辽阳灌区改造二期工程水资源供需平衡分析

白宝丰，宋 旸，贾铭洋

(辽宁省辽阳水文局，辽宁 辽阳111000)

1 概 况

辽阳灌区位于辽阳市城西。辽阳灌区是辽阳市的中型灌区，是辽阳的重要商品粮基地，在全市农村经济，乃至整个国民经济和社会发展中占有十分重要的地位和作用。

灌区耕地面积240 km2，设计灌溉面积100 km2，有效灌溉面积80 km2，现实际灌溉面积67 km2。本次规划恢复灌溉面积13 km2，使实际灌溉面积达到87 km2。

到2020年规划恢复灌溉面积27 km2，使灌区实际灌溉面积达到设计灌溉面积100 km2。养鱼面积0.3 km2。

2007年，工程进行了第一期中型灌区节水配套改造，恢复水田6 km2，渠系水利用系数达到0.63。但是在当前的条件下，灌区骨干工程(三分干)包括节制闸、引水闸、分干渠道和建筑物及渠系配套建筑物工程仍然存在着许多问题亟待解决。

灌区现有的渠道特别是支渠以下末级渠系建筑物绝大部分老化失修、超期服役，输水能力下降，灌区灌溉正常运作受到障碍，严重影响了农业生产，制约了当地农村经济的发展［1］。

因此，为了实现水资源的可持续利用，改善农业生产条件，确保农业高效、高质、稳定、优化发展，有必要对辽阳灌区优质水稻生产项目进行改造［2］。

2 可供水源及灌溉面积

2.1 可供水源

灌区可供水源:

1)葠窝水库供水，年引水总量15 000 万m3。

2)灌区地下水可利用量为2 754 万m3。

两项总可供水量为17 754 万m3。

2.2 灌溉面积

辽阳灌区耕地面积240 km2，设计灌溉面积100 km2，有效灌溉面积80 km2，现实际灌溉面积67 km2。

本次规划恢复灌溉面积13 km2，使实际灌溉面积达到87 km2。

到2020年规划恢复灌溉面积27 km2，使灌区实际灌溉面积达到设计灌溉面积100 km2。养鱼面积0.3 km2。

3 用水量分析

3.1 基础数据确定

基础数据确定主要有3 项:灌溉制度、灌水方式及水层和灌溉定额计算。

3.1.1 灌溉制度

水稻各生育阶段起止时间为5月21日—9月25日。

3.1.2 灌水方式及水层

采用浅湿灌溉，返青水层控制到1 ～5 cm，分蘖初期0 ～5 cm，分蘖盛期0 ～8 cm，分蘖末烤田。拔节孕穗至抽穗开花期4 ～8 cm，乳熟期0 ～8 cm，黄熟落干。全生育期水库定期供水7 次，停水6 次，每次供水时间为8 d左右，停水时间为7 ～8 d。

根据本地区实际情况及参考朱庭云主编的《水稻灌溉的理论与技术》确定其水稻各生育阶段的水层深度。如表1。

表1 水稻各生育阶段、日期及设计水层深度表

3.1.3 灌溉定额计算

水稻灌溉定额按照育苗水定额5 m3/hm2，泡田定额定为300 m3/hm2，生育期灌水净定额取为775 m3/hm2。

不同水平年水稻灌溉净率定额评见表2。不同水平年渠首毛灌溉定额详见表3。

表2 不同水平年水稻灌溉净定额 m3/h m2

表3 不同水平年渠首毛灌溉定额表

灌区经过改造到2011年时水稻的灌溉毛定额为1 300 m3/hm2(包括补充漏斗区地下水)。2015年水稻的灌溉毛定额为1 190 m3/hm2(包括补充漏斗区地下水)。2020年水稻的灌溉毛定额为1 110 m3/hm2(包括补充漏斗区地下水)。

3.2 灌溉水利用系数

按《节水灌溉技术标准选编》中要求，参照国内已有资料确定该灌区的田间水利用系数、渠系水利用系数，灌溉水利用系数如表4。

3.3 泡田时间

根据《灌溉与排水工程设计规范》的要求，取泡田期延续时间为24 d。灌溉渠道的工作方式为轮灌方式。

3.4 灌水率

灌区内种植作物绝大部分是水稻，还有部分菜田、葡萄、蔬菜等。各次灌水所要求的灌水率采用如下公式:

式中:q 净为灌水率，m3/(s·666.7m2);T 为为灌水延续时间，以d 计，对自流灌区每天灌水时间为24 h计;m 为灌水定额。

3.5 不同水平年各项用水定额

不同水平年进行供需平衡时，各项用水定额，参照相关资料认定，详见表5。

表4 灌区渠系水、田间水、灌溉水利用系数

3.6 现状年实际用水量供需分析

3.6.1 可供水量

2011年灌区可供水量17 754 万m3，其中开发利用地下水2 754 万m3。

3.6.2 需水量

现状年实际需水量合计为15 860.2 万m3。其中:

1)农业灌溉用水13 130 万m3。

2)生态需水量安排60 万m3。

3)养鱼年需水20 万m3。

4)城乡生活年用水量624.2 万m3。

5)牲畜年用水量115 万m3。

6)工业年用水量1 911 万m3。

表5 不同水平年各项用水定额及发展指标表

4 需水量预测

需水量预测包括:可供水量和不同水平年需水量。

4.1 可供水量

在辽阳市水资源“十二五”规划中，通过对现存的沙坑进行回灌，每年可增加地下水补给量80 万m3，每年高定额灌溉回归水补给地下水水量可由下列方式估算:

式中:W 为田间回归水补给地下水水量，万m3;M 为取田间净灌溉定额775 m3/hm2;A 为灌区实际灌溉面积10.1 万hm2;β 为回归水有效利用系数，一般为0.25 ～0.35，估算值取0.25。

计算出田间回归水补给地下水水量为1 957 万m3。两项合计年可增加地下水补给量2 037 万m3。

由于灌溉对地下水回补量2 000 多万m3，可在现行可供水量2 754 万m3的基础上可以提高。2015年和2020年可以增加10%，使灌区地下水可供水量达到3 029 万m3。

4.2 不同水平年需水量

4.2.1 农业灌溉需水量

灌区水稻面积 2010年达到70 km2，增加2.7 km2。

2015年扩大种植面积达到76.7 km2，增加3.3 km2。

2020年灌区灌溉面积达到100 km2，恢复水田有效灌溉面积26.7 km2。

预测结果 2011年农业灌溉需水量为13 130 万m3，2015年 为13 090 万m3。2020年为16 650 万m3。

4.2.2 城镇生活需水量

灌区现有人口22.8 万人，按年增长率3‰计算，到2011年将达到23.1 万人，到2015年将达到23.2万人，到2020年将达到23.5 万人。根据计算灌区2015年 生 活 用 水 量 达719.8 万m3，2020年 达到729.1 万m3。

4.2.3 牲畜用水量

灌区预计到2015年大牲畜达到4000 头，小牲畜达到18 万头。预计2020年大牲畜达到5000 头，小牲畜达到 20 万头。2015年牲畜需水量为137.97 万m3，2020年牲畜需水量154.21 万m3。

4.2.4 生态需水量

通过城市规划部门及绿化等相关部门提供的资料，到 2015年和 2020年可以保持生态需水60 万m3。

4.2.5 工业需水量

根据预测需水量2015年达到2 916 万m3，2020年达到3 602 万m3。

4.2.6 其它用水量

2015年及2020年养鱼面积保持不变即0.3 km2，用水量20 万m3。

4.2.7 小 结

通过以上分析，到 2015年需水量为16 943.8 万m3;2020年需水量16 988.3 万m3。

5 水量平衡分析

灌区2011年，可供水量17 754 万m3，总需水量15860.2 万m3，平衡结果余水量1893.8 万m3。在2015年，可 供 水 量18 029 万m3，总 需 水 量16 932.8 万m3，平衡结果余水量1 085.20 万m3。在 2020年，供 水 量18 029 万m3，总 需 水 量16 988.38 万m3，平衡结果余水量1 039.6 万m3。

［1］迟俊民. 大型灌区水资源供需平衡与节水改造效益分析［J］. 中国农村水利水电，2007(07):55 －57.

［2］王玉华，任红，武慧. 枣庄市岩马水库灌区续建配套及节水改造工程可行性分析［J］. 山东水利，2005(06):30.