盤山灌區(qū)水資源供需水量平衡分析

□趙德奎（遼寧盤山縣雙北灌區(qū)管理所）

盤山灌區(qū)水資源供需水量平衡分析

□趙德奎（遼寧盤山縣雙北灌區(qū)管理所）

盤山縣屬于盤錦市轄區(qū)，位于遼寧省西南部，遼河、大遼河等四大河流的下游。東隔外遼河、遼河與臺(tái)安縣、海城市相鄰，南接市內(nèi)大洼縣與興隆臺(tái)區(qū)，西靠凌海、北寧兩市，西南瀕臨遼東灣。參照盤山灌區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，對(duì)灌區(qū)水資源供需狀況進(jìn)行了分析與預(yù)測，并基于此對(duì)整個(gè)灌區(qū)水資源狀況進(jìn)行了總體評(píng)價(jià)，以期對(duì)類似工程提供指導(dǎo)借鑒。

水資源；供需平衡分析；盤山灌區(qū)

1 灌區(qū)概況

盤山灌區(qū)總面積1 103.01 km2，地理位置為東經(jīng)121°27′～ 122°29′，北緯40°25′～41°27，是遼寧省七大灌區(qū)之一，該區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積為3.91萬h㎡，有效灌溉面積3.71萬h㎡，旱田面積1.32萬h㎡。盤山縣多年平均水資源總量為20 724萬m3，地表水資源量9 857萬m3，地下水資源量10 867萬m3。盤山灌區(qū)為水田灌區(qū)，水田實(shí)際灌溉面積3.71萬h㎡，全部利用地表水進(jìn)行灌溉，灌溉定額70 m3/hm2，用水量為55 850萬m3。區(qū)間水資源供水總量52 660.6萬m3，地下水可開采量為2 679.61萬m3，其中牲畜用水量為107萬m3，工業(yè)用水305.06萬m3，生活用水994.55萬m3。按用水總量控制分配指標(biāo)分析，農(nóng)業(yè)灌溉需水量為50 727.8萬m3。

2 灌區(qū)水資源供需平衡分析

2.1 灌溉制度分析與確定

2.1.1 設(shè)計(jì)保證率

根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定，項(xiàng)目區(qū)種植作物為水稻，且水資源較為緊缺，灌溉設(shè)計(jì)保證率采用75%。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)。按設(shè)計(jì)水平年（P=50%、P=75%）可供水量、需水量預(yù)測及供需平衡分析。

2.1.2 灌溉水利用系數(shù)計(jì)算

灌溉水利用系數(shù)用下式求得：

式中：ηs為渠系水利用系數(shù)；ηf為田間水利用系數(shù)。項(xiàng)目區(qū)控制灌溉面積與種植結(jié)構(gòu)面積至設(shè)計(jì)年不變，其作物面積和灌溉方式如表7。

表1 項(xiàng)目區(qū)作物面積和灌溉方式表

按淺濕灌溉方式，根據(jù)水稻生育期需水要求，統(tǒng)計(jì)盤山站生育期的歷年降雨量，采用省院1983年《遼寧省水稻灌溉制度分析》中提出的灌溉制度設(shè)計(jì)簡算法，通過查降雨量和有效降雨量、有效降雨量和灌溉凈定額兩個(gè)關(guān)系曲線，得出盤山站1951-1998年48 a歷年灌溉凈定額，由歷年灌溉凈定額進(jìn)行頻率計(jì)算，灌溉設(shè)計(jì)保證率P=75%和P=50%的灌溉凈定額分別為25.47 m3/hm2和23.67 m3/hm2。

按《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》中要求并結(jié)合此次節(jié)水灌溉的具體措施，可以確定項(xiàng)目實(shí)施后各水平年ηs為0.60，ηf為0.92，η為0.59。按不同的灌溉凈定額和相同的灌溉水利用系數(shù)，分別計(jì)算設(shè)計(jì)保證率為75%和50%的灌溉毛定額。（詳見表2）

表2 灌溉水稻毛定額計(jì)算表

2.2 各水平年灌溉總需水量計(jì)算

2.2.1 現(xiàn)狀水平年需水量計(jì)算

現(xiàn)狀水平年水稻需水凈定額（P=70%）為：1.33+8.67+ 24.93=34.93 m3/hm2，現(xiàn)狀水平年灌溉水利用系數(shù)為0.50，現(xiàn)狀水平年需水毛定額為34.93/0.50=70 m3/hm2，水源類型為地表水，灌溉面積為3.54萬hm2，灌溉定額為70 m3/hm2，現(xiàn)狀水平年灌溉需水量為55 850萬m3。

2.2.2 灌區(qū)項(xiàng)目實(shí)施后（P=75%）農(nóng)業(yè)灌溉用水量預(yù)測

采用理論計(jì)算方法計(jì)算充分灌溉條件下農(nóng)業(yè)灌溉需水量的過程如圖1：

圖1 農(nóng)業(yè)灌溉用水量預(yù)測流程圖

上述公式中，ETci為第i種作物的需水量（mm）；kci為第i種作物的作物系數(shù)；ET0為參照作物蒸發(fā)量（mm或m3/hm2）；Pei為第i種作物生育期內(nèi)有效降水量（mm或m3/hm2）；αi為第i種作物生育期內(nèi)降雨量有效利用系數(shù)；Pi為第i種作物生育期內(nèi)總降雨量（mm或m3/hm2）；Iji為第i種作物凈灌溉需水量（mm或m3/ hm2）；Ij為區(qū)域內(nèi)多種作物的綜合凈灌溉需水量（mm或m3/ hm2）；Ai為第i種作物灌溉面積（h㎡）；A為區(qū)域內(nèi)總灌溉面積（hm2）；Itj為第j種灌溉方式的田間灌溉需水量（mm或m3/hm2）；ηtj為第j種灌溉方式的田間水有效利用系數(shù)；It為區(qū)域內(nèi)多種灌溉方式的綜合田間灌溉需水量（mm或m3/hm2）；Aj為第j種灌溉方式的灌溉面積（hm2）；Ifj為根據(jù)區(qū)域情況所確定的附加灌溉需水量（mm或m3/hm2）；Ixy為沖洗壓鹽需要附加的田間灌溉需水量（mm或m3/hm2）；Gbj為地下水對(duì)根區(qū)土壤的補(bǔ)給量（mm或 m3/h㎡）；Im為區(qū)域內(nèi)毛灌溉需水量（mm或m3/h㎡）；ηqx為區(qū)域內(nèi)渠系水有效利用系數(shù)。計(jì)算結(jié)果如表3。

表3 灌區(qū)項(xiàng)目實(shí)施后（P=75%）農(nóng)業(yè)灌溉用水量計(jì)算表

2.3 各水平年灌溉可供水量分析

盤山灌區(qū)位于遼河的最下游，灌區(qū)主要用水在遼河巨流河～盤山區(qū)間，可利用水量由遼河及大遼河聯(lián)合供給，其可供水量應(yīng)根據(jù)遼河干流全流域及大遼河區(qū)間水資源供需平衡結(jié)果，分析確定灌區(qū)各水平年的可供水量。

3 結(jié)論

水資源作為重要的自然資源，其開發(fā)利用、節(jié)約治理、配置保護(hù)的活動(dòng)過程正是對(duì)其進(jìn)行最佳組合與充分利用的過程，水資源優(yōu)化配置過程是人類對(duì)水資源及其環(huán)境進(jìn)行重新分配與合理布局的過程，對(duì)生態(tài)環(huán)境的良好運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展意義重大，為此，必須加強(qiáng)研究與實(shí)踐，對(duì)盤山灌區(qū)進(jìn)行區(qū)域水資源供需平衡和優(yōu)化配置研究。

［1］劉海娟，灌區(qū)水資源共需水量平衡分析［J］，水利技術(shù)監(jiān)督，2015，（5）：64-66.

［2］李繼杰，農(nóng)田水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)與灌溉技術(shù)探討［J］，水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2015，（1）：13-15.

［3］唐延芳，遲道才，顧拓，灰色殘差修正模型在灌溉用水量預(yù)測中的應(yīng)用［J］，水利科技與經(jīng)濟(jì)，2007，（6）：388-390.

［4］王春素，高效節(jié)水灌溉措施及效益評(píng)價(jià)［J］，水利技術(shù)監(jiān)督，2014，（4）：50-52.

S277.2

B

1673-8853（2017）03-0034-02

2017-1-5

編輯：劉長垠 韋詩佳

趙德奎（1974.10—）男，工程師，主要從事農(nóng)田水利、水利工程工作。