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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:水利時間:瀏覽:次
摘要:文章根據(jù)最嚴格水資源管理制度,通過計算某中型灌區(qū)的水量供需關系,分析取用水量的合理性和可行性,為進行取水許可審批提供科學依據(jù)。
關鍵詞:灌區(qū),水資源論證,取水許可
1 前言
當前我國水資源面臨的形勢十分嚴峻,水資源分配不均、水資源短缺、水污染嚴重、水生態(tài)環(huán)境惡化等問題日益突出,已成為制約經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的主要因素。為嚴格保護水資源,合理分配水資源,必須實行取水許可登記制度,這是國家加強水資源管理的一項重要措施,是協(xié)調(diào)和平衡水資源供求關系,實現(xiàn)水資源永續(xù)利用的可靠保證。對于中小型灌區(qū),往往需要大量山塘、河壩等取水作為補充水源,取水量較為多樣,在進行灌區(qū)供需平衡時需要做大量的調(diào)研工作,以得到合理的取用水數(shù)據(jù)。文章以湖南地區(qū)某中型灌區(qū)供需平衡分析為實例,結合該項目所在取用水地區(qū)的水資源基礎情況及開發(fā)利用狀況,對近年來的用水情況、用水規(guī)模的合理性進行分析,作為科學依據(jù),指導該項目的取用水許可審批工作。
2 供需平衡論證過程
2.1灌區(qū)介紹
灌區(qū)位于湖南省長沙地區(qū),灌區(qū)以中型水庫為骨干水源,灌區(qū)涉及3.2536萬畝農(nóng)田,受益人口8萬余人。2010年水利普查數(shù)據(jù)中,有效灌溉面積3.2536萬畝。灌區(qū)內(nèi)的基礎水利設施以山塘為主(共有3180座),3處小Ⅰ型水庫,7處小(2)型水庫。形成了一個以骨干水庫水源為龍頭,主干渠為骨干渠道,以小型水庫、山塘為基礎的“長藤結瓜”自流灌溉系統(tǒng)。
2.2灌區(qū)取用水情況
目前灌區(qū)沒有制定年度用水計劃,整個灌溉用水調(diào)度為粗放式管理。根據(jù)調(diào)查,灌區(qū)現(xiàn)狀主要用水為農(nóng)業(yè)灌溉用水,灌區(qū)的主要水源依靠當?shù)鼗A水利設施(小水庫、山塘等)供水和骨干水源水庫引水。灌溉用水采取就近取水原則,先用河堰及山塘水,后用小型水庫水,供水不足由骨干水源水庫引水補灌。灌區(qū)灌溉供水可根據(jù)總干渠實測水位及水位流量關系線查算。灌區(qū)內(nèi)基礎水利設施、骨干水源水庫2015~2019年4-10月向灌區(qū)總供水量為9793萬m3,平均供水量為1958.6萬m3。其中:基礎水利設施近5年4-10月向灌區(qū)供水量為7500萬m3,平均供水量為1500萬m3;骨干水源水庫近5年4-10月向灌區(qū)供水量為2293萬m3,平均供水量為458.6萬m3。詳見下表1。
灌區(qū)需水主要為農(nóng)業(yè)灌溉用水,灌區(qū)內(nèi)無集中供水工程取水,隨著灌區(qū)范圍內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展,渠道水利用系數(shù)進一步提高,農(nóng)業(yè)灌溉用水量有逐漸縮減的趨勢,本次取用水評估根據(jù)灌區(qū)范圍內(nèi)社會經(jīng)濟發(fā)展情況,對灌區(qū)范圍內(nèi)需水量進行預測。需水量預測現(xiàn)狀年為2019年,水平年為2025年。
2.4灌區(qū)作物種植結構
根據(jù)統(tǒng)計年鑒及全灌區(qū)現(xiàn)場調(diào)查,灌區(qū)內(nèi)主要種植早稻、單季稻、晚稻以及部分旱作物。據(jù)調(diào)查,現(xiàn)狀年2019年,灌區(qū)內(nèi)種植早稻2.28萬畝,種植比70%;單季稻0.65萬畝,種植比20%;晚稻2.44萬畝,種植比75.0%;旱作物0.33萬畝。全灌區(qū)現(xiàn)狀作物復種指數(shù)1.75。根據(jù)灌區(qū)內(nèi)的種植習慣,遵循發(fā)展優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)的方針,對灌區(qū)作物種植結構進行優(yōu)化設計。在滿足設計目標年糧食需求的前提下,確定糧食作物(主要是水稻)的種植面積。近期設計水平年2025年,灌區(qū)內(nèi)種植早稻2.44萬畝,種植比75%;單季稻0.49萬畝,種植比15%;晚稻2.60萬畝,種植比80%。旱作物0.33萬畝。全灌區(qū)現(xiàn)狀作物復種指數(shù)1.80。灌區(qū)現(xiàn)狀年、設計水平年主要作物種植結構分別見表2。
2.4灌溉保證率及計算典型選取
根據(jù)《灌溉與排水工程設計規(guī)范》(GB50288-2018),并結合當?shù)剞r(nóng)業(yè)種植的實際情況。本次設計采用設計灌溉保證率取50%及90%。根據(jù)當?shù)厝杲涤炅拷y(tǒng)計表及4~10月降水量經(jīng)驗頻率,選取P=50%保證率為1983年、P=90%保證率為2010年進行計算。
2.5綜合灌溉定額
根據(jù)設計水平年各片作物種植計劃(作物種植系數(shù))以及各作物灌溉定額,求出灌區(qū)設計水平年各片不同頻率綜合灌溉定額。現(xiàn)狀水平年2019年灌區(qū)P=50%綜合凈灌溉定額為338.5m3/畝;灌區(qū)P=90%綜合凈灌溉定額為372m3/畝,灌區(qū)多年平均綜合凈灌溉定額為367.67m3/畝。設計水平年2025年灌區(qū)P=50%綜合凈灌溉定額為346.17m3/畝;灌區(qū)P=90%綜合凈灌溉定額為380.5m3/畝。多年平均綜合凈灌溉定額為376m3/畝。灌區(qū)不同頻率綜合灌溉定額分別見表3、4。
2.6灌溉需水量
灌區(qū)農(nóng)田的灌溉用水量,按作物綜合灌溉凈定額,逐年每月計算灌區(qū)凈灌溉用水量,考慮渠系水利用系數(shù)后計算出需要各水源逐月供水量。
灌區(qū)內(nèi)作物生育期的凈灌溉用水量W按下式計算:
W =W凈/k
W凈 =W綜凈×A
式中:W凈——各月凈灌溉用水量(m3)
W綜凈——各月綜合凈灌水定額(m3/畝)
A——灌溉面積(畝)
k——灌溉水綜合利用系數(shù)
根據(jù)灌溉面積和灌溉定額,計算得到灌區(qū)設計水平年農(nóng)業(yè)灌溉凈需水成果見表5。灌區(qū)現(xiàn)狀年2019年多年平均灌溉凈需水1196.24萬m3。灌溉水利用系數(shù)0.63,多年平均毛需水量1898.80萬m3。規(guī)劃年2025年多年平均灌溉凈需水1223.36萬m3。灌溉水利用系數(shù)0.65,多年平均毛需水量1882.09萬m3。
2.7灌區(qū)供需平衡分析
供水順序:
①先用灌區(qū)內(nèi)山塘及河堰水進行灌溉,山塘及河堰供水輸水系數(shù)根據(jù)以往水量統(tǒng)計數(shù)據(jù)折減計算,如果計算時段內(nèi)山塘供水量+河堰供水量小于所需灌溉用水量,則表明該時段內(nèi)供水量不能滿足灌溉用水量要求,需小型水庫供水。
②小型水庫供水
小型水庫按上述放水順序依次滿足各行業(yè)用水需求,水庫最低放水至死水位。當小型水庫供水量不能滿足灌溉用水量要求,需骨干水源水庫進行供水。
③骨干水源水庫供水
骨干水源水庫補水量=灌溉用水量-(山塘供水量+河堰供水量+小型水庫供水量))
根據(jù)計算成果見表6,現(xiàn)狀水平年2019年灌區(qū)多年平均需水總量1898.8萬m3,灌區(qū)基礎水利設施多年平均供水量1434.73萬m3,需骨干水源水庫多年平均補水量464.07萬m3,灌溉水利用系數(shù)現(xiàn)狀年2019年為0.63;設計水平年2025年灌區(qū)多年平均需水總量1882.09萬m3,灌區(qū)基礎水利設施多年平均供水量1434.73萬m3,需骨干水源水庫多年平均補水量447.36萬m3。
3 結語
文章結合實際案例,對灌區(qū)現(xiàn)狀取用水分析、灌區(qū)綜合灌溉定額、灌溉需水量、供需平衡進行了詳細的分析計算,通過論證分析得出骨干水庫水源每年需要向灌區(qū)的供水量,結合骨干水庫水源自身的剩余水量,以及骨干水庫水源未來的規(guī)劃,確定能否繼續(xù)向灌區(qū)供水,為該灌區(qū)取用水許可審批工作提供依據(jù)。
參考文獻
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[4]郭少峰《高標準農(nóng)田建設項目水資源論證研究》[J].內(nèi)蒙古水利,2020,206(10):35-36.
作者:譚文波
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