贛撫平原灌區水資源優化配置研究

龔紅金,鄧平平,黃 亮

（江西省贛撫平原水利工程南昌縣管理站,江西 南昌 330200）

0 引言

灌區水資源優化配置是指在某一特定灌區，在水資源受限的情形下，遵循公平、有效、可持續等原則，利用工程措施和非工程措施，對多種可利用水資源在區域間和各用水戶之間進行人為配置，以達到灌區整體效益最大化[1]。

優化灌區水資源配置不僅需要在農業、工業、生活和生態用戶之間協調，還需考慮不同渠系、不同作物間的用水矛盾，農業用水是灌區水資源優化配置的核心[2]。贛撫平原灌區水量分配方案正是基于這一原則，充分考量行業間、區域間、渠系間的用水矛盾，從區域角度入手完成水量配置方案，防范灌區出現工程型缺水、管理型缺水和水質型缺水，并為灌區積極推進水權制度建設奠定堅實基礎。

1 灌區概況

1.1 灌區現狀

贛撫平原灌區地處江西省贛中偏北部，位于贛江下游東岸、撫河下游兩岸地帶。總面積約2000 km2，耕地面積200 萬畝，人口近350 萬人。區內水源是農業、工業和社會經濟發展的重要保障，使農業生產條件和工業城鎮供水能力得以有效提升。據歷年統計，灌區水源每年需要為農業提供13 億m3灌溉用水量，為城鎮提供3.27 億m3工業和生活用水，同時年均發電量達2500 萬kW·h，此外也為灌區內提供了有利的航運條件。

1.2 水資源利用現狀

灌區水源自撫河引入，流域年均徑流量達161.98 億m3，年均年徑流深為1024.5 mm，實測最大流量達11100 m3/s，歷史最大洪水14500 m3/s。近年區域內社會經濟發展和城鎮化建設步伐加快，灌區農業灌溉面積逐年遞減，灌區農業灌溉用水比重隨之降低，但因渠系管理不到位，農業灌溉用水量未減反增；同時，灌區城鎮環境用水和城鎮生活用水比重逐漸加大，用水量逐年遞增已達2.82 億m3。水行政主管部門分配給灌區的取水量為12.66 億m3，灌區實施的水量分配首先應加強農業灌溉用水管理，否則取水總量難于滿足灌區供水需求。

2 水資源優化配置方案

2.1 水量分配思路

灌區水量分配方案主要思路是完成“灌區內總干渠的水量分配（第一層次）→總干渠內干渠的水量分配（第二層級）→干渠內支渠的水量分配（第三層級）→支渠內斗渠的水量分配（第四層級）”的多層級水量分配，確定灌區總量控制指標和微觀定額管理指標，結合水文邊界條件，明確各渠系的水量使用指標，確定水量分配實施責任主體。

2.1.1 調查各用水區域的用水現狀

按用戶對象為城鎮生活用水、農村生活用水、工業用水、農田灌溉用水、林牧漁業用水和城鎮生態環境用水下發各縣（市、區）管理站（局）統一表格，由專人負責填報。

2.1.2 分配區域

灌區水量分配區域包括南昌縣、進賢縣、豐城市、青山湖區、臨川區、英雄開發區、高新開發區7 個縣（市、區）內的37個鄉（鎮），水量分配細化范圍1988.02 km2。

2.2 灌區用水總量指標及分解

灌區用水總量12.66 億m3，通過灌區經濟社會現狀調查和發展趨勢預測和對灌區多年環境供水有關數據分析，確定灌區農業灌溉用水、工業用水、生活用水和生態環境用水等各業分水定額，確定灌區相關參照年需水量及分水方案，以此分解灌區用水總量。

各行業用水分配定額是根據凈定額和用水戶所在各渠系水利用系數推算確定的。灌區各渠道水利用系數測算值見表1。

2.2.1 農業灌溉用水分水定額

農業灌溉用水定額主要受作物種植結構、灌區水資源狀況、管理水平、灌溉方式及工程設施影響。現狀綜合基本灌溉定額通過各用水區域作物種植結構和復種指數推算求得，結合渠系水利用系數得出綜合畝均凈灌溉定額為520 m3/畝。贛撫平原灌區灌溉水利用系數0.429，推算出農業灌溉用水分水定額為1200 m3/畝。

表2 贛撫平原灌區水量分配方案表

2.2.2 生活用水分水定額

依據《村鎮供水工程技術規范》和《江西省城市生活用水定額》確定贛撫平原灌區的城鎮生活用水定額為0.24 m3/（人·d）。根據贛撫平原灌區總干渠水利用系數0.86 和干渠水利用系數0.818 反推城鎮生活用水分水定額為0.34 m3/（人·d）。

2.2.3 工業用水分水定額

依據萬元總產值取水量和工業用水重復利用率計算得工業用水定額為0.20 m3/萬元。根據總干渠水利用系數和干渠水利用系數反推工業用水分水定額為0.28 m3/萬元。

2.2.4 城鎮環境用水分水定額

分析歷年資料，城鎮環境用水定額測算為12000 m3/畝。根據總干渠水利用系數和干渠水利用系數反推城鎮環境用水分水定額取為17000 m3/畝。

2.3 灌區水量分配方案

2.3.1 生活用水水量分配

基于灌區歷年生活用水量，按照用水戶所在渠道和相應的渠系水利用系數推算至總干渠進水口確定的。具體分配指標為1384萬 m3。

2.3.2 工業用水水量分配

以供水管理中心提供的灌區年工業用水水量為基礎，依據用水戶所在的取水渠道和灌區渠系水利用系數反推到總干渠進水口的取水量擬定。具體分配指標為3139 萬 m3。

2.3.3 城鎮環境用水水量分配

以局供水管理中心提供的灌區年環境用水量為依據，按照屬地原則和相應的渠系水利用系數推算至總干渠進水口。具體分配指標為28213 萬m3。

2.3.4 農業灌溉用水量分配

依據各縣申報的農田灌溉面積和相應的農田綜合凈灌溉定額測算，分配水量需考慮渠系水利用系數綜合分析確定。具體測算分配指標為84408 萬 m3。

2.3.5 預留水量

作為灌區機動水量的預留水量，是灌區可供分配水量與已分配水量之差。其主要作用是應對公共突發事件所需應急用水，或者用于調整初始水權分配和規范用水市場。基于此，在完成灌區初次水量分配后，預留9456 萬m3水量保障供水調度。

綜上，灌區水量分配實施方案見表2。

3 結語

可持續發展的理念是水資源優化配置的核心目的，同時水資源優化配置關系著社會、經濟、生態等諸多方面，基于多目標同時考慮經濟效益、用水成本，總量限制等約束條件的綜合求解獲得最優方案。贛撫平原灌區水量分配在具體貫徹、實施用水計劃過程中，還應考慮當時的氣象條件、作物生長狀況、土壤墑情和渠系條件，以及非農用水的實際需求，按照灌區用水調度優先序等做好灌區水量的優化分配工作，并依據實際情況及時修正用水計劃。