埇桥区地下水资源承载力与机井灌溉工程建设分析
2021-01-13周敏
周 敏
(宿州市埇桥区水利局, 安徽 宿州 234000)
宿州市埇桥区位于淮北平原,近几年来水资源的供需矛盾不断加剧,农业生产对灌溉的依赖性明显增强。根据2017年度《宿州市水资源公报》,浅层地下水资源可开采量为2.38×108m3,农业实际开采量为1.26×108m3,开发利用率为53%,开发利用程度较高。
1 埇桥区水资源承载能力计算
1.1 水资源量计算
1.1.1 地表水资源
根据降雨径流相关法分析计算。据多年降雨资料分析,全区降雨量的年际变化趋势明显,Cv值为0.27,保证率75%、95%、97%年份的降雨量分别为692mm、554mm、528mm,推算出对应保证率年份的径流量如表1所列。
1.1.2 地下水资源
浅层地下水资源量是指能有长期补给保证的各项天然补给量的总和,主要考虑大气降水入渗补给量、地表水引灌补给量等。
(1)大气降水入渗补给量。计算公式如式⑴:
Wr=1000aPF
(1)
其中,Wr为大气降水入渗补给量,104m3;α为降水入渗补给系数;P为多年平均降水深,mm;F为计算区域面积,km2。
(2)地表水引灌补给量。计算公式如式(2)
W1=β.W2
(2)
其中,W1为引地表水灌溉入渗补给量,104m3;W2为多年平均引地表水灌溉量,104m3;β为灌溉入渗补给系数。
(3)地表水体渗漏补给量。根据埇桥区实际情况,多年平均情况下,地表水体按每年有75天补给地下水考虑。对应保证率年份地表水体渗漏补给量如表1所列。
表1 埇桥区水资源量计算成果表 108m3
1.2 水资源可利用量计算
(1)地表水可利用量。要考虑扣除非汛期河道内生态环境及生产需水量和汛期难以控制利用的洪水量,如表1所列。
(2)地下水可开采量。以多年地下水资源采补动态均衡为约束,不发生因开采而造成地下水位持续下降、水质恶化、地面沉降等生态环境问题。地下水可开采量如表1所列。
2 机井工程建设
2.1 建设分析
由地表水可利用量计算得,保证率75%地表水可利用量为1.1×108m3,保证率95%及以上为0,需要进行机井工程建设。2017年末全区有效灌溉面积约1.13×105hm2,其中利用机井灌溉面积达0.76×105hm2,占有效灌溉面积的66.8%。
根据埇桥区机井普查资料,目前全区规模以上机电井为15576眼,总供水量1.60×108m3;规模以下机电井水量为243967眼,总供水量0.71×108m3;总供水量为2.31×108m3。已分别达到保证率75%、95%、97%年份的地下水资源可开采量47%、75%和84%。需要按照水资源的承载能力和社会经济发展的要求,合理调整农业布局,进行合理节水灌溉工程规划设计。
2.2 机井工程建设
科学编制地下水资源开发利用规划。立足于配置水资源的合理性,坚持重点突出、分步实施和统筹兼顾的原则,制定出合理开发利用地下水资源的远景规划以及实施规划。如农业种植经济以循环型为佳,灌区内节水改造和续建配套的设计要满足农田排灌的要求。合理调整工农业布局,优化产业结构。加强对城镇生活用水的管理,降低输水管网漏失率。充分运用互联网信息化手段,联合调度水资源系统,大力推广管道输水灌溉等。加强对企业自备水源的管理,计量到井、责任到人,严禁无序开采。
合理确定开采技术方案。对深层地下水实行限量开采,严格执行取水许可制度,利用淮水北调水源实施地下水人工回灌等措施。开采浅层地下水资源主要考虑建设规模以上机电井,用单井灌溉面积法和允许开采模数法确定机井布局。机井布局主要围绕如何确定适宜的井数、井距及单井控制面积等方面展开,综合考虑灌区地质状况规划井位、井数和井深。
优选机井配套设施。大田作物主要种植小麦、玉米、大豆等粮食作物。以柴油机做动力,以手持式软管喷灌为主。对农业生产集约化程度高、地方政府和群众用电积极性强烈的蔬菜、瓜果种植区,进行了电力配套和“油改电”工程改造。“油改电”低压管道灌溉,水的利用系数达到0.90以上。
3 结束语
根据不同水文地质条件,确定地下水资源开采方案,进行节水灌溉机井建设,经济效益显著。有效保证了埇桥区水资源开发与利用之间的平衡,促进了埇桥区水资源的可持续利用和社会经济发展。