中小型灌区水量供需平衡实例论证分析

　　摘要：文章根据最严格水资源管理制度，通过计算某中型灌区的水量供需关系，分析取用水量的合理性和可行性，为进行取水许可审批提供科学依据。

　　关键词：灌区，水资源论证，取水许可

　　1 前言

　　当前我国水资源面临的形势十分严峻，水资源分配不均、水资源短缺、水污染严重、水生态环境恶化等问题日益突出，已成为制约经济社会可持续发展的主要因素。为严格保护水资源，合理分配水资源，必须实行取水许可登记制度，这是国家加强水资源管理的一项重要措施，是协调和平衡水资源供求关系，实现水资源永续利用的可靠保证。对于中小型灌区，往往需要大量山塘、河坝等取水作为补充水源，取水量较为多样，在进行灌区供需平衡时需要做大量的调研工作，以得到合理的取用水数据。文章以湖南地区某中型灌区供需平衡分析为实例，结合该项目所在取用水地区的水资源基础情况及开发利用状况，对近年来的用水情况、用水规模的合理性进行分析，作为科学依据，指导该项目的取用水许可审批工作。

　　2 供需平衡论证过程

　　2.1灌区介绍

　　灌区位于湖南省长沙地区，灌区以中型水库为骨干水源，灌区涉及3.2536万亩农田，受益人口8万余人。2010年水利普查数据中，有效灌溉面积3.2536万亩。灌区内的基础水利设施以山塘为主(共有3180座)，3处小Ⅰ型水库，7处小(2)型水库。形成了一个以骨干水库水源为龙头，主干渠为骨干渠道，以小型水库、山塘为基础的“长藤结瓜”自流灌溉系统。

　　2.2灌区取用水情况

　　目前灌区没有制定年度用水计划，整个灌溉用水调度为粗放式管理。根据调查，灌区现状主要用水为农业灌溉用水，灌区的主要水源依靠当地基础水利设施(小水库、山塘等)供水和骨干水源水库引水。灌溉用水采取就近取水原则，先用河堰及山塘水，后用小型水库水，供水不足由骨干水源水库引水补灌。灌区灌溉供水可根据总干渠实测水位及水位流量关系线查算。灌区内基础水利设施、骨干水源水库2015～2019年4-10月向灌区总供水量为9793万m3，平均供水量为1958.6万m3。其中：基础水利设施近5年4-10月向灌区供水量为7500万m3，平均供水量为1500万m3;骨干水源水库近5年4-10月向灌区供水量为2293万m3，平均供水量为458.6万m3。详见下表1。

　　灌区需水主要为农业灌溉用水，灌区内无集中供水工程取水，随着灌区范围内经济的发展，渠道水利用系数进一步提高，农业灌溉用水量有逐渐缩减的趋势，本次取用水评估根据灌区范围内社会经济发展情况，对灌区范围内需水量进行预测。需水量预测现状年为2019年，水平年为2025年。

　　2.4灌区作物种植结构

　　根据统计年鉴及全灌区现场调查，灌区内主要种植早稻、单季稻、晚稻以及部分旱作物。据调查，现状年2019年，灌区内种植早稻2.28万亩，种植比70%;单季稻0.65万亩，种植比20%;晚稻2.44万亩，种植比75.0%;旱作物0.33万亩。全灌区现状作物复种指数1.75。根据灌区内的种植习惯，遵循发展优质、高效农业的方针，对灌区作物种植结构进行优化设计。在满足设计目标年粮食需求的前提下，确定粮食作物(主要是水稻)的种植面积。近期设计水平年2025年，灌区内种植早稻2.44万亩，种植比75%;单季稻0.49万亩，种植比15%;晚稻2.60万亩，种植比80%。旱作物0.33万亩。全灌区现状作物复种指数1.80。灌区现状年、设计水平年主要作物种植结构分别见表2。

　　2.4灌溉保证率及计算典型选取

　　根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-2018)，并结合当地农业种植的实际情况。本次设计采用设计灌溉保证率取50%及90%。根据当地全年降雨量统计表及4～10月降水量经验频率，选取P=50%保证率为1983年、P=90%保证率为2010年进行计算。

　　2.5综合灌溉定额

　　根据设计水平年各片作物种植计划(作物种植系数)以及各作物灌溉定额，求出灌区设计水平年各片不同频率综合灌溉定额。现状水平年2019年灌区P=50%综合净灌溉定额为338.5m3/亩;灌区P=90%综合净灌溉定额为372m3/亩，灌区多年平均综合净灌溉定额为367.67m3/亩。设计水平年2025年灌区P=50%综合净灌溉定额为346.17m3/亩;灌区P=90%综合净灌溉定额为380.5m3/亩。多年平均综合净灌溉定额为376m3/亩。灌区不同频率综合灌溉定额分别见表3、4。

　　2.6灌溉需水量

　　灌区农田的灌溉用水量，按作物综合灌溉净定额，逐年每月计算灌区净灌溉用水量，考虑渠系水利用系数后计算出需要各水源逐月供水量。

　　灌区内作物生育期的净灌溉用水量W按下式计算：

　　W =W净/k

　　W净 =W综净×A

　　式中：W净——各月净灌溉用水量(m3)

　　W綜净——各月综合净灌水定额(m3/亩)

　　A——灌溉面积(亩)

　　k——灌溉水综合利用系数

　　根据灌溉面积和灌溉定额，计算得到灌区设计水平年农业灌溉净需水成果见表5。灌区现状年2019年多年平均灌溉净需水1196.24万m3。灌溉水利用系数0.63，多年平均毛需水量1898.80万m3。规划年2025年多年平均灌溉净需水1223.36万m3。灌溉水利用系数0.65，多年平均毛需水量1882.09万m3。

　　2.7灌区供需平衡分析

　　供水顺序：

　　①先用灌区内山塘及河堰水进行灌溉，山塘及河堰供水输水系数根据以往水量统计数据折减计算，如果计算时段内山塘供水量+河堰供水量小于所需灌溉用水量，则表明该时段内供水量不能满足灌溉用水量要求，需小型水库供水。

　　②小型水库供水

　　小型水库按上述放水顺序依次满足各行业用水需求，水库最低放水至死水位。当小型水库供水量不能满足灌溉用水量要求，需骨干水源水库进行供水。

　　③骨干水源水库供水

　　骨干水源水库补水量=灌溉用水量-(山塘供水量+河堰供水量+小型水库供水量))

　　根据计算成果见表6，现状水平年2019年灌区多年平均需水总量1898.8万m3，灌区基础水利设施多年平均供水量1434.73万m3，需骨干水源水库多年平均补水量464.07万m3，灌溉水利用系数现状年2019年为0.63;设计水平年2025年灌区多年平均需水总量1882.09万m3，灌区基础水利设施多年平均供水量1434.73万m3，需骨干水源水库多年平均补水量447.36万m3。

　　3 结语

　　文章结合实际案例，对灌区现状取用水分析、灌区综合灌溉定额、灌溉需水量、供需平衡进行了详细的分析计算，通过论证分析得出骨干水库水源每年需要向灌区的供水量，结合骨干水库水源自身的剩余水量，以及骨干水库水源未来的规划，确定能否继续向灌区供水，为该灌区取用水许可审批工作提供依据。

　　参考文献

　　[1] 《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-2018).

　　[2] 《建设项目水资源论证导则》(GBT35580-2017).

　　[3] 刘璐《水资源论证的要点编制及体会》[J].山东水利，2020(5)：38-39.

　　[4]郭少峰《高标准农田建设项目水资源论证研究》[J].内蒙古水利，2020，206(10)：35-36.

　　作者：谭文波

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文章名称： 中小型灌区水量供需平衡实例论证分析

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