依兰县道台桥镇水资源供需平衡分析及评价
2018-11-02马冲
马 冲
(哈尔滨市水务科学研究院，哈尔滨 150001)
0 引 言
道台桥镇位于黑龙江省依兰县境内，属于倭肯河灌区联合干渠八支渠控制的范围。灌区总面积3.4×104hm2，耕地总面积2.533 3×104hm2，设计净灌溉面积2.153 3×104hm2，其中水田1.092 7×104hm2，旱田喷灌1.060 7×104hm2。本次设计联合干渠八支渠控制的范围，水田灌溉面积0.049 3×104hm2。
1 项目区自然和资源情况
倭肯河为松花江右岸较大支流之一，发源于完达山脉西北侧阿尔哈山，位于E129°34′-E131°35′，N45°38′-N46°40′之间，东及东北为完达山，南为老爷岭，西及西南为张广才岭。流域面积为10 820 km2，流经七台河市和勃利、桦南、依兰县，于依兰镇北侧注入松花江。
倭肯河灌区位于黑龙江省中部，松花江右岸一级支流倭肯河下游左岸河谷平原区,依兰县境内。本区属寒温带大陆性季风气候区，特点是春季低温干旱，夏季温热多雨，秋季早霜，冬季长而寒冷。多年平均气温3.1℃，最低气温-37℃，最高气温35.5℃，多年平均降水量550 mm，降水多集中在夏秋汛期，7-9月份降水量占全年的70%以上。多年平均蒸发量(E601)700 mm。
2 供需平衡分区
2.1 平衡原则
以倭肯河天然径流为主，地下水及水库补水为辅。
2.2 平衡分区
本次水土平衡分4个区，即安兴灌区、三合灌区、学兴灌区和小水库灌区。
3 灌区总需水量
3.1 土地利用规划
依兰倭肯河灌区规划设计净灌溉总面积为2.153 3×104hm2，其中水田1.092 7×104hm2，旱田1.060 7×104hm2。详细分布情况见表1。
该灌区是以倭肯河水系天然径流为主要水源的自流灌区，其灌溉水源主要包括桃山水库供水、天然径流水量，自卫、兴隆山、隆兴3座小(Ⅰ)型水库供水、安兴水库供水及地下水补充供水。
表1 土地利用规划表 /104 hm2
3.2 水田灌溉制度
本次设计的灌溉制度设计参考以往的设计资料，根据发展“高产、优质、高效”农业的精神，水田采用“薄、浅、湿、晒”的灌水方法，全面推广旱育稀植，设计灌水率为9.195 m3/s·104hm2，最大灌水率10.8 m3/s·104hm2，净灌溉定额为6 132.00 m3/hm2。
3.3 灌区总需水量
规划水田面积1.092 7×104hm2，设计净灌溉定额6 132.00 m3/hm2，灌溉水利用系数0.65，则水田总需水量10 308.05×104m3。
规划旱田面积1.060 7×104hm2，设计净灌溉定额1 226.55 m3/hm2，灌溉水利用系数0.85，则旱田总需水量1 530.54×104m3。
该灌区设计总需水量11 838.59×104m3，其中安兴灌区5 041.44×104m3，三合灌区3 892.11×104m3，学兴灌区2 220.10×104m3，3座小水库灌区684.94×104m3。
4 灌区可供水量
倭肯河灌区水资源以倭肯河天然来水为主，以桃山水库、安兴水库、3座小水库及地下水补水为辅。
4.1 倭肯河天然来水量
1) 年径流分析。倭肯河干流有桃山、倭肯和喇嘛哞3个水文站，其中喇嘛哞站资料系列到1970年，系列较短，桃山、倭肯站资料系列较长。
《桃山水库第二期工程项目建议书》中水文成果为还原后的1957-2000年共44年系列的水文成果，桃山-安兴区间多年平均径流深R=106 mm，Cv=0.74，R75%=49.82 mm。
2) 区间年径流计算。包括桃山-安兴、安兴-三合及三合-学兴3个区间。
4.1.1 安兴渠首来水量计算
据《桃山水库第二期工程项目建议书》中水文成果可知，桃山-安兴区间多年平均径流深R=106 mm，Cv=0.74，R75%=49.82 mm。而桃山-安兴区间总面积3 052 km2，扣除区间7座中小型水库的集雨面积437 km2，则该区间的产流面积为2 615 km2，经计算该区间来水量W75%=1.3×108m3。
4.1.2 三合渠首、学兴渠首来水量计算
安兴渠首-学兴渠首区间总控制面积5 380 km2，扣除向阳山水库、共和水库及寒虫沟水库的集雨面积1 317 km2后，安兴-学兴区间的产流面积为4 063 km2。其中,安兴-三合区间产流面积2 438 km2，三合-学兴区间产流面积1 625 km2。
由于安兴-学兴区间无实测径流资料，故采用比拟法求该区的年径流，用水文图集法进行复核。
由于桃山站与区间设计站气候条件相似，流域植被、土壤等因素也相近，故利用桃山站的年降雨和年径流量与设计站的年降雨量资料来计算设计站的年径流。
采用3种方法进行计算：①雨量修正法；②移用桃山站降雨、径流相关图法；③查黑龙江省年径流等值线图法。见表2。
经分析，取安兴-学兴区间多年平均径流深为111.00 mm，Cv=0.57。各区间年径流成果见表3。
表2 安兴-学兴区间年径流计算成果表 /mm
表3 各区间年径流成果表
依据各区间汇流面积、设计年径流深(P=75%)及其年内分配(75年)、区间各支流水田现状灌溉面积和水田远景规划面积，分析计算倭肯河干流在安兴、三合、学兴3座渠首处的天然来水量，3处渠首可供灌溉天然来水总量为19 675.74×104m3，见表4。
4.2 中小型水库供水
各中小型水库供水量详见表5。
表4 各渠首灌溉期天然来水量统计表 /104 m3
表5 中小型水库可供水量表 /104 m3
4.3 地下水
依据《黑龙江省地下水资源开发利用规划报告》，依兰县倭肯河下游地区地下水总补给量为1.17×108m3，可开发量为8 800×104m3/年。
5 灌区供需水量平衡
灌区水量平衡计算见表6-表9。
表6 安兴灌区水量平衡计算表 /104 m3
续表6
表7 三合灌区水量平衡计算表 /104 m3
表8 学兴灌区水量平衡计算表 /104 m3
续表8
表9 3座小水库水量平衡计算表 /104 m3
6 供需平衡分析与评价
综上所述，灌溉期天然来水量19 675.74×104m3，中小型水库供水量3 385.29×104m3，可供灌溉总水量23 061.03×104m3，而总需水量为11 838.59×104m3，遇个别月份缺水1 309×104m3，可利用回归水395×104m3，尚缺914×104m3，需地下水补充，需打150眼井，可供开采地下水量8 800×104m3，水量能满足要求。
