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摘要:在农业灌溉中,大型灌区的水资源优化配置是非常重要的。本文针对唐河灌区的目前灌溉方式,分析了灌区水资源供需情况,并针对当前存在的问题,对唐河灌区水资源优化与配置提出见解。
关键词:唐河灌区;水资源优化配置;实施
唐河灌区位于保定市西南部,地理坐标为东经114o48ˊ~115o20ˊ,北纬38o38ˊ~38o55ˊ。灌溉水源为西大洋水库,灌区范围西起西大洋水库,东至京广铁路及界河,南界唐河,北至唐、顺平两县南部山麓边缘,灌区总面积约为833km2,灌溉范围包括唐县、顺平、望都、定州、满城五个县市。
唐河灌区始建于1959年,1962年投入运行,灌区总干渠渠首位于唐县雹水乡西雹水村西,渠首枢纽工程设7孔进水闸,净宽16.8m,最大设计引水流量为68m3/s,总干全长40.77km。下设干渠6条,总长62.09km;支渠47条,总长120.1km;斗渠364条,长318.3km。多年来,唐河灌区对当地国民经济和农业的发展起到了巨大的推动作用,历史上灌溉面积曾达50多万亩,目前维持在30余万亩左右。
一、唐河灌区及目前灌溉设施存在的问题
(一)灌区水资源主要为西大洋水库,补给水系为唐河和通天河,但近年平均流量呈下降趋势。灌区内耕地面积87.5万亩,土壤肥沃,灌区经济以农业为主,主要种植小麦、玉米,其次为棉花、油料杂粮、果木、蔬菜等。种植比:冬小麦60%、晚秋作物(玉米)60%、旱秋作物30%、经济作物10%,复种指数1.6。按1998年统计灌区平均粮食单产586kg/亩,粮食总产量3.6亿kg。水在农业生产中决定了增产与否及增产多少,是关键的生产要素之一。但水资源短缺和利用问题,成了制約农业发展的最大因素。
(二)灌区自1962年投入运行以来,由于资金投入严重不足,配套问题始终没有得到根本解决,1989年又遇特大洪水袭击,配套工程毁坏严重,加上灌区渠线长、范围大,且多为沙壤土渠,绝大部分没有做防渗工程,渠底断面冲淤问题日趋严重。当总干渠放水时局部渠段渗漏严重,招致总干附近民房受渍,甚至地面积水。据1994~1995年实测总干渠渠道水利用系数为0.67~0.70,干渠渠道水利用系数为0.83~0.85,支渠0.88~0.91,渠系水利用系数0.45~0.5,因此有近半数的引水在输水过程中损失,造成灌区灌溉水利用系数偏低,水量损失较大。
二、唐河灌区水资源优化配置设想
水资源优化配置的目的,是以水资源可利用量为基础,对可用水资源进行科学合理的分配,其最终目的就是实现水资源的可持续利用,保证协调社会经济、资源、生态环境的动态发展。
西大洋水库是唐河灌区的主要水源,而西大洋水库还承担着保定市生态供水、城市集中供水的功能,其剩余量才为可供农业用水量。根据西大洋水库目前可供水量分析,平时年份可供灌区范围的半数以上的农田灌溉,但遇中等干旱年和特别干旱年,水库可供水量除保证保定市和定曲电厂外,可供农业的水量几乎为零,水资源供需矛盾非常突出,供水形势异常严峻。因此只有充分利用可供农业水量,大力推行先进的节水灌溉技术,并根据灌区作物的需水要求,制定合理的灌溉用水制度,提高灌溉水的利用率,才能实现对农业用水的科学管理。
三、唐河灌区水资源优化配置的实施
水资源优化配置的实质就是提高水资源的配置效率,提高水的分配、利用效率,合理解决各行业(包括环境和生态用水)之间的竞争用水问题。
1、唐河灌区水资源供需水量平衡分析
灌区水资源主要为西大洋水库供给,部分灌区面积以井灌为主,开采地下水。灌区内数条小河常年干涸,夏季雨水既便产生部分径流也不能引用。依据《河北省唐河灌区续建配套与节水改造规划报告》,规划总土地面积125万亩,总耕地面积87.5万亩,设计灌溉面积70万亩,其中纯渠灌溉面积44.3万亩,渠井双灌面积25.7万亩,另有纯井灌面积3.15万亩,未计入灌区灌溉面积范围内。远期水库可供水量25496万m3,灌区规划面积70万亩,通过续建配套和节水改造,灌溉水利用系数提高到0.63,可以全部渠灌,用水量为19944.4万m3,尚余5551.6万m3,相当于灌溉保证率提高到55%;近期可供水量26246万m3,70万亩面积全部灌溉,用水量为24698.1万m3(灌溉水利用系数0.53),尚余水1547.8万m3,相当于灌溉保证率提高为52%;现状西大洋水库可供灌区水量为27106万m3,灌区全部渠灌水量不够,因此确定渠灌面积44.3万亩,渠井结合面积25.7万亩,用水量27100.0万亩,二者平衡,灌溉保证率50%。
2、对灌区水利工程实施渠道改造,提高水利用系数。根据灌区水资源供需水量平衡分析,对现有渠道进行节水改造是十分紧迫和必要的。以现有工程为基础,根据灌区可能控制范围,对水资源利用状况适当调整,确定规划面积,形成合理工程体系,并淘汰控制面积较小的斗渠,对用水需求较大的地区的渠道进行扩建,增大灌溉面积。
3、根据各地土壤墒情规划用水量,进行科学灌溉。利用系统理论与方法,以灌区经济效益最大或供水量之和最大为目标函数,以作物种植面积或各用水量为决策变量,建立多水源联合优化调配模型。第一,实施节水农业措施;第二,改造输水工程,提高渠系水的利用率;第三,实施节水灌溉技术,充分利用地形高差,有条件的平原地区可以将支渠改为PVC压力管,并增加支管数量,支管口压力较大处发展喷灌,支管出口压力较小处发展管灌。
四、结语
水资源优化配置,是水资源规划和管理的最重要工作,其主要任务就是要协调好生活、生产和生态用水,以满足全社会可持续发展的需要。因此,我们要节约用水,采取有效的水资源合理配置措施,合理开发利用水资源、实现水资源的优化配置,是实施区域可持续发展战略的根本保障。
随着国民经济的发展,工农业生产用水、人畜生活用水也会逐步增加,可用水资源日益紧张。而西大洋水库可供水量首先需要满足保定市和定曲电厂用水,第二位才是供灌区农业用水,这样农业用水量就有了限制。灌区要提高管理水平,解决供需矛盾,必须在灌区大力推行节水灌溉,对各级渠道逐步完成防渗工程,充分发挥现有水资源的效益,提高水的利用率。在灌区范围的上游缺水区,采用渠灌,在下游地下水丰富的地区则发展井渠双灌,以地下水补充和替代部分地下水,要建立起排灌结合、井渠结合、以灌代排的联合模式,这不仅可达到节约水资源,而且还可从根本上达到农业提产增效的目的。
参考资料:
[1]《唐河灌区2006年续建配套与节水改造项目可行性研究报告》.
(作者单位:保定市西大洋水库管理处)
关键词:唐河灌区;水资源优化配置;实施
唐河灌区位于保定市西南部,地理坐标为东经114o48ˊ~115o20ˊ,北纬38o38ˊ~38o55ˊ。灌溉水源为西大洋水库,灌区范围西起西大洋水库,东至京广铁路及界河,南界唐河,北至唐、顺平两县南部山麓边缘,灌区总面积约为833km2,灌溉范围包括唐县、顺平、望都、定州、满城五个县市。
唐河灌区始建于1959年,1962年投入运行,灌区总干渠渠首位于唐县雹水乡西雹水村西,渠首枢纽工程设7孔进水闸,净宽16.8m,最大设计引水流量为68m3/s,总干全长40.77km。下设干渠6条,总长62.09km;支渠47条,总长120.1km;斗渠364条,长318.3km。多年来,唐河灌区对当地国民经济和农业的发展起到了巨大的推动作用,历史上灌溉面积曾达50多万亩,目前维持在30余万亩左右。
一、唐河灌区及目前灌溉设施存在的问题
(一)灌区水资源主要为西大洋水库,补给水系为唐河和通天河,但近年平均流量呈下降趋势。灌区内耕地面积87.5万亩,土壤肥沃,灌区经济以农业为主,主要种植小麦、玉米,其次为棉花、油料杂粮、果木、蔬菜等。种植比:冬小麦60%、晚秋作物(玉米)60%、旱秋作物30%、经济作物10%,复种指数1.6。按1998年统计灌区平均粮食单产586kg/亩,粮食总产量3.6亿kg。水在农业生产中决定了增产与否及增产多少,是关键的生产要素之一。但水资源短缺和利用问题,成了制約农业发展的最大因素。
(二)灌区自1962年投入运行以来,由于资金投入严重不足,配套问题始终没有得到根本解决,1989年又遇特大洪水袭击,配套工程毁坏严重,加上灌区渠线长、范围大,且多为沙壤土渠,绝大部分没有做防渗工程,渠底断面冲淤问题日趋严重。当总干渠放水时局部渠段渗漏严重,招致总干附近民房受渍,甚至地面积水。据1994~1995年实测总干渠渠道水利用系数为0.67~0.70,干渠渠道水利用系数为0.83~0.85,支渠0.88~0.91,渠系水利用系数0.45~0.5,因此有近半数的引水在输水过程中损失,造成灌区灌溉水利用系数偏低,水量损失较大。
二、唐河灌区水资源优化配置设想
水资源优化配置的目的,是以水资源可利用量为基础,对可用水资源进行科学合理的分配,其最终目的就是实现水资源的可持续利用,保证协调社会经济、资源、生态环境的动态发展。
西大洋水库是唐河灌区的主要水源,而西大洋水库还承担着保定市生态供水、城市集中供水的功能,其剩余量才为可供农业用水量。根据西大洋水库目前可供水量分析,平时年份可供灌区范围的半数以上的农田灌溉,但遇中等干旱年和特别干旱年,水库可供水量除保证保定市和定曲电厂外,可供农业的水量几乎为零,水资源供需矛盾非常突出,供水形势异常严峻。因此只有充分利用可供农业水量,大力推行先进的节水灌溉技术,并根据灌区作物的需水要求,制定合理的灌溉用水制度,提高灌溉水的利用率,才能实现对农业用水的科学管理。
三、唐河灌区水资源优化配置的实施
水资源优化配置的实质就是提高水资源的配置效率,提高水的分配、利用效率,合理解决各行业(包括环境和生态用水)之间的竞争用水问题。
1、唐河灌区水资源供需水量平衡分析
灌区水资源主要为西大洋水库供给,部分灌区面积以井灌为主,开采地下水。灌区内数条小河常年干涸,夏季雨水既便产生部分径流也不能引用。依据《河北省唐河灌区续建配套与节水改造规划报告》,规划总土地面积125万亩,总耕地面积87.5万亩,设计灌溉面积70万亩,其中纯渠灌溉面积44.3万亩,渠井双灌面积25.7万亩,另有纯井灌面积3.15万亩,未计入灌区灌溉面积范围内。远期水库可供水量25496万m3,灌区规划面积70万亩,通过续建配套和节水改造,灌溉水利用系数提高到0.63,可以全部渠灌,用水量为19944.4万m3,尚余5551.6万m3,相当于灌溉保证率提高到55%;近期可供水量26246万m3,70万亩面积全部灌溉,用水量为24698.1万m3(灌溉水利用系数0.53),尚余水1547.8万m3,相当于灌溉保证率提高为52%;现状西大洋水库可供灌区水量为27106万m3,灌区全部渠灌水量不够,因此确定渠灌面积44.3万亩,渠井结合面积25.7万亩,用水量27100.0万亩,二者平衡,灌溉保证率50%。
2、对灌区水利工程实施渠道改造,提高水利用系数。根据灌区水资源供需水量平衡分析,对现有渠道进行节水改造是十分紧迫和必要的。以现有工程为基础,根据灌区可能控制范围,对水资源利用状况适当调整,确定规划面积,形成合理工程体系,并淘汰控制面积较小的斗渠,对用水需求较大的地区的渠道进行扩建,增大灌溉面积。
3、根据各地土壤墒情规划用水量,进行科学灌溉。利用系统理论与方法,以灌区经济效益最大或供水量之和最大为目标函数,以作物种植面积或各用水量为决策变量,建立多水源联合优化调配模型。第一,实施节水农业措施;第二,改造输水工程,提高渠系水的利用率;第三,实施节水灌溉技术,充分利用地形高差,有条件的平原地区可以将支渠改为PVC压力管,并增加支管数量,支管口压力较大处发展喷灌,支管出口压力较小处发展管灌。
四、结语
水资源优化配置,是水资源规划和管理的最重要工作,其主要任务就是要协调好生活、生产和生态用水,以满足全社会可持续发展的需要。因此,我们要节约用水,采取有效的水资源合理配置措施,合理开发利用水资源、实现水资源的优化配置,是实施区域可持续发展战略的根本保障。
随着国民经济的发展,工农业生产用水、人畜生活用水也会逐步增加,可用水资源日益紧张。而西大洋水库可供水量首先需要满足保定市和定曲电厂用水,第二位才是供灌区农业用水,这样农业用水量就有了限制。灌区要提高管理水平,解决供需矛盾,必须在灌区大力推行节水灌溉,对各级渠道逐步完成防渗工程,充分发挥现有水资源的效益,提高水的利用率。在灌区范围的上游缺水区,采用渠灌,在下游地下水丰富的地区则发展井渠双灌,以地下水补充和替代部分地下水,要建立起排灌结合、井渠结合、以灌代排的联合模式,这不仅可达到节约水资源,而且还可从根本上达到农业提产增效的目的。
参考资料:
[1]《唐河灌区2006年续建配套与节水改造项目可行性研究报告》.
(作者单位:保定市西大洋水库管理处)