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        龍?zhí)吨行凸鄥^(qū)灌溉水量平衡分析

        2021-07-05 05:25:44杜曉麗
        地下水 2021年3期
        關(guān)鍵詞:灌溉面積利用系數(shù)龍?zhí)?/a>

        杜曉麗

        (渤海工程項目管理有限公司,遼寧 朝陽 122000)

        1 灌區(qū)概況

        2 區(qū)域水文氣象條件

        2.1 氣象

        灌區(qū)屬干旱、半干旱大陸性氣候帶,常受蒙古高原大風(fēng)的侵襲,干旱現(xiàn)象嚴(yán)重。據(jù)北票氣象站多年資料統(tǒng)計,多年平均年降雨量為444.2 mm,年最大降水量為779.2 mm,年最小降水量為330.7 mm,年際變化較大。降水的年內(nèi)分配也極不均勻,60%以上的年雨量集中在7-8月內(nèi)。

        多年平均蒸發(fā)量為2 262.1 mm(20 mm蒸發(fā)皿)。年最大蒸發(fā)量為2 788.4 mm,年內(nèi)以5月份蒸發(fā)量最大;年最小蒸發(fā)量為1 790 mm。多年平均氣溫為8.3℃。最高氣溫為40.7℃,最低氣溫為-26.4℃,極值溫差較大。地溫與之變化成正比,年平均地溫為10.5℃,最高地溫為70.2℃,最低地溫為-36.3℃。多年平均無霜期為146 d。多年平均凍層厚度為1.2 m,最大凍層厚度為1.5 m。

        2.2 水文

        由于年降水量的不均勻性,直接影響了灌區(qū)內(nèi)地表徑流和地下徑流的季節(jié)性變化,尤其以地表徑流量最為顯著。豐、枯季節(jié)的河道流量值相差懸殊,體現(xiàn)了干旱、半干旱大陸性氣候帶水文現(xiàn)象的顯著特點。

        龍?zhí)端畮旒肮鄥^(qū)屬于遼寧省西部干旱丘陵少水區(qū),根據(jù)《遼寧省水文手冊》查得水庫及灌區(qū)的主要水文特征值如表1。

        表1 灌區(qū)主要水文特征值表

        3 灌區(qū)可供水源及土地資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

        3.1 灌區(qū)可供水源

        灌區(qū)上游龍?zhí)端畮焓俏挥诖罅韬英窦壷Я黝櫠春由嫌蔚囊蛔怨喔葹橹?,兼防洪、發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的中型水庫。水庫設(shè)計正常蓄水位310.1 m,死水位302.8 m,近期進(jìn)行了除險加固工程建設(shè),目前已投入使用,是該灌區(qū)的灌溉水源。灌區(qū)節(jié)水配套改造設(shè)計主要是遵照節(jié)水灌溉原則,合理布置農(nóng)作物種植比例[1],改造調(diào)整部分渠線,增加灌溉面積,充分發(fā)揮水庫效益。

        3.2 灌區(qū)土地資源開發(fā)利用

        全灌區(qū)耕地面積16萬畝,設(shè)計灌溉面積5.24萬畝,現(xiàn)實際灌溉面積1.0萬畝。規(guī)劃恢復(fù)旱田灌溉面積4.24萬畝,使實際灌溉面積達(dá)到5.24萬畝。

        4 龍?zhí)端畮旃┧芰τ嬎?/h2>

        4.1 水文基本資料

        龍?zhí)端畮炝饔騼?nèi)無水文測站,僅建有龍?zhí)?、溝門子兩處雨量站,建庫后的水位觀測資料也凌亂不全。距水庫最近的水文站是鄰近流域的涼水河站。該站有1960年以來的水文觀測資料。本次水文復(fù)核主要依據(jù)1998年遼寧省中小河流《設(shè)計暴雨洪水計算方法》進(jìn)行計算,并用龍?zhí)队炅空镜慕涤曩Y料進(jìn)行對比,用涼水河站的水文計算成果作參證分析。

        4.2 徑流

        經(jīng)對龍?zhí)队炅空?963-1985年的年降水量統(tǒng)計分析,該站多年平均降水量為444.2 mm,與1975年《遼寧水文手冊》中的等值線450 mm相差不大,故本次徑流計算仍依據(jù)1975年《遼寧水文手冊》進(jìn)行計算。

        P=50% Kp=0.89 W50%=1 916×0.89=1 705萬 m3

        P=75% Kp=0.56 W75%=1 916×0.56=1 073萬 m3

        (3)調(diào)節(jié)系數(shù)α=0.82時,水庫來水及月分配計算

        水庫多年平均入庫水量為1 916萬 m3,當(dāng)調(diào)節(jié)系數(shù)為0.82時,調(diào)節(jié)水量計算見表2。

        表2 龍?zhí)端畮觳煌WC率徑流年內(nèi)分配表

        4.3 水庫損失水量計算

        龍?zhí)端畮斐U加固后正常高水位為310.1 m,相應(yīng)庫容為1 100萬 m3。死水位為302.8 m,相應(yīng)的死庫容為270萬 m3。興利庫容為1 100-270=830萬 m3,以此作為計算水庫水量損失的依據(jù)。

        由遼寧水文手冊等值線圖查得壩址處的多年平均降水量為X=450 mm,多年平均徑流深Y=95.8 mm,多年平均蒸發(fā)量(20 cm口徑)z=2 000 mm,大水體蒸發(fā)折減系數(shù)K=0.55,則年蒸發(fā)損失深度為:

        灌區(qū)年滲漏損失按中等地質(zhì)條件取均值h滲=500 mm,年損失深度為h損=h蒸+h滲=745.8+500=1 245.8 mm,蒸發(fā)、滲漏計算庫容采用公式:

        V計=V墊+0.7V興=270+0.7×830=851萬 m3,V計庫容相應(yīng)的水庫水面面積為139萬m2。蒸發(fā)、滲漏總損失水量W損=139×1.25=174萬 m3

        4.4 水庫可利用水量計算

        當(dāng)P=50%時,可利用水量=調(diào)節(jié)系數(shù)為0.82時水庫來水量-水庫損失水量=1 398.1-174=1 224.1萬 m3。

        參照龍?zhí)端畮斐U加固工程設(shè)計計算,凈調(diào)節(jié)水量為1 086萬 m3。

        4.5 龍?zhí)端畮飕F(xiàn)狀用水量分析

        龍?zhí)端畮熘饕獮辇執(zhí)吨行凸鄥^(qū)灌溉,現(xiàn)狀的灌溉面積為1萬畝(玉米占60%,高粱20%,大豆20%),渠系水利用系數(shù)按0. 5計算,結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H灌溉經(jīng)驗,玉米凈灌溉定額為140 m3/畝,毛灌溉定額為280 m3/畝;高粱凈灌溉定額為140 m3/畝,毛灌溉定額為280 m3/畝;大豆凈灌溉定額為130 m3/畝,毛灌溉定額為260 m3/畝;綜合毛灌溉定額為276 m3/畝,總用水量276萬 m3。灌區(qū)現(xiàn)狀需水量276萬m3×5.24萬畝=1 446萬 m3。

        5 灌區(qū)水量平衡分析

        5.1 灌溉制度分析

        灌溉制度是指根據(jù)作物需水特性和當(dāng)?shù)貧夂颉⑼寥?、農(nóng)業(yè)技術(shù)及灌溉技術(shù)等條件[2-4],為作物高產(chǎn)及節(jié)約用水而制定的適時適量的灌水方案。主要內(nèi)容包括灌水定額、灌溉定額、灌水時間和灌水次數(shù)。根據(jù)北票水文站氣象資料及灌區(qū)的試驗資料,確定龍?zhí)吨行凸鄥^(qū)旱田生育期需要兩次灌溉,起止時間分別為4月1日-4月27日和8月10日-8月27日。灌溉作物為旱田,設(shè)計保證率為50%,渠系水利用系數(shù)按0.65計算,結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H灌溉經(jīng)驗,玉米凈灌溉定額140 m3/畝,毛灌溉定額215 m3/畝;高粱凈灌溉定額140 m3/畝,毛灌溉定額215 m3/畝;棉花凈灌溉定額130 m3/畝,毛灌溉定額200 m3/畝。詳見表3。

        表3 作物灌溉制度表

        5.2 水量平衡分析

        綜合毛灌水定額:(130×80%+120×20%)/0.65=196.9 m3/畝(0.65為渠系水利用系數(shù))總用水量:196.9×5.24萬畝=1031.8萬 m3。來水量:1 086萬 m3>用水1 031.8萬 m3,即:來水>用水能滿足本灌區(qū)的需求。

        6 結(jié)語

        該灌區(qū)灌溉作物為旱田,設(shè)計保證率為50%,渠系水利用系數(shù)按0.65計算,通過以上分析,上游來水量大于用水量,能滿足本灌區(qū)的需求。

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