1灌區(qū)供需水平衡分析

1、1 灌區(qū)供需水平衡分析1 .1 水資源可利用量計(jì)算 水資源總量和水資源可利用量有本質(zhì)的區(qū)別。 水資源總量是指項(xiàng)目區(qū)內(nèi)降水形成的地表徑流和地下產(chǎn)水量。其中地表徑流量包括坡面流和壤中流, 不包括河川基流量; 地下產(chǎn)水量指降水入滲對(duì)地下的補(bǔ)給量,應(yīng)為河川基流、潛水蒸發(fā)、河床潛流和山前側(cè)滲等。 而水資源可利用量是指在自然、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件的限制下以及滿足生態(tài)環(huán)境用水的基礎(chǔ)上,可以利用的水資源量。 項(xiàng)目區(qū)可利用水量主要由降雨產(chǎn)

2、生的地表徑流、渠首工程引水( 過境水) 、農(nóng)業(yè)灌溉回歸水以及取用的地下水四部分組成。1 .1 .1 降雨徑流可利用量。 指在流域的水資源未被作任何利用的情況下,在地表產(chǎn)生的地表徑流量。 可根據(jù)年降雨量資料用年降雨徑流關(guān)系推求徑流量。 依據(jù)適配線法作水平頻率分布線型,一般選用皮爾遜Ⅲ型,一種方案直接查出不同頻率水平年份相應(yīng)的徑流量; 或先查出不同頻率水平年份的年降雨量,再計(jì)算出年徑流量。1 .1 .2 過境水可利用量。

3、過境水就是利用各種建筑物引用項(xiàng)目區(qū)以外用來灌溉的水資源量。 其引水量的大小受季節(jié)和年份影響, 一方面受到可引 河流水量和渠系建筑物引水能力的限制。 另一方面還受到取水許可量及地方水資源平衡分配的限制。 當(dāng)引水能力大于取水許可量及水資源平衡分配量時(shí), 過境水可利用量為取水許可量和水資源平衡分配量中的較小量, 當(dāng)引水能力小于取水許可量及水資源平衡分配量時(shí), 過境水可利用量為實(shí)際可引量。 取決于具體地區(qū)和季節(jié)年份。1 .1 .3 地下水

4、資源可利用量。指在經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行且不引起生態(tài)環(huán)境惡化條件下的可開采量。 目 前開采的大部分都是淺層地下水, 地下水可利用量則可估算為地下水補(bǔ)給量。 地下水資源在補(bǔ)給和消耗的作用下會(huì)形成一個(gè)不穩(wěn)定的天然流場,在雨季時(shí)補(bǔ)給量大于消耗量, 含水層內(nèi)儲(chǔ)存量增加、水位上升; 旱季時(shí)消耗量增加, 儲(chǔ)存量就有可能減少, 水位下降。 這種發(fā)展過程具有一定的周期性,地下水有以豐補(bǔ)歉的特點(diǎn), 可以在干旱年適當(dāng)超采一部分水量, 利用豐水年予以補(bǔ)回,

5、尤其是農(nóng)業(yè)灌溉, 干旱年和豐水年的灌溉用水量相差很大, 豐水年時(shí)灌溉用水量很少甚至不用灌溉; 從一個(gè)周期來看, 這段時(shí)間內(nèi) 的補(bǔ)給量和消耗量基本上處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。地下水補(bǔ)給量主要包括大氣降雨入滲、灌溉回歸、水體滲漏補(bǔ)給量及地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給四部分。( 1) 降雨入滲補(bǔ)給量。 計(jì)算公式:R降=0.1αPF (1)式中,

6、 R降為降雨入滲補(bǔ)給量( 萬 m3) ; α為年降雨補(bǔ)給系數(shù); F為項(xiàng)目區(qū)面積(km2) ; P為年降雨量( mm) ,取一定灌溉設(shè)計(jì)保證率下降雨量。(2) 灌溉回歸補(bǔ)給量。 計(jì)算公式:W歸= W毛λ (2)式中, λ為灌溉回歸入滲系數(shù); W歸為灌溉回歸補(bǔ)給地下水量(萬m3) ; W毛為灌溉毛水量(萬m3)?？紤]

7、到項(xiàng)目區(qū)內(nèi)以旱作物為主,對(duì)降雨的利用主要通過降雨入滲土壤包氣帶而被作物及其環(huán)境所利用, 即有效降雨。 根據(jù)通許縣有關(guān)資料,該部分約占降雨量的75 %。 根據(jù)1969～2001 年系列降水量資料,可知保證率為75 %的為1981 年。因此,確定1981年為典型年,其降水量為649 .9 mm。表1 通許縣1969～2001年降雨量2 .1 .2 地表徑流。項(xiàng)目區(qū)可利用的徑流量主要為渦河河水。由于近年來降

8、水量偏少,渦河徑流量較小, 加之缺乏必要的提水工程,基本上無法利用該部分水資源。 另外項(xiàng)目區(qū)多年平均年徑流深75 mm,由于區(qū)內(nèi)缺乏攔蓄工程,亦無法利用這部分水資源。 因此, 不考慮對(duì)地表徑流的利用。2 .1 .3 地下水。項(xiàng)目區(qū)地下水儲(chǔ)量大,補(bǔ)給充分,便于開發(fā)利用,水資源補(bǔ)給保障度較高,為富水區(qū)。地下水補(bǔ)給量包括大氣降雨入滲、灌溉回歸、水體滲漏補(bǔ)給及地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給四部分。(1)降雨入滲補(bǔ)給量。按公式(1)計(jì)算。α取0.24,P

9、取75 %灌溉設(shè)計(jì)保證率下降雨量649 .9 mm。R降=0.1αPF=0.1×0.24×649.9×7 .43 =115 .89萬m3(2)灌溉回歸補(bǔ)給量。按公式(2)計(jì)算。 λ取0.2。降雨量 經(jīng)驗(yàn)頻率 降雨量 經(jīng)驗(yàn)頻率年份 年份mm % mm %1969 759.6 38.24 1986 484.3

10、 94.121970 618.4 82.35 1987 760.0 35.291971 702.4 50.00 1988 726.2 47.061972 676.3 64.71 1989 988.7 14.711973 604.1 85.29 1990

11、 789.1 26.471974 751.4 41.18 1991 857.3 17.651975 692.9 58.82 1992 698.8 52.941976 829.5 23.53 1993 639.9 79.411977 677.3 61.7

12、6 1994 665.6 67.651978 561.6 88.24 1995 644.4 76.471979 1 004.6 11.76 1996 768.0 29.411980 727.8 44.12 1997 410.6 97.061981 649.

13、9 74.53 1998 1 021.6 8.821982 1 035.8 5.88 1999 660.0 70.591983 698.5 55.88 2000 829.5 20.591984 1293.6 2.941985 760.8 32.352001