清浦区蛇家坝灌区水资源供需平衡分析

ｉ【水量分配与用水总量控制ｌｌ　清浦区蛭家＝Ｉ［贝湮区水　欠　源供需　衡分析　石炜’张健　陈娟’许广东。　蚌埠２３３００１　宿迁２２３８００）　（１．淮安市水利勘测设计研究院有限公司淮安２２３００５　２．水利部淮河水利委员会３．江苏省水文水资源勘测局宿迁分局【摘要】随着淮安市农业现代化进程的推进，对沿线农业水资源用量提出了更高的要求，蛇家坝灌区目前的用水量较高，　灌溉水利用系数较低，７５％４￣－率下尚不能满足灌溉要求，因此可以从防渗渠道、加固建筑物、改变种植结构等方面进行节　水改造，从而节约水资源。在此背景下，本文根据清浦区蛇家坝灌区现状供水能力以及各行业用水现状，分析灌区水资源供　需平衡情况。　【关键词】灌区水资源供需平衡一节水灌溉　溉面积１０．３万亩，现状有效灌溉面积８．５万亩。灌区的引用　、灌区概况　蛇家坝灌区位于苏北平原腹地，淮安市清浦区中部。东　北以京杭大运河为界，西临二河，南至团结河。涉及清浦区　的城南、武墩、黄码、盐河等４个乡镇，行政村２２个，人口　９．３６万，土地总面积１２６ｋｍ：，耕地面积ｌ０．７万亩，原设计灌　（７）耗水量。耗水量包括用水消耗量和非用水消耗量，其　水源主要来自洪泽湖，取水口以蛇家坝洞（引二河水）为主，　以武墩、王庄电灌站（引二河水）为辅，以运南、王庄引水洞　（引大运河水）作为补充水源，水源工程总供水流量　２６．２２ｍ％。　过渡到以取用水户为统计对象，对取用水大户逐一计量监　中用水消耗量主要是复核各行业耗水率及统计方法；非用水　消耗量是复核其与所在地区蒸发能力和面积是否相适应。　（８）排水量。根据用户排出量和入河量复核排水人河率。　四、主要结论　测统计、一般用水户抽样调查、综合推算区域用水总量的技　术方法，最终提高用水量统计的科学性、准确性和时效性。　２．加强水资源供用耗排和入海水量的监测　加强监控能力建设，通过加强在线或动态监测，提高对　根据山东半岛水量平衡方程计算公报中平衡差，并根　水资源供用耗排和人海水量的掌握，提高水资源监测的时　效性和准确性，建立准确、完善的水资源基础数据体系，对　据要素复核方法对方程各个要素进行复核，得出结论如下：　（１）根据１９９７～２０１１年《淮河片水资源公报》，按照公式　１山东半岛水量平衡误差均为正值，误差大小为２５．０５—７１．２３　亿ｍ　，相对平衡差在２０．１％到５８．１％之间（平衡差与水量收入　项的比值），明显大于全国的４．１％￣ｌＪ　７．７％。　（２）影响山东半岛水量平衡的主要因素是用水量统计　水资源开发利用情况进行有效跟踪和及时评价，准确掌握　水资源开发利用情况。　３．完善用水消耗量估算方法　目前水资源公报中用水消耗量估算方法较为粗放，应　采用更为准确的方法估算用水消耗量。对于用耗水率推算　用水消耗量的，应做典型实验和水平衡分析，并开展山东半　粗放、耗水率偏小、入海水量偏小、地表水资源量计算精度　不够、非用水消耗量较大等。　（３）山东半岛水量平衡误差不是由某一个因素单独造　岛行业耗水率测算工作，为估算用水消耗量提供技术依据。　４．探索非用水消耗水量计算方法　成的，而是由多个因素综合造成的，且各个因素对误差大小　的影响也不是固定不变的，因此山东半岛的水量平衡误差　具有不确定性。　五、建议　非用水消耗量不是一个确定的值，其大小取决于流域蒸　发能力和蒸发面积。由于非用水消耗量不易监测的特点，因此　目前非用水消耗量的计算方法是通过区域水量平衡方程计算　求得。非用水消耗量作为一个十分重要的水平衡要素，在水量　１．加强用水总量统计工作　平衡分析时不考虑非用水消耗是不准确的。因此建议选取水　文要素水量平衡方程中各要素资料均较完善且可靠度较高的　年份进行水量平衡计算，从而求得非用水消耗量，并拟合出非　用水消耗量和降水量的关系式。在之后的水量平衡分析时可　以根据降水量得到非用水消耗量的数据，但由于数据的精度　不高，数据仅能作为水量平衡差分析时的参考■　加强用水量统计工作对于提高公报编制精度有着重要　的作用。用水量统计工作应当充分借鉴第一次全国水利普　查经济社会用水调查的工作经验和技术方法，兼顾科学性　与可操作性，改进用水总量统计方法与方式，强化取用水计　量和监控，从以往以区域为统计对象的指标定额方法，逐步　水量分配与用水总量控制ｌｌ　表１　代表年降雨量、汛期降雨量表年型　平水年　一单位：ｍｍ　表３地表径流量及地表水可供水量计算成果　保证率　５０％　７５％　９５％　频率　代表年　年降雨量　汛期降雨量　Ｐ＝５０％　１９７６生　９１３　６４６．９５　降雨量　年径流深ｍｍ）　年径流量（万ｍ３）　９１３　２４６　３０９９．６　７８２．５　１１０　１３８６．０　５０７．４５　１７　２１４．２　般干旱年　Ｐ＝７５％　１９９７．年　７８２．５　４９５．８　特殊干旱年　Ｐ＝９５％　１９７８．雏　５０７．４５　３２６　表２蛇家坝灌区水资源供需平衡分析代表年型选取表　年型　选取　年雨量　保证率　选取　汛期雨量　保证率　代表年　年份　（ｍｍ）　（％）　汛期　（ｍｍ）　（％）　Ｉ９７０　９６６．８　４６．３　１９９３　６７４．４５　４６．３　径流可利用量（万ｍ３）　１０８４．９　６２３．７　１１７．８　表４浅层地下水资源总量表年型　平水年（ｐ＝５０％）　单位：万ｍ。　地下水资源总量　地下水可利用量　２３４５　４１６．７　平水　１９７９　９２４．６　４８．８　１９７６　６４６．９５　．４８．８　５１．２　１９７６　钷　１９８５　９１６１　．．５１．２　１９６８　６３７．６５　５０％　１９７６　９１３中等干旱年（Ｐ＝７５％）　特殊干旱年（ｐ＝９５％）　２００９　１３０３　４１６．７　４１６．７　０　５３－７　１９８７　５８９．７５　５６．１　１９９２　５８９　５３．７　５６．１　７０．７　１９７７　８２３．１　１９９７　７８２．３　７０．７　１９９９　５１２．０５　表５各年型引用过境水资源数量表单位：万ｍ。　＼年型　承手半＼　１９９７　般　１９６８　７７３．２　７３．２　２００２　５１１．１　干旱　一７３．２　７５．６　７８．０　８０．５　Ｐ＝５０％　４２２３．７　Ｐ＝７５％　４６９８．８　Ｐ＝９５％　５１２３．０　丘　１９６７　７６３．６　７５．６　１９９７　４９５．８　４６７．３　４３３．３　引水量　７５％　２００２　７５７．２　７８．０　１９８９　１９９４　７１７．３　８０．５　１９９５　表６现状可供水总量表　单位：万ｍ。　保证率　地表径流　地下水　回归水　过境水　合计　５０％　７５％　９５％　１０８４．８６　６２３．７０　１１７．８１　４１６．７０　４１６．７０　４１６．７Ｏ　３４５．４９　５８３．５４　ｌ１２３．１６　４２２４　４６９９　５１２３　６０７１　６３２３　６７８０．６　特殊　１９６６　６３７．０５　９０．２　１９９４　３７９．１　干旱　１９９５　６２８．７　９２．７　２００１　３６５－３５　Ａｔ－　９５％　１９７８　５０７．４５　９７．６　１９６６　３０１．７５　２００４　５８３．９０．２　９２．７　１９７８　９５＿１　９７．６　４　９５．１　１９７８　３２６　二、典型年选取　给量有一定困难，这里只考虑影响最大的降雨入渗量，计算　公式如下：　Ｐｒ＝Ｏｆ．ＰＦ　蛇家坝灌区农业用水主要以地表径流和引用二河水为　主，而二河水主要受淮河来水控制，而淮河来水的丰枯、灌　区用水量都与降雨量有着非常密切的关系。根据灌区现有　式中：Ｐｒ、　、Ｐ、Ｆ分别为降雨人渗补给量、补给系数　（取０．２５）、降雨量和面积（取陆地面积）。　资料，灌区水资源供需计算根据高良涧站和淮阴站两个雨　量站近４Ｏ年降雨资料，以年降雨量、汛期降雨量系列进行　频率分析，并以汛期雨量为主选定代表年。选定结果，平水　年、一般干旱年、特殊干旱年分别为１９７６年、１９９７年、１９７８　年，详见表１。在此基础上，对现状年份（２０１３年）在不同年　清浦区为地下水限制开采区，蛇家坝灌区各代表年地　下水可利用量为现状年实际开采量４１６．７万ｍ３详见表４。　３．过境水量　以代表年实际引水能力能够引进的水量作为供水量，　其最大引水量不超过取水许可证规定的引水量。以近２０年　蛇家坝洞上６月份水位进行排频分析，得出Ｐ＝５０％时，洞上　水位为１１．３０ｍ；Ｐ＝７５％时，洞上水位为１０．９５ｍ；Ｐ＝９５％时，　洞上水位为１０．２４ｍ。蛇家坝引水洞底板高程８．Ｏｍ，故　型进行水量供需平衡分析，详见表２。　三、现状可供水量　该灌区供水水源主要由降雨产生的地表径流、渠首引用　的二河水、农业灌溉产生的回归水，以及少部分地下水组成。　１．本地径流　Ｐ＝５０％时，能够满足引水量的要求，Ｐ＝７５％时，基本满足引　水量的要求，Ｐ＝９５％时，可引水抗旱。根据灌区各年引水量　确定过境水量可利用量，具体见表５。　４．回归水　地表水资源量是指在流域的水资源未被作任何利用的　情况下，在当地产生的地表径流量。本次计算根据１９７６年　刊布的《江苏省水文手册》中降雨径流、流量推算灌区各代　表年径流。由于本灌区属平原地区，对径流的调蓄能力较　由于工业、生活及其他用水量较少，回归水主要计入灌　低，需将径流总量乘以径流可利用率，得到地表水资源可利　用量。径流可利用率采用《淮安市水资源调查报告》中数据，　保证率５０％、７５％、９５％代表年的径流可利用率分别为　０．３５、０．４５、０．５５，详见表３。　２．地下水　溉用水产生的回归水量，按照《江苏省水中长期供求规划报　告》计算方法，水田的回归水量，按水田渗漏量和渠系损失　量的１／２计算，计算公式为：　回归水系数＝（１一灌溉水利用系数）／２　现状回归水系数为０２５３，回归水的利用则随不同代表年　地下水资源量为地下水各项补给量之和。分析各项补　型而变化，天气愈干，利用率越高，Ｐ＝５０％年型利用率取３５％，　疑水量分配与用水总量控制魏　表７净灌溉定额表单位：ｍ３／亩　表９现状不同年型需水总量及年内分配表单位：万ｍ。　保证率　５０％　２０　４０　７５％　９５％　年型　水稻　小麦　玉米　油菜　大豆　蔬菜　其他　５Ｏ％　３６０．１　１３＿３　２０　４６．７　１３－３　３３－３　６６．７　２０　４６．７　１５０　１８１　２３０　农业　３９０９．４　５１３５．７　６８４３．３　工业　５５０．８０　５５０．８０　５５０．８０　生活　６１６．８２　６１６．８２　６１６．８２　其他　２５０　２５０　２５０　合计　５３２７　６５５３　８２６１　７５％　４５３．５　３３３　９５％　５７３．６　６６．７　表８灌区主要农作物种植面积　作物　（万亩）　面积　表１０供需平衡总表单位：万ｍ。　水乎　＼＼　水稻　小麦　玉米　油菜　大豆　蔬菜　其它　合计　３．６３　３．８８　０．９９　０．５０　１．１６　３．８０　０．９９　１４．９４　可供水量　需水量　Ｐ＝５０％　６０７１　５３２７　余缺　７４４　种植指数　（％）　０．４３　０．４６　０．１２　Ｏ．０６　０．１４　０．４５　Ｏ．１２　１．７６　现状年　Ｐ＝７５％　Ｐ＝９５％　６３２３　６７８０．６　６５５３　８２６１　－２３１　——１４８０　为３４５．５万ｍ　；Ｐ＝７５％年型利用率取４５％，为５８３．５万ｍ］；　其他用水量主要包括环境卫生、养殖用水等，约为农业　用水的６％。２０１３年用水量为２５０万ｍ　。　５．需水总量　Ｐ＝９５％年型利用率取６５％，为１１２３．２万ｍ　。　５．可供水总量　灌区水资源可利用总量包括可利用的地表水、地下水、　过境水和回归水，并扣除重复利用水量。由于在地下水可利　现状年份需水总量见表９。　五、现状水资源供需平衡分析　用量中未计及渠系渗漏和灌溉人渗补给量，因而本次计算　无重复利用水量。不同年型灌区水资源可利用总量见表６。　四、各行业需水量　根据上文可供水量以及各行业需水量分析，现状年分　在各年型供需平衡过程计算见表１０。　从表１０可见，现状年在乎水年不缺水，一般干旱年略　有不足，缺２３１万ｍ　，特殊干旱年缺水量为１４８０万ＩＴＩ　，远　用水量主要由工业用水、农业用水、生活用水及其他用　水如绿化、养鱼等用水四部分组成。　１．工业用水量　远达不到农业水利现代化的要求。　缺水主要是因为耗水量较大的水稻种植面积较大，工　程配套率低，跑冒滴漏严重，灌溉水利用以及回归水利用系　工业用水预测采取工业特征参数预测法进行推算，工业　特征参数主要由万元产值用水定额和重复利用率组成。２０１３　年灌区工业产值１５．３亿元，万元产值用水量约为６０　ｍ　，工业　重复利用水系数为０．４Ｏ。现状年工业用水量为５５０．８万ｍ　。　２．农业用水　数低，致使水资源得不到有效利用。　六、应对措施　目前清浦区蛇家坝灌区水资源使用量以农业用水为　主，因此应从农业节水灌溉、以及增加水资源可利用量人　手，解决水源不足问题。　１．推广节水灌溉技术　农业用水主要计算水稻、小麦、玉米、油菜、大豆、蔬菜　及其他粮食和经济作物几部分。　灌溉定额：根据灌区的灌溉制度分析，各种作物不同年　型的净灌溉定额见表７。　灌溉水利用系数：灌区现状灌溉水利用系数为０．５０。　农业用水量：灌区２０１３年具体作物种类、种植结构、复　种指数及主要农产品产量见表８。　清浦区本身土方为砂壤土，渗透严重，为节约水资源，应　对灌区的主要渠道进行防渗处理，同时推广高效节水措施，如　管道灌溉、微喷灌等措施，提高灌溉水利用系数，节约水资源。　２．调整种植结构　灌区水稻种植比例较大，水稻是用水大户，灌区可因地　制宜，在引水困难地块改变种植结构，种植瓜果、蔬菜等经　经计算，现状年份不同年型农业用水量分别为：Ｐ＝５０％　年型为３９０９万ｍ。；Ｐ＝７５％年型为５１３６万ｍ３；Ｐ＝５０％年型　为６８４３万ｍ　。　３．生活用水　济作物，提高经济效益的同时减少用水量。　３．维修、加固灌区配套建筑物　对灌区内引水、退水、蓄水建筑物进行加固，加固配套　生活用水主要考虑人、畜用水，按每天消耗定额确定。　建筑物可以减少跑冒滴漏；加固引水建筑物可以在同等条　件下可以增加引用水量；增加蓄水建筑物可以增加地表径　流的拦蓄量，灌水也能增加回归水的可利用率，已达到水资　源可利用量的提升。　综上，通过以上种种手段，不仅可以改变蛇家坝灌区现　参考《江苏省城市生活与公共用水定额｝２０１３年城镇生活　用为１８０Ｌ／ｄ，农村生活用水为９０Ｌ／ｄ，牲畜用水均按２０Ｌ／ｄ。　２０１３年灌区总人口９．３６万，其中农业人口７．８５万，城　镇人口１．５１万，牲畜７．０７万头。　综上，２０１３年生活用水为６１６．８万Ｉｎ３。　４．其他用水　状水资源供应能力不足的困境，还可以恢复农业灌溉面积，　提高作物产量■　一