J］. 山東水利，2005(06):30.