臺(tái)前縣王集和劉樓引黃灌區(qū)供需水量平衡預(yù)測(cè)分析

□王少平（河南省濮陽水文水資源勘測(cè)局）

1 灌區(qū)概況

1.1 基本情況

王集和劉樓引黃灌區(qū)(以下簡稱“王劉灌區(qū)”)均位于臺(tái)前縣境內(nèi)。王劉灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積為1.46萬hm2，現(xiàn)狀有效灌溉面積為 0.83萬 hm2。

1.2 水資源概況

王劉灌區(qū)水資源量采用面積比擬縮放法推求，臺(tái)前縣面積393 km2，王劉灌區(qū)面積275 km2，縮放系數(shù)為0.70。臺(tái)前縣1956-2012年多年平均地表水、地下水資源量分別為2603萬m3、6659萬m3，水資源總量7705萬m3。則王劉灌區(qū)多年平均地表水、地下水資源量分別為1822萬m3、4661萬m3，水資源總量5393萬 m3。

1.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)狀年2012年王劉灌區(qū)總?cè)丝?6.75萬人，其中：鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民3.50萬人、農(nóng)村居民13.25萬人；生產(chǎn)總值22.49億元，其中一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)分別為5.16億元、15.55億元、1.78億元；工業(yè)增加值8.35億元；糧食產(chǎn)量13.00萬t，大牲畜0.37萬頭，小牲畜10.21萬頭。

1.4 水利工程現(xiàn)狀及規(guī)劃

王劉灌區(qū)內(nèi)無蓄水工程，地表水供水工程為利用黃河水的供水工程，現(xiàn)有劉樓、王集、幸福干渠3條，其中王集、幸福干渠渠首設(shè)計(jì)引水流量分別為30m3/s、6.00m3/s。灌溉機(jī)井有2600眼，取水層位屬淺層地下水。城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民生活供水主要以分散式淺層自備井，少量為深層集中式供水；工業(yè)生產(chǎn)水源為自備井。

臺(tái)前縣籌建設(shè)計(jì)能力2.00萬t/d的城區(qū)供水工程，水源為黃河水，主要供給老城區(qū)、新區(qū)及產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)的居民生活用水，少量供給工業(yè)生產(chǎn)用水，以充分利用臺(tái)前縣引黃許可取水量，改善當(dāng)?shù)厮Y源環(huán)境。

2 灌區(qū)可供水量預(yù)測(cè)分析

2.1 當(dāng)?shù)氐乇硭?/h3>

臺(tái)前縣因境內(nèi)無水庫、塘堰壩等蓄水工程，調(diào)節(jié)能力較弱。2001-2012年地表水平均利用率為5.00%，根據(jù)水利規(guī)劃，預(yù)測(cè)規(guī)劃水平年2015、2020年當(dāng)?shù)氐乇硭骄寐史謩e提高到10%、15%。采用面積比擬縮放法，估算王劉灌區(qū)2020年當(dāng)?shù)氐乇硭Y源可利用量為300萬m3/a。

2.2 黃河水可供水量

根據(jù)《河南省人民政府關(guān)于批轉(zhuǎn)河南省黃河取水許可總量控制指標(biāo)細(xì)化方案的通知》規(guī)定臺(tái)前縣黃河干流取水許可指標(biāo)5400萬m3/a?！吨腥A人民共和國取水許可證取水(國黃)字[2005]第5600號(hào)》規(guī)定臺(tái)前縣與劉灌區(qū)引黃指標(biāo)取水總量為3400萬m3/a。

2.3 淺層地下水可供水量

采用“總補(bǔ)給量減去不可奪取的排泄量作為可開采量”的方法來計(jì)算淺層地下水可開采量。全縣淺層地下水埋深均<5m，不可奪取的排泄量包括潛水蒸發(fā)量W潛蒸和地下徑流側(cè)向排泄量W側(cè)排。經(jīng)分析計(jì)算，臺(tái)前縣多年平均潛水蒸發(fā)量W潛蒸、地下徑流排泄量W側(cè)排分別為1528萬m3、55萬m3，淺層地下水可開發(fā)利用量為5367萬m3/a，估算王劉灌區(qū)淺層地下水資源可利用量為3750萬m3/a。

2.4 深層地下水可供水量

根據(jù)《臺(tái)前縣農(nóng)村飲水安全“十二五”規(guī)劃》，至2020年全縣深層地下水供水量為440萬m3/a。采用面積比擬縮放法，估算王劉灌區(qū)深層地下水可利用量為300萬m3/a。

2.5 王劉灌區(qū)可供水量

根據(jù)分析計(jì)算得，王劉灌區(qū)規(guī)劃水平年2020年可供水量為7750萬 m3/a。

3 灌區(qū)需水量預(yù)測(cè)分析

3.1 居民生活和工業(yè)生產(chǎn)需水量預(yù)測(cè)

3.1.1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)預(yù)測(cè)

根據(jù)2012年灌區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情況和《臺(tái)前縣國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》、《臺(tái)前縣統(tǒng)計(jì)年鑒》等資料，結(jié)合王劉灌區(qū)實(shí)際情況，2012-2020年，人口年均自然增長率為5‰；工業(yè)增加值按年均9.00%增長。預(yù)測(cè)2020年城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民分別為7.25萬人、11.55萬人，大、小牲畜分別為0.50萬頭、12.06萬頭（只），工業(yè)增加值16.65億元。

3.1.2 用水指標(biāo)預(yù)測(cè)

根據(jù)現(xiàn)狀年各項(xiàng)用水指標(biāo)，結(jié)合臺(tái)前縣創(chuàng)建節(jié)水型社會(huì)發(fā)展規(guī)劃，預(yù)測(cè)灌區(qū)規(guī)劃水平年2020年城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民生活用水指標(biāo)分別為140 L/d·人、70 L/d·人，大、小牲畜用水指標(biāo)分別為35 L/d·頭、15 L/d·頭，萬元工業(yè)增加值用水量 30m3。

3.1.3 需水量預(yù)測(cè)

預(yù)測(cè)得2020年灌區(qū)居民生活和工業(yè)用水量1238萬m3，其中城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民生活需水量分別為371萬m3、295萬m3；大、小牲畜需水量分別為6.00萬m3、66.00萬m3；工業(yè)生產(chǎn)需水量500萬 m3。

3.2 農(nóng)業(yè)灌溉需水量分析

3.2.1 農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)

根據(jù)《臺(tái)前縣王集引黃灌區(qū)骨干工程續(xù)建配套與節(jié)水改造可行性研究報(bào)告》和《河南省濮陽市臺(tái)前縣農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)滿莊(劉樓)中型灌區(qū)節(jié)水配套改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告》可知，規(guī)劃水平年2020年灌區(qū)有效灌溉面積提高到11.63 hm2，復(fù)種指數(shù)提高到1.90，即灌區(qū)種植結(jié)構(gòu)為：小麥90%、玉米70%、花生及其他經(jīng)濟(jì)作物30%。灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉保證率為P＝50%。

3.2.2 降水及蒸發(fā)量分析

灌區(qū)多年平均年降水量565 mm，多年平均年蒸發(fā)量999.70mm。選取馬樓站1956-2012年系列降水量資料，計(jì)算多年平均旬降水量；采用濮陽站蒸發(fā)量統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算得多年平均旬蒸發(fā)量。詳見圖1。

圖1 灌區(qū)多年旬平均降水與蒸發(fā)量過程圖

3.2.3 主要作物灌溉制度

根據(jù)河南省地方標(biāo)準(zhǔn)《用水定額》(DB41/T385-2009)中豫北平原的主要作物灌溉用水定額。結(jié)合蒸發(fā)量等資料，根據(jù)公式P0=aP計(jì)算旬有效降水量，計(jì)算得保證率P=50%年的作物地面灌溉定額，其中冬小麥灌溉時(shí)段11月下旬、3月下旬、5月下旬分別灌水675m3/hm2；玉米灌溉時(shí)段8月上旬、下旬分別灌水600m3/hm2；花生及其它經(jīng)濟(jì)作物灌溉時(shí)段7月下旬、9月中旬分別灌水675m3/hm2。

3.2.4 凈灌需水量分析

根據(jù)灌區(qū)面積、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)灌溉保證率及主要作物灌溉制度等，分析計(jì)算得保證率P＝50%充分灌溉條件下灌區(qū)凈灌需水量為3571萬m3。其中冬小麥、玉米、花生及其它經(jīng)濟(jì)作物灌溉面積分別為1.05萬hm2、0.82萬hm2、0.35萬hm2，凈灌需水量分別為 2121萬 m3、978萬 m3、472萬 m3。

3.2.5 毛灌需水量分析

根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50288-99)規(guī)定，結(jié)合實(shí)際情況，規(guī)劃水平年，灌區(qū)引黃灌溉、當(dāng)?shù)氐乇硭⒕嗨壤孟禂?shù)分別達(dá)到0.60、0.80、0.85。根據(jù)灌區(qū)的水資源條件分3個(gè)方案：A，充分利用引黃指標(biāo)水量3400萬m3；B，充分利用淺層地下水可利用量2812萬m3；C，引黃水與淺層地下水結(jié)合，優(yōu)化調(diào)度。分別計(jì)算得P＝50%充分灌溉條件下灌區(qū)毛灌需水量見表1。

表1 灌區(qū)P＝50%充分灌溉條件下不同水源組成毛灌溉需水量計(jì)算成果表

4 灌區(qū)供需水量平衡分析

臺(tái)前縣新建城區(qū)水廠取水量730萬m3/a，水源為黃河水，考慮輸水損失需從口門引黃河水量840萬m3/a。灌區(qū)可供水量為7750萬m3，方案A：農(nóng)業(yè)灌溉充分利用引黃指標(biāo)水量，城區(qū)水廠無引黃指標(biāo)水量可用，則灌區(qū)需水量6458萬m3，余水量1292萬m3。方案B、C兩個(gè)方案引黃指標(biāo)水量分別余1834萬m3、900萬m3，均可滿足城區(qū)水廠引黃取水量要求，則灌區(qū)需水量分別為 6756萬m3、7032萬 m3，余水量分別為994萬 m3、718萬 m3；但方案B飽和開采淺層地下水會(huì)對(duì)地下水環(huán)境產(chǎn)生不利影響，因此，方案C較合理，符合水資源配置要求。

5 結(jié)語

臺(tái)前縣是國家扶貧開發(fā)重點(diǎn)縣，也是中原經(jīng)濟(jì)區(qū)的重要組成部分。當(dāng)前，河南正處在新型工業(yè)化、新型城鎮(zhèn)化、新型農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，國務(wù)院《關(guān)于支持河南省加快建設(shè)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)的指導(dǎo)意見》明確指出：“支持建設(shè)濮(陽縣)范(縣)臺(tái)(前縣)扶貧開發(fā)綜合試驗(yàn)區(qū)”。建設(shè)臺(tái)前城區(qū)供水工程是建設(shè)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)濮范臺(tái)扶貧開發(fā)綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)的迫切需要，符合河南省和臺(tái)前縣的實(shí)際，有利于進(jìn)一步縮小臺(tái)前縣基本公共服務(wù)指標(biāo)與全省平均水平的差距，有利于實(shí)現(xiàn)脫貧致富，改善民生，促進(jìn)臺(tái)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。