睢寧縣新增千億斤糧食產(chǎn)能規(guī)劃區(qū)水資源平衡分析

劉新莊

（山脈科技股份有限公司，陜西 西安710065）

1 引言

糧食是人類(lèi)生活必不可少的資源，對(duì)作物區(qū)改、擴(kuò)建，可以在一定程度上提高農(nóng)作物產(chǎn)量，增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入，維持社會(huì)穩(wěn)定，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展［1-3］。水資源是限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的一大因素，灌區(qū)水資源分析可為灌區(qū)規(guī)劃合理性分析提供參考。只有足夠量的水資源，灌區(qū)改、擴(kuò)建工程建設(shè)才能成為可能。灌區(qū)水資源平衡分析，需要收集大量的資料，獲取當(dāng)?shù)亟涤炅?、徑流量等參?shù)［4-6］。

2 項(xiàng)目區(qū)水源概況

項(xiàng)目區(qū)供水主要是地表水、地下水、回歸水以及現(xiàn)狀工程翻水站的翻引水量，需水主要是農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水及鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村生活用水和生態(tài)環(huán)境用水等。新增千億斤糧食產(chǎn)能規(guī)劃區(qū)位于睢寧縣嵐山鎮(zhèn)、官山鎮(zhèn)、邱集鎮(zhèn)，這三個(gè)鎮(zhèn)位于徐沙河及新龍河沿線(xiàn)，地表水通過(guò)徐沙河、新龍河沿線(xiàn)的沙集閘、凌城閘、魯廟閘、高集閘、朱西閘等水閘節(jié)制灌溉，外來(lái)水水源主要通過(guò)沙集站、凌城站翻引徐洪河水進(jìn)入項(xiàng)目區(qū)，因此項(xiàng)目區(qū)水源有保障。

3 現(xiàn)狀水資源平衡分析

3.1 灌區(qū)水資源概況

（1）降水量

根據(jù)睢寧縣氣象站1951年～2014年連續(xù)降雨資料統(tǒng)計(jì)，年降水量在568.4 mm～1360 mm之間，平均降水量869 mm。降水集中在每年6月～9月，與作物生長(zhǎng)期一致。汛期降水量在289 mm～1012 mm之間。

（2）徑流量

根據(jù)64年實(shí)測(cè)資料，徑流量在110 mm～663.2 mm之間，多年平均徑流量為223 mm。汛期徑流量在77 mm～586 mm之間，平均徑流量為190 mm。

（3）蒸發(fā)量

項(xiàng)目區(qū)多年水面蒸發(fā)量898.1 mm～1371.6 mm之間，平均蒸發(fā)量為1043.3 mm。

3.2 灌區(qū)水資源供需平衡分析

3.2.1 水平年、代表年（典型年）的確定

根據(jù)睢寧縣國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展規(guī)劃，選定現(xiàn)狀、規(guī)劃水平年為2015年、2020年。

根據(jù)降雨資料計(jì)算并適線(xiàn)，見(jiàn)表1。不同保證率設(shè)計(jì)雨量、徑流量見(jiàn)表2。各種代表年的降雨量、徑流量見(jiàn)表3。

表1 降雨徑流統(tǒng)計(jì)參數(shù)

表2 設(shè)計(jì)雨量、徑流量成果

表3 各種代表年雨量、徑流量統(tǒng)計(jì)表

3.2.2 水資源利用量計(jì)算

水資源包括當(dāng)?shù)氐乇硭?、地下水及可以利用的上游?lái)水量。

（1）當(dāng)?shù)氐乇硭Y源可利用量

地表水資源量是工程流域水資源的地表徑流量，不同保證率地表水資源見(jiàn)表5。此次新增千億斤糧食產(chǎn)能規(guī)劃區(qū)屬于平原地區(qū)，徑流調(diào)蓄能力差。

由于本項(xiàng)目區(qū)屬平原地區(qū)，對(duì)徑流的調(diào)蓄能力較低，需考慮徑流可利用率的影響。項(xiàng)目區(qū)土壤保水性差，保證率50%、75%、85%的徑流可利用率分別為0.35、0.40、0.46。隨著項(xiàng)目區(qū)節(jié)水配套改造工程的實(shí)施，徑流可利用率逐步提高，2020年保證率50%、75%、85%的徑流可利用率分別為0.45、0.50、0.55。不同保證率徑流計(jì)算見(jiàn)表4。

表4 各種保證率的地表徑流計(jì)算成果

（2）過(guò)境水可利用量

過(guò)境水量是項(xiàng)目區(qū)的主要水資源，本項(xiàng)目區(qū)主要調(diào)引徐洪河水，可利用過(guò)境水量，見(jiàn)表5。

表5 項(xiàng)目區(qū)過(guò)境水可利用量表

（3）水資源可利用總量計(jì)算

獲取地表水、地下水資源可利用量后，扣除重復(fù)水量，即得水資源可利用總量，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 水資源可供水總量統(tǒng)計(jì)表 單位：萬(wàn)m3

3.2.3 需水量計(jì)算

項(xiàng)目區(qū)用水需求主要分為農(nóng)業(yè)和非農(nóng)業(yè)需水量?jī)煞N類(lèi)型。

（1）農(nóng)業(yè)需水量

農(nóng)業(yè)需水量主要根據(jù)農(nóng)作物種植面積和作物凈灌溉定額確定，經(jīng)計(jì)算農(nóng)業(yè)需水量見(jiàn)表7。

表7 2015年農(nóng)業(yè)需水量

（2）非農(nóng)業(yè)用水量

非農(nóng)業(yè)用水量主要為灌區(qū)內(nèi)村鎮(zhèn)居民生活用水、牲畜飲水及生態(tài)用水，單位居民生活用水定額為60 L/d，項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀人口25010人，現(xiàn)狀人口用水量為0.06×25010×365=54.9萬(wàn)m3。

牲畜用水量31.4萬(wàn)m3，生態(tài)用水量為10萬(wàn)m3，合計(jì)非農(nóng)業(yè)用水量41.4萬(wàn)m3。不同來(lái)水頻率、不同水平年非農(nóng)業(yè)用水變化不大，且占總用水量的比重不大，因而不考慮其變化。

3.2.4 水資源供需平衡分析

水資源供需平衡分析應(yīng)考慮各種可利用水量和各項(xiàng)需水量。2015年項(xiàng)目區(qū)水資源供需平衡結(jié)果見(jiàn)表8。表8反映了2015年水平年灌區(qū)可利用水資源的供需平衡關(guān)系，本項(xiàng)目區(qū)當(dāng)?shù)乜衫盟Y源只占需水量的60%左右，其余農(nóng)業(yè)灌溉主要依靠外來(lái)水（徐洪河），但外來(lái)水受調(diào)度的限制，外來(lái)水可利用量會(huì)比預(yù)計(jì)的需求要少，因而有必要采取節(jié)水措施，盡量節(jié)約寶貴的水資源。

表8 2015年水資源供需平衡

4 改造后水資源平衡分析

4.1 灌區(qū)內(nèi)人口、農(nóng)業(yè)、工業(yè)及畜牧業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)

4.1.1 灌區(qū)人口發(fā)展預(yù)測(cè)

灌區(qū)現(xiàn)狀總?cè)丝跒?5010人，本地區(qū)人口增長(zhǎng)率為3%，預(yù)測(cè)2020年灌區(qū)人口為28993人。隨著小城鎮(zhèn)建設(shè)的發(fā)展，鎮(zhèn)村人口的比例將逐年提高，2015年鎮(zhèn)、村人口比例為18%，2020年鎮(zhèn)村人口比例上升到30%，項(xiàng)目區(qū)人口預(yù)測(cè)見(jiàn)表9。

表9 項(xiàng)目區(qū)人口發(fā)展預(yù)測(cè)

4.1.2 灌區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展預(yù)測(cè)

1）作物種植面積發(fā)展預(yù)測(cè)

本項(xiàng)目區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積2萬(wàn)畝，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，農(nóng)業(yè)節(jié)水水平的提高，灌溉用水量有減小趨勢(shì)（鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)用水及居民生活用水有增加趨勢(shì)）。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，各種作物的種植比例會(huì)有改變，預(yù)測(cè)各種作物種植面積見(jiàn)表10。

表10 作物種植面積發(fā)展預(yù)測(cè) 單位：萬(wàn)畝

2）灌溉用水定額預(yù)測(cè)

灌溉定額與灌水技術(shù)發(fā)展水平有關(guān)，隨著節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展，灌水定額有減小的趨勢(shì)，根據(jù)現(xiàn)狀灌水定額及灌水技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)測(cè)灌區(qū)內(nèi)各種作物灌溉用水定額見(jiàn)表11。

表11 灌區(qū)內(nèi)各種作物灌溉定額預(yù)測(cè) 單位：m3/畝

4.2 規(guī)劃年供需水平衡分析

4.2.1 規(guī)劃水平年可供水量預(yù)測(cè)

規(guī)劃水平年可供水量見(jiàn)表12。

表12 水資源可供水總量統(tǒng)計(jì) 單位：m3

4.2.2 規(guī)劃水平年需水量預(yù)測(cè)

（1）農(nóng)業(yè)用水量

目前灌溉水利用系數(shù)約為0.55，通過(guò)防滲渠道防滲及發(fā)展管道灌溉等，渠系水利用系數(shù)會(huì)逐步提高，2020年項(xiàng)目區(qū)灌溉水利用系達(dá)到0.65。各種作物不同水平年灌溉面積及灌溉定額分別見(jiàn)表10和表11。由此計(jì)算得各種水平年各保證率情況下的灌溉用水量，見(jiàn)表13。

表13 2020年農(nóng)作物灌溉用水量預(yù)測(cè) 單位：萬(wàn)m3

（2）非農(nóng)業(yè)用水量

非農(nóng)業(yè)用水量主要為灌區(qū)內(nèi)村鎮(zhèn)居民生活用水、牲畜飲水及生態(tài)用水，據(jù)調(diào)查本項(xiàng)目區(qū)無(wú)工業(yè)用水量。單位居民生活用水定額為60 L/d，睢寧縣人口增長(zhǎng)率取1.003，項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀人口25010人，規(guī)劃水平年人口28993人，規(guī)劃人口用水量為0.06×28993×365=63.5萬(wàn)m3。

預(yù)測(cè)牲畜用水量20.4萬(wàn)m3，生態(tài)用水為5萬(wàn)m3，合計(jì)非農(nóng)業(yè)用水量88.9萬(wàn)m3。不同來(lái)水頻率、不同水平年非農(nóng)業(yè)用水變化不大，且占總用水量的比重不大，因而不考慮其變化。

4.2.3 規(guī)劃年水資源供需分析

2020年灌區(qū)供需水量平衡分析見(jiàn)表14。

表14 2020年水資源供需平衡 單位：萬(wàn)m3

計(jì)算結(jié)果表明，在實(shí)行了灌區(qū)改造和推行了節(jié)水灌溉后，50%、75%年型不缺水；85%年型基本平衡，在確保居民生活用水的前提下，增加河道預(yù)蓄水量及地下水開(kāi)采量，適當(dāng)壓縮農(nóng)業(yè)用水，以解決水資源供需矛盾。

5 結(jié)論

通過(guò)大量資料的收集分析，分析了現(xiàn)狀年2015年和規(guī)劃年2020年項(xiàng)目區(qū)水資源供需平衡?，F(xiàn)狀年項(xiàng)目區(qū)可供水量?jī)H為需水量的60%，用水供給靠徐沙河調(diào)度，但外來(lái)水調(diào)度往往受限；因此，必須采取節(jié)水改造措施提高水資源利用率。改造后，規(guī)劃年2020年水資源利用效率提升，農(nóng)作物種植面積增加，在保證率P=50%、75%情況下不缺水，85%條件下需要節(jié)約農(nóng)業(yè)用水，以緩解用水矛盾。