下村鎮抗旱應急調水工程的可行性研究

陳紅根

(渝水區水利局，江西 新余 338025)

1 工程基本概況

下村鎮位于新余城區以北15km處，全鎮總面積144.8km2，轄18個行政村，總人口5.5萬余人。總耕地面積3252.2hm2，其中水田2104.6m2，旱地1147.6hm2。

自20世紀90年代以來下村鎮旱災嚴重，且干旱出現頻次、嚴重程度、旱災損失情況等均呈上升趨勢。根據近十年旱災統計資料，渝水區下村鎮旱災2007年、2013年較為嚴重，旱災影響范圍亦已由農業為主擴展到農村居民生活飲用水，嚴重制約鄉鎮社會經濟的正常運行。

2 工程建設的可行性

2.1 水源

何家水閘是本次調水工程主要水源，是下村河攔河蓄水抬高水位用以灌溉農田并兼顧排洪等綜合利用的閘壩，水閘位于何家村旁，閘址以上流域面積69.45km2，何家水閘底板高程為50.0m。

為提高干旱情形下下村鎮街、周邊村民3100人干旱應急飲用水供水，考濾將新余市高新區獅子口水庫作為備用水源。獅子口水庫位高新區南村境內，壩址以上流域面積16.11km2，水庫總庫容1750萬m3，死庫容220.5萬m3，死水位59.9m，是一座綜合利用的中型水庫。

下村河水質基本符合《地面環境水質量標準》中的Ⅱ類水標準，也符合《農田灌溉水質標準》中對水田的水質要求。

2.2 需水量計算

本調水工程主要保障干旱期能家山塘灌區相應面積農田的灌溉需求，經實地問詢和調查，能家山塘控灌面積42.27hm2。按照編制大綱要求，農業灌溉以保障作物播種期和生長關鍵期最基本用水為標準，作物播種或生長關鍵期按10d計算，灌水量一般最低控制在300-600m3/hm2，本項目選定標準為600m3/hm2。對于居民飲水來說，嚴重干旱年、特大干旱年抗旱目標主要是保障農村分散戶的飲水需求，供水持續時間按最不利干旱持續時段2-4個月考慮。

本項目農業灌溉需水量按不同保證率保障不同面積的農田計，只計應急灌溉需水量。根據村委提供數據和實地調查，在中度干旱(P=75%)需保障的農田面積為33.33hm2，在嚴重干旱(P=90%)需保障的農田面積為26.67hm2，在特大干旱(P≥97%)需保障的基本口糧田面積為20hm2。

本項目中下村鎮水廠受管網延伸工程影響，目前供水人口超過設計供水人口，每到供水高峰期供水不足，為確保居民正常生活供水，本次實施方案考慮新增3100用水人口的正常供水[1-3]。

2.2.1 農飲需水量計算

本項目保障3100人正常供水，根據相關規定，按人均日用量110L/(人·d)計，考濾10%損失水量，飲用水量最高日供水規模為375.1m3/d，供水時間計20h/d，供水流量為18.76m3/h，合0.005m3/s。

2.2.2 灌溉需水量計算

能家山塘控灌面積33.33hm2，主要農作物為水稻，經多年以來渠系建設和小農水建設，渠道大部份已襯砌，參照《灌溉與排水工程設計規范》(GB50288-99)，能家山塘屬小型灌區，其渠系水利用系數取0.75，田間水利用系數設計值為0.95，因此，其灌溉水綜合利用系數取0.70。

中度干旱(P=75%):對于農業用水，其抗旱的目標是保障糧食主產區、商品糧基地以及農民基本口糧田的農作物在播種期和關鍵生長期的用水，本項目在中度干旱(P=75%)需保障的農田面積為33.33hm2，按600m3/hm2計，中度干旱(P=75%)情況下，需調水2.86萬m3，供水時間為10d，每日供水20h，供水流量為143m3/h，合0.04m3/s。

嚴重干旱(P=90%)：對于農業用水，其抗旱目標是保障農田灌區和基本口糧田的農作物生長關鍵期用水，本項目在嚴重干旱(P=90%)需保障的農田面積為26.67hm2，按600m3/hm2計，嚴重干旱(P=90%)情況下，需調水2.29萬m3，供水時間為10d，每日供水20h，供水流量為114m3/h，合0.03 m3/s。

特大干旱(P≥97%)：對于農業用水，其抗旱目標是保障商品糧基地和基本口糧田在的農作物生長關鍵期用水，本項目在特大干旱(P≥97%)需保障的基本口糧田面積為20hm2，按600m3/hm2計，特大干旱(P≥97%)情況下需調水1.71萬m3，供水時間為10d，每日供水20h，供水流量為85.7m3/h，合0.02m3/s。

2.2.3 總需水量

綜合以上計算可知，本調水工程需調水在中度干旱(P=75%)時，保障居民正常供水需水流量為0.005m3/s，保障33.33hm2農田應急灌溉需水流量為0.04m3/s，總需水流量為0.045m3/s；在嚴重干旱(P=90%)時，保障居民正常供水需水流量為0.005m3/s，保障26.67hm2農田應急灌溉需水流量為0.03m3/s，總需水量流為0.035m3/s；在特大干旱(P≥97%)時，保障居民正常供水需水流量為0.005m3/s，保障20hm2農田灌溉需水流量為0.02 m3/s，總需水量流為0.025m3/s。詳見表1。

表1 下村鎮調水工程需水情況表

2.3 可供水量計算

下村鎮調水工程主要水源為何家閘，位于孔目江一級支流下村河上，閘址位于新余市渝水區下村鎮何家村境內，是一座中型水閘。閘址以上流域面積69.45km2，其主要特性見表2。

表2 何家水閘特性表

2.3.1 來水量分析

根據水文比擬分析得何家水閘閘址處年平均、∑(7—9)和月平均流量頻率分析成果，見表3。

表3 何家水閘閘址處年及∑(7—9)徑流頻率分析成果表 m3/s

2.3.2 水量平衡分析

以天然河道為取水水源的取水工程，其可能最大的取水量，將受到水源實時來水流量的限制。因此，在此將以泵站設計最大取水流量與水源相應設計保證率的月平均來水流量進行對比，以確定水源對泵站的可供水量。有關對比參數列于表4。

表4 提水泵站水量平衡計算成果表 m3/s

由此可見，河道的來水流量，可以滿足泵站的設計最大取水流量。亦即，泵站的用水需求即為河道對泵站的可供水量,成果詳見表5。

表5 提水泵站所在河流的可供水量計算成果表

為提高干旱情形下下村鎮街、周邊村民3100人干旱應急飲用水供水保障，考慮將新余市高新區獅子口水庫作為備用水源。在干旱時期利用水泵將死庫容水抽入引水隧洞，通過鋪設PE管自流引水至何家水閘處[4-5]。

2.4 工程規模

2.4.1 工程任務

本調水工程主要解決干旱情形下村鎮街、周邊村民3100人正常生活供水和能家山塘灌區33.33hm2農田干旱應急灌溉供水。本次設計新建一座提水泵站，并鋪設管道輸水至下村鎮水廠和能家山塘。

2.4.2 調水工程規模

經需水量分析計算可知，中度干旱(P=75%)時調水流量最大，保障農村居民干旱應急供水需水流量為0.005m3/s，保障33.33hm2農田灌溉需水流量為0.04 m3/s，總需水流量為0.045m3/s。

2.4.3 調水工程設計流量和揚程

1)泵站設計流量：

本方案擬新建一座提水泵站，總需水流量為0.045m3/s。

2)泵站設計揚程：

經過計算得泵站總水頭損失26.78m。提水泵站設計揚程見表6。

表6 提水泵站設計揚程

3 結 語

通過了解下村鎮地理位置、旱情、水源不足以及無應急供水設施等情況，說明下村鎮調水工程實施是具有非常的必要性；通過對本調水工程水源地的論證、下村鎮需水量及水源地可供水量的計算分析、工程任務和規模等方面的論證分析，最后得出結論，下村鎮調水工程的實施是可行的。