閔祥宇
結(jié)合水源條件,以及論證區(qū)域調(diào)查與資料收集,深入研究灌區(qū)用水的合理性和可靠性,提高用水效率和效益,降低建設(shè)項目取水和退水對周邊產(chǎn)生的不利影響,加強水資源的統(tǒng)一管理,促進莊河市水資源的優(yōu)化配置和可持續(xù)利用。保證灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉合理用水要求,同時為取水許可審批提供科學(xué)依據(jù)。
莊河灌區(qū)位于大連莊河市。灌溉作物以水稻為主,實際水田灌溉面積23.3 萬畝,其中由朱隈、英那河、轉(zhuǎn)角樓、永記4 個大型水庫補充灌溉的水田總面積19.91 萬畝,其中有鹽水田4 萬畝。經(jīng)統(tǒng)計,總灌溉用水14535 萬m3:其中區(qū)間集水優(yōu)先灌溉8260 萬m3,四大水庫補充灌溉用水6275 萬m3。見表1。
莊河市位于遼東半島東側(cè)南部,大連市東北部。莊河市多年平均地表水資源量為 16.96 億 m3,折合徑流深415.1mm。 偏 豐年(20%)、平 水年(50%)、偏枯年(75%)、枯水年(95%)的年徑流量分別為:23.39 億 m3、15.57 億m3、10.75 億 m3、5.80 億 m3,折合徑流深度 分 別 為 :572.5mm、381.1mm、263.2mm、142.0mm。
主要河流包括英那河、莊河、湖里河、地窨河等4 條主要河流。見表2。
朱隈水庫總庫容為16562 萬m3,興利庫容11162 萬m3;英那河水庫總庫容2.87 億 m3,興利庫容 2.09 億 m3;轉(zhuǎn)角樓水庫總庫容 14234 萬m3,興利庫容10846 萬 m3;永記 水 庫總庫容 3035 萬m3,興利庫容 1452 萬 m3。
根據(jù)《大連市主要水功能區(qū)水域納污能力核定方案和限制排污總量意見技術(shù)報告》(大連理工大學(xué),2017年12月)莊河市各主要河流水質(zhì)除個別受感潮河段影響外,均優(yōu)于Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
水稻灌溉用水由育苗用水、泡田、澆鹽用水及生育期補水3 部分組成,其中育苗用水采用節(jié)水型育苗方式,用水量為15m3/畝;泡田洗鹽用水結(jié)合《農(nóng)田灌溉節(jié)水技術(shù)手冊》及《農(nóng)田水利學(xué)》中有關(guān)數(shù)試驗成果,結(jié)合莊河灌區(qū)試驗成果,用水量為220m3/畝;生育期灌溉采用淺濕式灌溉方式,用長系列演算法,由歷年灌溉凈定額進行頻率計算,用水量為385m3/畝(保證率采用P=75%)。因此無鹽土質(zhì)用水凈定額為495m3/畝,有鹽土質(zhì)水凈定額為620m3/畝。
根據(jù)歷年灌區(qū)節(jié)水灌溉配套設(shè)計成果,莊河灌區(qū)渠系水利用系數(shù)可達到0.73,田間水利用系數(shù)0.97,因此灌溉水利用系數(shù)為0.71。用水過程和水量平衡分析
表1 莊河灌區(qū)四座大型水庫灌溉面積統(tǒng)計表 單位:萬畝、萬m3
表3 灌溉用水過程月、旬分配比表
表4 四大水庫灌溉用水量表
根據(jù)定額及利用系數(shù)分析成果,確定灌區(qū)無鹽土質(zhì)水田的毛灌溉定額為695m3/畝,有鹽土質(zhì)水田的毛灌溉定額為870m3/畝。其中有鹽水田4 萬畝,通過加權(quán)平均計算,確定莊河灌區(qū)(四大水庫)水田綜合灌溉定額730m3/畝((4×870+(19.91-4)×695)/19.91=730)。
四大水庫的農(nóng)業(yè)灌溉任務(wù)屬于補充灌溉,下游水田優(yōu)先采用水庫下游流域內(nèi)的其他水源進行灌溉,由于下游取水工程規(guī)模不大,調(diào)節(jié)能力不強,當(dāng)無法滿足灌溉所需的全部水量時,則有水庫通過干渠、河道等進行補充灌溉。
根據(jù)統(tǒng)計,朱隈、英那河、轉(zhuǎn)角樓水庫均有直接灌溉干渠,因此下游需要補水相對較少;永記水庫無干渠,主要采取下泄補水的方式,補水相對較多。多年來四大水庫補充灌溉面積19.91 萬畝,補水量 6275 萬 m3。見表 3、表 4、圖1。
引用《莊河市水資源配置規(guī)劃》《大伙房水庫輸水應(yīng)急入連工程初步設(shè)計報告》《引洋入連供水工程項目建議書》《大連市朱隈水庫除險加固工程》《莊河市永記水庫除險加固工程初步設(shè)計報告》等經(jīng)過批復(fù)的設(shè)計報告中的徑流分析資料進行分析。
來水分析:控制流域面積260km2,多年平均來水量9762 萬m3,蓉花山上游多年來水量 3616 萬 m3,朱、蓉、平區(qū)間多年平均來水量12994 萬m3。
其他用水分析:除補充灌溉外,供水指標(biāo)包括城市供水4132 萬m3,農(nóng)村生活、工業(yè)用水1474 萬m3,環(huán)境生態(tài)用水 336 萬 m3。
灌溉用水分析:優(yōu)先滿足75%保證率的灌溉用水,經(jīng)長系列調(diào)節(jié)計算,區(qū)間灌溉用水為2167 萬m3,滿足向下游水田補水灌溉1987 萬m3。
來水分析:控制流域多年平均來水量33322 萬m3,英那河庫下流域,多年平均來水量10733 萬m3。
其他用水分析:除補充灌溉外,供水指標(biāo)包括城市供水16039 萬m3,農(nóng)村生活、工業(yè)用水1044 萬m3,環(huán)境生態(tài)用水 372 萬 m3。
灌溉用水分析:優(yōu)先滿足75%保證率的灌溉用水,經(jīng)長系列調(diào)節(jié)計算,區(qū)間灌溉用水為2555 萬m3,滿足向下游灌區(qū)補水灌溉1840 萬m3。
來水分析:多年平均來水量7025萬m3,水庫下游多年平均來水量15062萬m3。
其他用水分析:除補充灌溉外,供水指標(biāo)包括農(nóng)村生活、工業(yè)用水693 萬m3,環(huán)境生態(tài)用水 34 萬 m3,向英那河水庫調(diào)水 967 萬 m3。
灌溉用水分析:優(yōu)先滿足75%保證率的灌溉用水,經(jīng)長系列調(diào)節(jié)計算,區(qū)間灌溉用水為2167萬 m3,滿足向下游灌區(qū)補水灌溉1334 萬 m3。
圖1 四大水庫補充灌溉用水水平衡圖(單位萬m3/a)
來水分析:控制流域面積35.42km2,多年平均徑流深535mm,75%保證率來水量1532.8 萬m3。
其他用水分析:除灌溉外,不存在其他用水。
灌溉用水分析:優(yōu)先滿足75%保證率的灌溉用水,因此現(xiàn)狀永記灌區(qū)的水源條件可以滿足實際灌溉總量1114萬m3/a。
莊河市各主要河流水質(zhì)除個別受感潮河段影響外,均優(yōu)于Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),可以滿足灌溉需求。
莊河灌區(qū)(四大水庫)補充灌溉用水占天然徑流量的4.70%,對區(qū)域地表水資源的影響較小。
采用Tennant 法計算,預(yù)留水庫下放的生態(tài)流量,不會改變下游河道的水文情勢和生態(tài)系統(tǒng),不會由此引發(fā)水域生態(tài)問題和產(chǎn)生水資源質(zhì)量下降的問題,因此對生態(tài)系統(tǒng)影響較小。
灌區(qū)退水通過入滲后,根據(jù)地形條件,形成回歸水,通過河道,最終排入黃海。從灌區(qū)性質(zhì)和工程布置來看,運行多年穩(wěn)定,形成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)平衡。
通過分析,莊河灌區(qū)符合國家政策,并且通過節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用以及灌區(qū)續(xù)建配套改造,灌區(qū)用水定額及渠系利用系數(shù)均處于先進水平。75%保證率情況下,四大水庫補充灌溉用水6275 萬m3,經(jīng)常系列分析,四大水庫可以滿足灌溉用水需求。