商丘包公廟灌區(qū)水量供需分析

臧紅霞 陳長(zhǎng)茵 張本元 冷永法

商丘包公廟灌區(qū)水量供需分析

臧紅霞1陳長(zhǎng)茵1張本元1冷永法2

包公廟灌區(qū)位于商丘市睢陽(yáng)區(qū)東南部，設(shè)計(jì)灌溉面積10萬(wàn)畝，現(xiàn)狀灌溉面積8.5萬(wàn)畝。灌區(qū)內(nèi)群眾以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，糧食作物主要有小麥、玉米、大豆，經(jīng)濟(jì)作物有棉花、煙葉，油料作物有芝麻、花生、油菜等，復(fù)種指數(shù)1.8。截至2008年底，灌區(qū)內(nèi)人口17.81萬(wàn)，農(nóng)業(yè)人口14.25萬(wàn)，人均占有糧食807kg，人均收入3593元。

1 灌區(qū)現(xiàn)狀水量供需平衡分析

1.1 灌溉保證率及典型年

灌區(qū)處于半濕潤(rùn)、半干旱地區(qū)，參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50288-99，確定灌區(qū)灌溉設(shè)計(jì)保證率為50%；灌區(qū)需水量以用水量大的小麥、玉米進(jìn)行分析計(jì)算。

灌區(qū)灌溉水源主要來(lái)源于地表水、淺層地下水和引黃水。根據(jù)1956～2004年系列商丘市降水量資料，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，得知接近設(shè)計(jì)保證率50%的年份為2002年。

1.2 需水量計(jì)算

1.2.1 灌溉定額選定

灌區(qū)主要種植農(nóng)作物為小麥、玉米、花生、棉花?；ㄉ兔藁ㄉ趦?nèi)用水量較小，因此，灌溉需水量以小麥、玉米為代表作物進(jìn)行分析計(jì)算。根據(jù)灌區(qū)多年實(shí)測(cè)資料，在50%灌溉保證率時(shí)，作物凈灌溉定額如下：

1.2.2 灌溉方式

灌區(qū)以渠灌為主，通過(guò)大沙河包公廟閘蓄水，進(jìn)入輸水干渠，再引水至田間灌水渠道，進(jìn)行田間灌溉。灌區(qū)現(xiàn)狀渠系水利用系數(shù)取0.5，田間水利用系數(shù)取0.8，則灌溉水利用系數(shù)η=0.5×0.8=0.40。

1.2.3 灌溉需水量計(jì)算

灌區(qū)需水量按下式計(jì)算：

式中：

W——灌溉需水量（m3）；

Ai——灌溉面積（畝）；

M凈——作物凈灌溉定額（m3/畝）。

經(jīng)計(jì)算，項(xiàng)目區(qū)灌溉總用水量4175.00 萬(wàn) m3。

1.2.4 居民生活用水量估算

居民生活用水，每人每天按0.050m3（50L）計(jì)算，灌區(qū)現(xiàn)有人口14.25 萬(wàn)人，共需水量為：0.050（m3）×365（天）×14.25（萬(wàn)人）＝260.06萬(wàn)m3。

1.2.5 其他用水量估算

其他用水量包括主要：大牲畜（牛、馬等）用水量、小牲畜（豬、羊等）用水量及其他用水量。計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)：大牲畜每頭每天0.050m3（50L），小牲畜每頭每天0.020m3（20L），其他用水量按居民、牲畜用水量之和的10%計(jì)算，灌區(qū)其他用水量合計(jì)52.23萬(wàn)m3。

綜上所述，灌區(qū)年需水總量4487.29 萬(wàn) m3。

1.3 可供水量估算

灌區(qū)可供水量主要來(lái)源于地表水、地下水及引黃水，現(xiàn)分述如下：

（1）地表水：灌區(qū)總面積為15萬(wàn)畝（100km2），p=50%時(shí)典型年為2002年，其年降雨量為650mm。根據(jù)睢陽(yáng)區(qū)多年降水徑流資料，在p=50%時(shí)，徑流系數(shù)為0.35，通過(guò)控制建筑物可攔蓄地表水為650/1000×0.35×10000=2275萬(wàn)m3，實(shí)際可攔蓄地表水約為1092 萬(wàn) m3。

（2）地下水：灌區(qū)現(xiàn)有地下水開采模數(shù)為15.00萬(wàn)m3/（km2年），則灌區(qū)地下水可開采量為15.00×100=1500萬(wàn)m3。

（3）引黃水：按照商丘市水利局年度用水計(jì)劃，對(duì)包公廟灌區(qū)年引黃供水量為1000 萬(wàn) m3。

綜上所述，灌區(qū)年可供水量為3592萬(wàn)m3。

1.4 供需水量平衡分析

從以上計(jì)算結(jié)果可以看出，灌區(qū)在50%灌溉保證率時(shí)，年需水量為4487.29萬(wàn)m3，年供水量為3592萬(wàn)m3，年缺水量為895.29萬(wàn)m3，不能滿足灌溉、生活及其他需要。

2 灌區(qū)建成后水量供需平衡分析

灌溉保證率、水源、典型年和灌溉定額和需水量計(jì)算方法同上。

2.1 需水量計(jì)算

灌區(qū)建成后以渠灌為主，通過(guò)大沙河包公廟閘蓄水，進(jìn)入輸水干渠，再引水至田間灌水渠道，以畦灌方式進(jìn)行田間灌溉。參考《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，灌區(qū)渠系水利用系數(shù)取0.55，田間水利用系數(shù)取0.90，則灌溉水利用系數(shù)η=0.55×0.90=0.495。經(jīng)計(jì)算，項(xiàng)目區(qū)灌溉總用水量3373.73萬(wàn)m3；居民生活用水每人每天按0.050m3（45L）計(jì)算，灌區(qū)現(xiàn)有人口14.25萬(wàn)人，共需水量為260.06萬(wàn)m3；其他用水量合計(jì)52.23萬(wàn)m3。

綜上所述，灌區(qū)年需水總量3686.02 萬(wàn) m3。

2.2 可供水量估算

通過(guò)控制建筑物可增加攔蓄地表水，地表水可供水量將達(dá)1820萬(wàn)m3；地下水和引黃水量不變，則灌區(qū)年可供水量為1820+1500+1000=4320 萬(wàn) m3。

2.3 供需水量平衡分析

從以上計(jì)算結(jié)果可以看出，灌區(qū)在50%灌溉保證率時(shí)，年需水量為3686.02萬(wàn)m3，年供水量為4320萬(wàn)m3，供水量大于需水量，可以滿足灌溉需要

1.河南省商丘水文水資源勘測(cè)局 476000 2.河南省商丘市睢陽(yáng)區(qū)水利局 476000）