都江堰灌區(qū)需水預(yù)測研究

閆書星 高凱 田兵

摘 要：本文根據(jù)不同的預(yù)測內(nèi)容，選擇更能夠符合其需水機(jī)理、更能反映其需水變化趨勢、更充分利用所收集的相關(guān)資料情況的預(yù)測方法，采用定性預(yù)測與定量預(yù)測相結(jié)合的辦法，建立了都江堰灌區(qū)需水預(yù)測模型。將灌區(qū)分灌區(qū)生活需水預(yù)測、生態(tài)需水預(yù)測、農(nóng)業(yè)需水預(yù)測及工業(yè)需水四個部分分別進(jìn)行分塊預(yù)測。

關(guān)鍵詞：都江堰灌區(qū)；需水預(yù)測；用水定額；增長比率法

1.引言

需水預(yù)測在水資源規(guī)劃與管理中起著重要作用，它是供水決策、水利投資時的重要參考目標(biāo)。合理的需水預(yù)測能使供水投資更趨合理，推動經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

需水量預(yù)測是水供求研究的主要內(nèi)容，同時也為加強(qiáng)需水管理和制定社會發(fā)展規(guī)劃提供參考依據(jù)。內(nèi)容包括：根據(jù)灌區(qū)及相關(guān)的需水確立灌區(qū)需水預(yù)測方法和根據(jù)需水情況建立需水預(yù)測模型。

都江堰灌區(qū)是全國最大的灌區(qū)，是四川“天府之國”最富饒的地區(qū)，也是四川政治、經(jīng)濟(jì)、文化、交通的中心地帶，灌區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在全省國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)了舉足輕重的地位。水資源是都江堰灌區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐之一，水資源的供給構(gòu)成了灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展的資源基礎(chǔ)。

2.都江堰灌區(qū)概況

都江堰灌區(qū)位于四川盆地西部，介于東經(jīng)103°29'～ 105°24'、北緯29°24'～31°29'之間，地跨岷江、沱江、涪江三個流域，總幅員面積2.86萬km2，其中平原面積約0.67萬km2，占總面積的23.40%；丘陵面積約2.05km2，占總面積的71.7%；山區(qū)面積約0.14km2，占總面積的4.90%。目前，灌區(qū)幅員面積2.32萬km2，灌區(qū)中總耕地面積約1763.25萬畝，其中農(nóng)田1009.60萬畝，旱地753.65萬畝，分別占全省總量的21%和23%[1]。

3.灌區(qū)需水預(yù)測

3.1灌區(qū)需水預(yù)測方法

生活需水：生活用水量的確定一般是采用定額法[2]，即根據(jù)影響生活用水定額的因素和國家頒布的有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)確定不同水平年的生活用水定額，然后乘以供水人口，即得該供水年度的生活需水量。因此，生活需水量預(yù)測的關(guān)鍵是水平年的確定及不同水平年的供水人口和相應(yīng)的用水定額。

生態(tài)需水：生態(tài)系統(tǒng)需水是為維持生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及生態(tài)功能的正常發(fā)揮、保持水體生態(tài)功能、保證城市生態(tài)建設(shè)所需水量[3]。生態(tài)需水分為河道外生態(tài)需水和河流生態(tài)需水。生態(tài)需水的計(jì)算應(yīng)根據(jù)各種生態(tài)類型的需水特點(diǎn)，考慮不同保證率下的生態(tài)需水狀況[4]。

農(nóng)業(yè)需水：在灌溉設(shè)計(jì)保證率條件下按充分灌溉確定灌溉制度，當(dāng)發(fā)生降雨頻率大于50%的偏干旱、干旱年時，按非充分灌溉確定灌溉制度[5]。

工業(yè)需水：根據(jù)預(yù)測，都江堰灌區(qū)工業(yè)產(chǎn)值在各水平年的遞增率分別是1.71倍、1.63倍、1.27 倍，工業(yè)凈需水量的遞增率分別為37.1%，8.57%，26.7%。預(yù)測2020年工業(yè)生產(chǎn)凈需水量是2005的1.38倍。

工業(yè)需水定額采用萬元GDP需水定額。工業(yè)需水定額采用萬元GDP需水定額（m3/萬元）。但是由于資料收集的限制，往往只能收集到歷史萬元產(chǎn)值和需水量的數(shù)據(jù)，在本預(yù)測中，通過歷史數(shù)據(jù)將萬元產(chǎn)值取水量換算成萬元GDP取水量。

3.2灌區(qū)需水量

都江堰是成都市中心城區(qū)及青白江工業(yè)區(qū)生活及工業(yè)用水的主力水源，年供水量約11億m3。按照四川省都江堰總體規(guī)劃報(bào)告設(shè)想，都江堰在近期水平年（2015年）遠(yuǎn)期水平年（2020年）的工農(nóng)業(yè)和人口發(fā)展規(guī)劃如表3-1所示。

4.都江堰灌區(qū)的供水平衡分析

都江堰灌區(qū)的水源由四個部分組成：一是岷江干流魚嘴以上來水，二是成都平原區(qū)地表水和地下水，三是丘陵灌區(qū)當(dāng)?shù)貜搅鱽硭氖浅啥计皆吘壣絽^(qū)河流來水[5]～[9]。

根據(jù)對用水預(yù)測分析，全灌區(qū)在遠(yuǎn)期規(guī)劃水平年（2020年）的需水量為98.56億m3，占總水資源的28.9%，水資源總量上能夠滿足需要。但由于目前的水利用效率不高，按現(xiàn)在的自然條件，還不能達(dá)到規(guī)劃的要求。對岷江來水作頻率分析得出，當(dāng)P=90%時，年平均流量為396m3/s，年徑流量為124.88億m3。在目前上游調(diào)節(jié)性水利工程未建成的情況下，無壩引水引用水量按64%計(jì)算得出74.93億m3，達(dá)不到2015年的毛需供水量（78.02億m3）。在岷江上游修建調(diào)節(jié)性水庫后，這種情況可以得到解決。

基金項(xiàng)目：2017年安徽省高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目（2017ZR21）

參考文 獻(xiàn)

[1]王芳芳，吳時強(qiáng)。都江堰工程思考及其啟示[J].水資源保護(hù)，2017，33（50）.

[2]王蕾.寒區(qū)輸水渠道運(yùn)行管理若干問題及對策[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2017（02）：82-83-145.

作者簡介：

閆書星（1998-），男，安徽六安，學(xué)生，2017級水利水電工程專業(yè)。