小流域需水量及可供水量分析研究

鄭瀚 丁蕊 王宗麟 侯新 胡勇

【摘要】隨著重慶市江津區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展和城鄉(xiāng)居民生活水平的提高，復(fù)興河流域需水量迅速增加，發(fā)展和水資源的矛盾更加突出，水成為制約可持續(xù)發(fā)展的重要因數(shù)。復(fù)興河流域面積較小，至今尚未開展過該流域綜合規(guī)劃和單獨(dú)的專項(xiàng)規(guī)劃，以重慶市復(fù)興河流域（江津區(qū)段）為例進(jìn)行流域水資源需水量及可供水量分析研究，以充分合理利用復(fù)興河流域水資源，推動(dòng)復(fù)興河流域水資源開發(fā)利用綜合研究和科學(xué)規(guī)劃小流域。

【關(guān)鍵詞】小流域;需水量;可供水量;供需平衡分析;水資源配置;復(fù)興河

【中圖分類號(hào)】TV213

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

1 概況

重慶市江津區(qū)位于長(zhǎng)江上游，重慶西部，地理坐標(biāo)位于東經(jīng)105°49' 16”- 106°21' 43”，北緯28°31' 37”- 29°27' 15”之間。東臨巴南區(qū)、綦江區(qū)，西接永川區(qū)、四川省合江縣，南靠貴州省習(xí)水縣，北與壁山區(qū)，九龍坡區(qū)毗連，東西寬80km，南北長(zhǎng)lOOkm，幅員面積3219km2。江津區(qū)境內(nèi)水系有兩江四河，即長(zhǎng)江、綦江、塘河、臨江河、壁南河、筍溪河等六條主要河流，復(fù)興河為長(zhǎng)江三級(jí)支流，綦江河二級(jí)支流，筍溪河一級(jí)支流。復(fù)興河發(fā)源于貴州省習(xí)水縣兩路鄉(xiāng)金頂山，流域面積249 km2（其中江津境內(nèi)190km2），復(fù)興河河長(zhǎng)44.7km（其中江津境內(nèi)33.0 km），多年平均流量3.16m3/s，年均徑流總量0.877億m3，天然落差1212m。

復(fù)興河江津區(qū)段發(fā)源自柏林鎮(zhèn)沙河村二郎灘，流經(jīng)江津區(qū)柏林鎮(zhèn)東勝村青杠嘴，流經(jīng)柏林鎮(zhèn)沙河村，復(fù)興河（左岸）起于四坪鎮(zhèn)銀巖村毒石溪，終點(diǎn)位于旺龍村畢沙河。流經(jīng)蔡家鎮(zhèn)龍穴3社黃桷橋，復(fù)興村、龍穴村1社中咀變電站處注入筍溪河。

流域主要以灰棕紫色土、紅棕紫色土、暗棕紫色土與冷沙黃泥土為主，其中宜種性廣的紫色土面積較大。流域內(nèi)各鎮(zhèn)主要以農(nóng)業(yè)為主，糧食作物以水稻為主，其次為小麥、玉米、紅薯、碗胡豆、土豆、經(jīng)濟(jì)作物、水果等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年底復(fù)興河流域內(nèi)總?cè)丝?7565人，其中：場(chǎng)鎮(zhèn)人口9730人，農(nóng)村人口47838人。復(fù)興河流域涉及蔡家、柏林、四屏3個(gè)鎮(zhèn)均為江津區(qū)糧食產(chǎn)量大鎮(zhèn)，相應(yīng)是人口發(fā)展較快區(qū)域。根據(jù)《江津區(qū)蔡家城市總體規(guī)劃調(diào)整》（ 2015-2030）、《江津區(qū)柏林鎮(zhèn)總體規(guī)劃》和《江津區(qū)四屏鎮(zhèn)鎮(zhèn)總體規(guī)劃》，到2022年，復(fù)興河流域內(nèi)農(nóng)村人口為44700人，城市人口及旅游人口達(dá)116600人。復(fù)興河流域水資源豐富，有條件改善灌溉面積。根據(jù)流域耕地發(fā)布情況，結(jié)合退耕還林實(shí)施，合理利用水資源，2022年流域內(nèi)有效灌溉面積可達(dá)到4446.67hm2。牲畜發(fā)展結(jié)合農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，預(yù)計(jì)到2022年發(fā)展到25000頭。流域2022年社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展預(yù)測(cè)見表1。

復(fù)興河流域至今尚未開展過綜合規(guī)劃和單獨(dú)的專項(xiàng)規(guī)劃，目前流域的治理開發(fā)主要以江津區(qū)相關(guān)區(qū)域規(guī)劃為依據(jù)。復(fù)興河流域降水豐沛，水資源開發(fā)利用潛力大，隨著江津區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，未來可合理開發(fā)復(fù)興河流域豐沛的水資源，開展復(fù)興河流域水資源需水量和可供水量研究十分必要，以為科學(xué)制定該流域綜合規(guī)劃奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文以2017年為現(xiàn)狀分析研究水平年，以2022年為規(guī)劃分析研究水平年。

2 需水量預(yù)測(cè)分析

2.1 灌溉需水量

根據(jù)各主要作物歷年逐月灌水過程，按照種植制度，田中各作物灌水過程的加權(quán)平均即為田綜合灌水過程，土中各作物灌水過程的加權(quán)平均即為土綜合灌水過程，田綜合灌水過程和土綜合灌水過程按田土比例綜合即為田土綜合灌水過程，經(jīng)計(jì)算，灌溉水利用系數(shù)為0.52。參照《重慶市水資源綜合規(guī)劃》和鄰近流域灌溉定額，灌區(qū)多年平均田土綜合凈定額為224m3 /667hm2，其中田266m3 /667hm2，±190m3 /667hm2。P=75%綜合凈定額為240m3 /667hm2。依此預(yù)測(cè)2022年，復(fù)興河流域灌區(qū)4446.67hm2耕地多年平均灌溉毛需水量2134萬m3，P=75%灌溉毛需水量2287萬m3。

2.2 場(chǎng)鎮(zhèn)需水量

根據(jù)《江津區(qū)四屏城市總體規(guī)劃調(diào)整》（ 2006-2020）、《江津區(qū)柏林鎮(zhèn)總體規(guī)劃》（2008-2022年）和《重慶市江津區(qū)蔡家鎮(zhèn)總體規(guī)劃》（ 2016-2030），規(guī)劃水平年2022年，復(fù)興河流域內(nèi)場(chǎng)鎮(zhèn)人口11900人，農(nóng)村人口44700人，旅游人口60000人。

根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》（SL310-2014）規(guī)定并結(jié)合本次調(diào)查資料，規(guī)劃年場(chǎng)鎮(zhèn)生活用水日平均定額為150 L，人.d，旅游人口200 L/人.d，農(nóng)村人飲90 L/1人.d，牲畜30L/頭.d。 根據(jù)《重慶市城區(qū)水資源綜合規(guī)劃報(bào)告》、《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》（SL310-2004）等相關(guān)規(guī)定，確定復(fù)興河流域農(nóng)村人口用水定額取值為90 L/cap.d.牲畜平均日定額取值30L/頭.d。根據(jù)以上計(jì)算的規(guī)劃水平年灌區(qū)農(nóng)村人口、牲畜數(shù)量及農(nóng)村人畜用水定額，計(jì)算得到2022年復(fù)興河灌區(qū)農(nóng)村人畜用水需水量見表2。

2.3 綜合需水量

根據(jù)復(fù)興河流域內(nèi)需水預(yù)測(cè)成果，2022年復(fù)興河流域綜合需水量為2541萬m3，其中灌溉為2134萬m3，場(chǎng)鎮(zhèn)供水82萬m3，農(nóng)村人畜需水188萬m3，旅游供水137萬m3。

3 可供水量分析

3.1 現(xiàn)有水利設(shè)施現(xiàn)狀及可供水量

據(jù)調(diào)查，流域內(nèi)現(xiàn)有水利工程設(shè)施規(guī)模及數(shù)量為山坪塘288個(gè)，有效庫容及可供水量均為256萬m3。

3.2 新增可供水量

復(fù)興河流域水資源較為豐沛，有自流解決本流域內(nèi)灌溉供水的條件。根據(jù)《西南五?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）重點(diǎn)水源工程近期建設(shè)規(guī)劃報(bào)告》，規(guī)劃在“十三五”期間興建斑竹林水庫、竹園水庫，水庫建成后主要向四屏、柏林4446.67hm2耕地提供農(nóng)業(yè)灌溉用水、農(nóng)村人畜用水及柏林場(chǎng)鎮(zhèn)、蔡家紫云場(chǎng)供水，建設(shè)地點(diǎn)為柏林鎮(zhèn)和四屏鎮(zhèn)境內(nèi)。

根據(jù)計(jì)算結(jié)果表明，若需要滿足2022年復(fù)興河流域內(nèi)四屏、柏林兩鎮(zhèn)4000hm2耕地的灌溉用水及灌區(qū)內(nèi)人畜的農(nóng)村人畜飲水、場(chǎng)鎮(zhèn)用水、旅游人口用水，需要斑竹林水庫、竹園水庫至少850萬m3調(diào)節(jié)庫容。

根據(jù)《重慶市江津區(qū)水利十三五規(guī)劃報(bào)告》《江津區(qū)旅游發(fā)展規(guī)劃》《四屏鎮(zhèn)場(chǎng)鎮(zhèn)規(guī)劃》，在四屏鎮(zhèn)境內(nèi)擬建斑竹林水庫，水庫壩址位于復(fù)興河二級(jí)支流大水溝上，壩址集雨面積4.92km2，河長(zhǎng)9.85km，河道比降3.93‰。壩址多年平均流量為0.093 m3/s，多年平均來水量295.4萬m3。該水庫興利庫容為31.69萬m3，水庫多年平均毛供水量113.9萬m3。水庫任務(wù)規(guī)劃為四屏鎮(zhèn)旅游人口、城鎮(zhèn)人口和周邊農(nóng)村居民用水。

根據(jù)《重慶市江津區(qū)水利十三五規(guī)劃報(bào)告》擬建竹園水庫，該水庫是《水利改革發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《西南五省（市、區(qū)）骨干水源工程近期建設(shè)規(guī)劃》、《重慶市水利發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《重慶市水利發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃》以及《重慶市江津區(qū)水利發(fā)展“十三五”規(guī)劃（ 2016-2020）》等各級(jí)規(guī)劃提出的重點(diǎn)水源工程。項(xiàng)目位于江津區(qū)四屏鎮(zhèn)青堰村和柏林鎮(zhèn)沙河村交界處，距江津城區(qū)約68km。壩址位于靈仙河與其支流洋火溝匯合口下游約160m處，壩址以上控制集雨面積117.65km2，水庫多年平均來水量為7177萬m3。水庫多年平均可供水量為2286.07萬m3。項(xiàng)目的興建將改善城鄉(xiāng)居民生活用水品質(zhì)，夯實(shí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力基礎(chǔ)，是江津區(qū)實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、滿足人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要，也是實(shí)現(xiàn)生態(tài)富硒農(nóng)業(yè)和生態(tài)度假旅游產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展、鞏固脫貧成果的需要，同時(shí)還是貫徹綠色發(fā)展理念、實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)、高質(zhì)量發(fā)展的需要。

3.3 規(guī)劃水平年總可供水量

到2022年，復(fù)興河流域灌區(qū)多年平均可供水量為竹園水庫、大碑湖水庫和斑竹林水庫可供水量、新建山坪塘與灌區(qū)現(xiàn)有水利設(shè)施可供水量之和為2658萬m3。

4 供需平衡分析及建議

本次分析研究對(duì)復(fù)興河流域及外流域調(diào)水進(jìn)行來、用水平衡。供需水量平衡遵循以下四項(xiàng)原則：①符合資源節(jié)約環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)的要求;②能保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)水資源需求;③需滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的合理用水要求;④保障國(guó)家、省戰(zhàn)略部署和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展能夠促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)相對(duì)優(yōu)良、合理可行、投資較省。復(fù)興河流域需水總量及供需平衡計(jì)算結(jié)果見表3。

根據(jù)水量供需平衡成果分析，復(fù)興河流域總需水與供水之間形成一定規(guī)模的缺水，而在沒有規(guī)劃新建水源的情況下，屬嚴(yán)重缺水。

由此，建議：①規(guī)劃設(shè)計(jì)新建斑竹林水庫、竹園水庫能夠很好地滿足灌區(qū)灌溉供水需求，而復(fù)興河流域從總體上來看，仍然存在水量不足的情況，特別是在四屏鎮(zhèn)、柏林鎮(zhèn)灌溉和場(chǎng)鎮(zhèn)供水方面，還需要更多地補(bǔ)充一些水利設(shè)施。②根據(jù)復(fù)興河流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求，結(jié)合流域地址、徑流等基礎(chǔ)條件，建議復(fù)興河流域的開發(fā)任務(wù)擬定為以場(chǎng)鎮(zhèn)供水、農(nóng)業(yè)灌溉、農(nóng)村人畜用水為主，兼顧森林消防、生態(tài)環(huán)境、景觀旅游等綜合利用要求。③復(fù)興河流域降水豐沛，水資源開發(fā)利用潛力大，隨著江津區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，未來可充分合理利用復(fù)興河流域豐沛的水資源和旅游資源。④科學(xué)擬定復(fù)興河流域規(guī)劃和復(fù)興河流域水資源開發(fā)利用方案。⑤全面推行復(fù)興河河長(zhǎng)制，堅(jiān)持政府主導(dǎo)，屬地管理，分級(jí)負(fù)責(zé)，部門協(xié)作，社會(huì)共治，健全復(fù)興河保護(hù)管理長(zhǎng)效機(jī)制。

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[作者簡(jiǎn)介]鄭瀚（1998-），男，重慶人，本科，研究方向：給排水科學(xué)與工程、水資源水環(huán)境保護(hù)。

[通訊作者]丁蕊（1989-），女，遼寧撫順人，碩士，研究方向：水污染理論與控制技術(shù)。