好水河灌区库坝水资源联合调度研究

刘学军，刘 平，翟汝伟

(宁夏水利科学研究所，宁夏 银川 750021)

1 好水河灌区概况

好水河灌区位于宁夏隆德县北部的好水河谷川道区，东起好水乡张银村，西至杨河乡红旗村，沿好水河两岸呈狭长的带状分布，南北宽0.4～1.9km，东西长约 26.2km，涉及好水、杨河 2个乡的红星、杨河等 7个行政村共 48个自然村，总人口7334人。处于中温带半湿润地区向半干旱地区过渡地带，春秋季节长、夏季短、冬季寒冷。昼夜温差大，年均气温 5.1℃，年平均日照时数 2228 h，年均降水量 519.4mm，降水主要集中在7—9月，占到全年降水量的 60%左右，年均水面蒸发量 830mm，无霜期114 d。灌区内农田主要分布于好水河流域的河谷一级阶地，地势东高西低，自然落差大，海拔介于1835—2195m之间。土层深厚，土壤肥沃，气候适宜，水土资源开发利用条件较好，农业增产潜力大，灌区设计灌溉面积 733hm2。近年来，由于工程和水资源统一调度困难，致使现有灌溉面积不足333hm2，远不能达到设计灌溉能力。

2 流域库坝水资源现状

2.1 张银水库拦蓄水资源状况

好水河灌区灌溉水源以张银水库库水为主，并利用团结、下老庄、张家沟、何家岔、后沟等水保骨干坝水源作为补充。张银水库以上流域降水比较丰沛，年均降水量 550mm，但降水年内分配不均，降水主要集中在 6—9月，此期间降水量占到全年降水量的 72%。好水河灌区不同降水频率及多年平均各月降水量见表1。张银水库汇流面积12.5km2，多年平均径流深110mm，多年平均入库径流量137.5万m3，不同降水频率及多年平均各月入库径流量见表 2。

表1 好水河灌区不同降水频率及多年平均各月降水量 mm

表2 张银水库不同降水频率及多年平均各月入库径流量 万m3

2.2 水保骨干坝水资源拦蓄状况

好水河流域现有11座水保骨干坝，根据近年来淤地坝的运行效果，各水保骨干坝在降水频率75%时可拦蓄的水资源量见表3。

表3 降水频率 75%时骨干坝的各项基本数据

2.3 中小型淤地坝水资源拦蓄状况

好水河流域内已建成中型淤地坝15座、小型淤地坝16座，其中用于灌溉引水的中小型淤地坝有15座。根据流域特征及近年来淤地坝的运行效果，15座用于灌溉引水的中小型淤地坝在降水频率 75%时可供灌溉的水资源量见表 4。

表4 降水频率 75%时15座中小型淤地坝的各项基本数据

2.4 不同降水频率时张银水库可提供的灌溉水量

张银水库汇流面积12.5km2，多年平均径流深110mm，多年平均入库径流量137.5万m3，降水频率 50%时的径流量为126.2万m3，降水频率 75%时的径流量为87.3万m3，多年平均水面蒸发量 830mm。扣除蒸发和渗漏损失，张银水库降水频率75%时可向灌区提供灌溉水量 79.3万m3，降水频率 50%时可向灌区提供灌溉水量117.6万m3，不同降水频率和多年平均情况下可提供灌溉水量见表5。

2.5 灌区库坝水资源可利用量

好水河流域现有小(一)型水库1座(张银水库)，水保骨干坝11座，中小型淤地坝31座，其中可为灌区提供灌溉水源的中小型淤地坝15座。在降水频率 75%时，库坝水源工程可提供灌溉水量316.8万m3，其中张银水库可提供灌溉水量 79.3万m3，11座水保骨干坝提供灌溉水量176.1万m3，15座中小型淤地坝提供灌溉水量 61.4万m3。不同降水频率下各类水源工程可提供的灌溉水量见表 6。

表5 不同降水频率和多年平均情况下张银水库可供灌溉水量

3 灌区水资源利用规划及库坝水资源联合调度方案

3.1 灌区用水现状

好水河灌区配套工程于1984年完工，建有输水干渠3条共27.3km，设计灌溉面积 733hm2，主要灌溉水源为张银水库库水，并辅以部分水保骨干坝水源，但仍有部分水保骨干坝、中小型淤地坝水资源没有得到合理利用。

表6 不同降水频率和多年平均情况下各类水源工程可供灌溉水量 万m3

好水河灌区主要利用流域河道输水，但由于河道输水距离长，最大输水距离为11km，输水损失率高达35%，水资源利用效率较低。灌区内河谷、沟道较多，灌区在分阶段建设过程中以河谷、沟道为界被分成多个小片灌区，各干渠相互独立使得水资源统一调配存在困难。灌区建筑物配套率低，缺乏必要的控制性建筑物，外加取水建筑物、引水口多设在河道边，无法进行计划灌水和用水调配，从而导致村组抢水现象突出，水事纠纷频发。灌区 85%的衬砌干渠、80%的支渠、96%的配套建筑物遭水毁破坏;灌水方式仍以传统的大水漫灌为主，管理粗放，灌溉中跑水、漏水现象严重，灌溉定额高达 5775m3/hm2，灌溉面积不足333hm2，灌溉水分生产效率仅0.6～0.8kg/m3，现状渠系水利用系数约为0.5，田间水利用系数约为0.6，灌溉水利用系数约为0.3，造成了大量水资源的浪费;现灌区水费收费标准为225元/hm2，低于供水成本。

3.2 灌区水资源利用规划

为了实现灌区库坝水资源联合调度，使有限的水资源得到高效利用，隆德县提出了好水河灌区节水改造规划，规划对原设计的 733hm2灌区进行节水改造，充分利用库坝拦蓄的水资源[1]。同时，利用库坝水资源调度工程，在灌区周边发展扬水灌区 200hm2，使灌区灌溉面积达到933hm2。具体做法:首先，调整种植结构。根据县域经济发展规划调整灌区种植结构。其次，制定灌溉制度。在分析灌区降水量各月分布状况和主要作物需水量的基础上，制定了主要作物的节水灌溉制度，见表7。

表7 好水河灌区主要作物节水灌溉制度

3.3 灌区需水量规划

灌区需水量包括:第一，灌溉需水量。灌区规划灌溉面积933hm2，其中自流灌溉面积 733hm2、扬水灌区面积 200hm2。根据设计的节水灌溉定额，灌区每年需净灌溉水量138.6万m3。灌区设有三级渠道，干渠水利用系数0.85，支渠水利用系数0.90、农渠水利用系数0.92，渠系水利用系数0.70，田间水利用系数0.9，则灌区灌溉水综合利用系数为0.63。因此，灌区每年灌溉总需水量 220万m3，毛灌溉定额 2355m3/hm2。第二，人畜饮水需水量。灌区现有人口7334人，考虑人口的增长率按照12‰计，人均需水量 40L/d，预计到2015年人畜饮水需水量12.06万m3。

3.4 灌区库坝水资源联合调度方案

建设水资源联合调度连通工程，利用引水工程将库、坝水资源加以连通[2-3]，为水资源的联合调度创造了条件。转变输水方式，将原先的利用河道输水改为衬砌干渠输水，以减少输水损失;取消沿河众多的取水口，实现渠系网络水资源的统一调配、优化配置和高效利用。建设河道调蓄水池，充分拦蓄洪水期河道径流，利用扬水泵站，将河道蓄水池拦蓄的径流输送到南北干渠，以缓解灌区因水资源时空分布不均造成的用水矛盾。建设田间节水改造工程和推行田间高效节水灌溉技术，杜绝灌水粗放、浪费水资源等现象。通过灌区水资源的联合调度，实现库、坝、池联用，蓄、引、提结合，流域水资源时空调节、合理配置，达到高效利用水资源的目的。

4 库、坝、池水资源联合调度工程建设

为了实现库、坝、池水资源的联合调度，须配套建设必要的水资源联合调度工程。根据灌区建设改造规划，水资源联合调度措施主要有:①修建灌区南北干渠。变河道输水为渠道输水，灌溉水源以张银水库水源为主，输水至总干渠，通过总干渠再输送到各级灌溉渠道。建设内容包括:总干渠1条(长 5km)，好水北干渠1条(长16.38km)，好水南干渠1条(长16.40km)，配套支渠194条(57.90km)，农渠 93条(19.65km)。②建设水保骨干坝、中小型淤地坝、灌溉渠道连通工程。建设张家台子、范湾、吊岔、通丰、郭家台子、张沟、西沟等 8座坝的水资源联合调度引水连通工程，建设引水渠3.1km，建立长藤结瓜式的水资源联合调度和灌溉网络。③建设河道调蓄水池，调蓄利用河道水资源。沿着好水河河道开挖蓄水池10座，单座蓄水池设计库容5000m3，配套移动水泵机组10台套、移动软管 4.8km，输水至田间灌溉渠道，建设蓄、引、提相结合的水资源调配工程。④配套各级渠系建筑物，连通各小片灌区渠系，田间建设标准小畦田，推广田间节水灌溉技术，实现水资源的高效利用。

[1]何宝银，刘学军.宁夏中南部旱区节水农业建设关键技术研究与应用[J].宁夏农林科技，2008(6):87-89.

[2]卜崇德，郭文锋.淤地坝在干旱地区洪水资源利用中的作用和效益[J].中国水土保持，2007(3):42-43.

[3]张宁，卜崇德，刘平，等.聂家河小流域库坝池窖联合利用水资源的实践[J].中国水土保持，2007(6):20-21.