南江灌区水量供需情况及水质分析
2013-10-24王志斌
王志斌
( 牡丹江市河道管理处,黑龙江 牡丹江157000)
1 自然状况
南江灌区是黑龙江省中型灌区之一,位于牡丹江市境内,属牡丹江流域中游。灌区地势东南高西北低,灌区东至磨刀石镇,西靠温春镇共荣三队,南至温春镇,北到青梅村,地理坐标为E129°26' ~E129°48',N44°24' ~N44°40'。
南江灌区总土地面积8.12 万hm2,其中耕地面积为1.68 万hm2,占总土地面积的20.7%,居民及其它占地面积0.56 万hm2,河道、湖塘、工程等占地面积0.084 万hm2,其它如荒原、林地等面积5.80 万hm2[1]。
2 灌区水量供需分析
2.1 灌区现状水量供需分析
全区多年平均水资源总量为54.79 亿m3,其中多年平均过境水量52.85 亿m3,由于水资源存在着地域分布不均,丰枯交替变化比较明显,年内分配不均的特点,属区内资源匮乏型缺水地区,因此开发利用入境水量和推广节水灌溉,建设节水型农业势在必行。本区多年平均入境水量52.85 亿m3,是工农业生产和生活用水的主要来源[2]。
南江灌区设计灌溉面积3 900 万hm2,本次节水配套改造项目拟改善水田灌溉面积470 万hm2,新建水田灌溉面积1 100 万hm2。
南江灌区自流灌区灌溉设计保证率为P =75%,提水灌区灌溉设计保证率为P=80%。
南江灌区现状水田灌溉定额为7 035 m3/hm2,灌溉水利用系数取0.55,则现状水田毛灌溉定额为12 795 m3/ hm2;现状旱田灌溉定额为13 500 m3/ hm2[3]。
经分析计算南江灌区现状水资源总量及可利用量见表1。南江灌区现状水资源利用量见表2。
表1 南江灌区现状水资源总量及可利用量表 亿m3
表2 南江灌区现状水资源利用量表 亿m3
南江灌区水资源可利用量4.8 亿m3,用水总量4.70 亿m3,其中农业用水0.19 亿m3。水资源供给量大于需求量,满足现状用水要求。
南江灌区灌溉用水均从牡丹江干流及其支流取水,本次项目区以提水灌溉为主,经分析计算求得南江灌区控制断面的年径流成果见表3。南江灌区各个泵站的取水量见表4。
表3 牡丹江干流南江灌区控制断面年径流成果表(采用)
表4 南江灌区各个取水泵站的设计流量
由表1 ~表4 可见,南江灌区各个泵站的取水量远小于牡丹江控制断面的年径流量,可见牡丹江水量充足,完全可以满足灌区用水要求。
2.2 项目实施完成后灌区水量供需分析
牡丹江市南江灌区采用6 座水库补偿调节方式、牡丹江干流提水、井灌方式进行灌溉,因此,按供水方式分为水库灌区、牡丹江干流提水灌区分别对设计水平年进行水量平衡计算。
牡丹江市南江灌区设计水田灌溉定额为6 240 m3/hm2,灌溉水利用系数取0.65,则设计水平年水田毛灌溉定额为9 600 m3/hm2,旱田设计水平年灌溉定额根据各处旱田种植品种确定。灌区现状灌溉定额为13 500 m3/hm2,灌溉水利用系数取0.45。
2.2.1 水库灌区的水量平衡
牡丹江市南江灌区温春分区的旱田以共荣水库、东南沟水库和楼房水库及其区间径流为补水水源;兴隆分区以牡丹峰水库和跃进水库及其区间径流为补水水源; 铁岭分区的水田以斗沟子水库和筛子沟水库及区间径流为补水水源,不足部分由井灌解决。
1) 回归水利用系数。考虑节水措施及用水历时等因素,设计水平年回归水利用系数取0.1,并且错时段回归[4]。
2) 平衡原则。灌区水量平衡遵循先上游后下游、先支流后干流的原则,按照用水的先后顺序及各区间灌溉期可供水量进行水量平衡,缺水量由水库补水和井灌解决。
3) 设计水平年水量平衡计算。设计水平年温春分区设计水田面积200 hm2,设计旱田面积500 hm2,兴隆分区设计水田面积470 hm2,设旱田面积210 hm2,铁岭分区设计水田面积550 hm2,设计旱田面积150 hm2。经计算水量供需可以达到平衡[5]。
2.2.2 牡丹江干流提水灌区的水量平衡
设计水平年以牡丹江干流为水源提水灌溉的有:温春分区设计水田面积210 hm2; 甘沟子分区设计水田面积800 hm2,设计旱田面积300 hm2; 沿江分区设计水田面积170 hm2,设计旱田面积200 hm2; 铁岭分区设计水田面积30 hm2。经计算水量供需可以达到平衡。
2.2.3 井灌区的水量平衡
只有铁岭分区设计旱田面积150 hm2以井灌为灌溉水源,此处地下水资源丰富,可以满足灌溉需求。
本次规划本着先生活后生产,先节水后开源的原则,首先保证人民的生活用水,再次保证农业生产用水,然后统筹规划工业及其他用水,对南江灌区的水资源进行合理预测规划。
南江灌区设计水田灌溉定额为7 035 m3/ hm2,灌溉水利用系数取0.65,则设计水田毛灌溉定额为10 830m3/ hm2。经分析计算南江灌区规划水资源利用量见表5。规划水资源总量为6.156 亿m3,其中地下水0.020 亿m3,地表水及客水6.136 亿m3,余水量0.385 亿m3。
表5 南江灌区规划水资源利用量表 亿m3
规划水平年的可供水量大于需水量,供水满足规划要求。项目区牡丹江干流水量充足,完全可以满足灌区用水要求。但是为了保持全区水资源的可持续利用,开源与节流并举,发展节水农业,还要进一步实施节水灌溉,保证科学规划利用水资源。
3 灌溉水质分析
牡丹江市环保局2010年《牡丹江市环境质量公报》中对牡丹江干流各江段水环境质量状况的报告显示,牡丹江市境内牡丹江干流各断面只有花脸沟断面达到水功能区划分类别标准,其余断面均未达到功能区划分类别标准,断面达标率为16.7%。其中,江滨大桥断面水质例行监测数据见表6[6]。
表6 2010年牡丹江江滨大桥断面水质监测数据表mg/L
对牡丹江市水源地断面的水质监测表明,牡丹江市城市集中式饮用水源地饮用水水质达标率为100%。
牡丹江市国控废水污染源达标率为90%,城镇污水处理厂废水处理达标率为100%。
根据《地表水环境质量标准》( GB3838—2002)和《农田灌溉水质标准》( GB5084—2005) ,南江灌区水质满足农业灌溉用水要求。
4 结论与建议
牡丹江市南江灌区是中型灌区,目前由于灌区建设尚未完成,渠系工程老化,田间不配套,管理水平滞后等原因,浪费水现象十分严重,灌溉水的利用率很低。而水资源是有限的,并非“取之不竭,用之不尽”,灌区要实现自身的繁荣和发展,为国家提供更多的商品粮,就必须大力推广节水灌溉,充分发挥水资源的效益,努力提高水的利用率,发展节水型农业,这已成为我国一项基本国策。通过对南江灌区的水量、水质的科学分析,确保灌区水资源的可持续利用,发展节水灌溉,在保证水资源可持续利用,促进国民经济持续高效发展,实现社会稳定和进步等方面均有十分重要的意义。
[1]牡丹江市水务局. 牡丹江市地下水资源开发利用规划报告[R]. 牡丹江:牡丹江市水务局,2001.
[2]牡丹江市水利勘测设计研究院. 牡丹江市南江灌区节水配套改造可行性研究报告[R]. 牡丹江:牡丹江市水利勘测设计研究院,2009.
[3]牡丹江市水利勘测设计研究院. 牡丹江市农业综合开发南江中型灌区节水配套改造项目实施方案[R]. 牡丹江:牡丹江市水利勘测设计研究院,2011.
[4]杨旭,佟大鹏. 基于物元模型分析的龙凤山灌区水资源承载力综合评价[J]. 黑龙江大学工程学报,2012,03(03) :32 -36.
[5][澳]Daniel Connell. 水政治[M]. 北京: 中国农业出版社,2011:63 -71.
[6]谷海萍,谷海荣. 林口县水资源情况综述[J]. 黑龙江水利科技,2011(05) :208.