东干渠灌区供需水量平衡分析
时间：2023-01-16 13:25:05 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
阳芳
（新疆维吾尔自治区东山建设集团有限公司，新疆 于田 848400）
东干渠始建于1972 年，渠道起点为昆仑总干渠托格拉克闸，终点为阿热木卡木闸，全长36.60 km，现有渠系建筑物共有36座，其中交通桥13座，水闸21座，涵洞1座，渡槽1座。设计引水流量20 m3/s，承担着木尕拉镇、加依乡、科克亚乡、阿热勒乡、阿日希乡、兰干乡和英巴格乡灌溉输水任务。由于东干渠灌区位于昆仑总干渠灌区内，东干渠灌区控制灌溉面积为1.43万hm2，占昆仑总干渠灌区总灌溉面积3.37万hm2的42.47%，因此东干渠灌区的可供水量按其占昆仑总干渠灌区的面积比例分摊总引水量，P=50%时，年引水量为30 079 104m3，P=75%时，年引水量为2.68 108m3。地下水资源设计水平年最大月开采量为770万m3。
水资源供需平衡分析是指可供水量与实际需水量间的关系，是在流域规划和水资源综合评价分析的基础上，以区域内的水资源供需现状、国民经济发展和社会发展等为依据，测算各个时期的用水量和需水量，使水资源的供应和需求之间建立平衡和不断优化平衡，让有限的水资源得到充分利用，大大提高水资源的使用效率，力求水资源利用价值最大化。
3.1 灌区可供水量
3.1.1 灌区地表水可引水量
东干渠灌区从昆仑总干渠引水，昆仑总干渠是为整个昆仑灌区供水，在昆仑总干渠径流过程的基础上，设计根据东干渠项目区的灌溉面积在昆仑灌区灌溉面积中所占的比例，按比例分摊出昆仑总干渠为东干渠项目区的供水过程。根据昆仑总干渠防渗改建工程可研报告中的径流分析成果昆仑总干渠不同保证率下的来水过程见表1。
表1 昆仑总干渠不同保证率的来水过程表
由于东干渠灌区位于昆仑总干渠灌区内，东干渠灌区控制灌溉面积为1.43万hm2，占昆仑总干渠灌区总灌溉面积3.37万hm2的42.47%，因此东干渠灌区的可供水量按占昆仑总干渠灌区的面积比例分摊，各月引水水量在P=50%时，昆仑总干渠引水量6.81 108m3，东干渠引水量2.75 108m3；
在P=75%时，昆仑总干渠引水量6.07 108m3，东干渠引水量2.45 108m3。
3.1.2 地下水可用水量
根据《于田县地下水开发实施方案》，按平均单井提水量120～150 m3/h，每月工作25 d，每天工作18 h，则月最大开采量按下式计算：
式中：n—机井数；
Q单—单井抽水量，120～150 m3/h；
T—每月机井开井天数，取25 d；
h—每天机井开机小时数，取18 h。
则现状年地下水最大月开采量为522.90 万m3，设计水平年最大月开采量为768.60 万m3。灌区地下水一般进支渠，故在供需平衡计算中需将其折算至托格拉克渠首。地下水与地表水的折算系数如下：
现状年（2009年）：η折=η干η支=0.81 0.86=0.70。
设计水平年（2015年）：η折=η干η支=0.90 0.86=0.77。
地下水开采按需开采，但不能超过月最大开采量。
3.2 需水量计算
根据拟定的灌区的灌溉制度、作物种植面积及比例，逐月推求各分灌区各作物的需水量。
不同水平年各分灌区的灌溉需水量如下：
现状年：灌区的需水量分别为24 403.26万m3。
设计水平年：灌区的需水量分别为21 410.73万m3。
4.1 供需平衡计算原则
由于东干渠控制的灌区为东干渠灌区，此次水量供需平衡可只针对东干渠灌区。灌区内工业、人畜用水开采地下水解决，不参与地表水和供需平衡。此次水土平衡计算仅作地表水可供水量与农业灌溉用水的平衡计算。平衡计算结点为昆仑总干渠14+950 处的托格拉克闸口，即东干渠引水闸。需将地表水、地下水折算到托格拉克闸口。在水量平衡计算时，灌区优先引用地表水，不足部分再在可开采量范围内进行地下水开采，地下水月开采量不应超过月最大提水能力。此次供需平衡不同水平年均采用P=50%、P=75%两种保证率下的来水过程进行平衡。
4.2 供需平衡计算成果
根据灌区灌溉面积、作物种植比例、灌溉制度以及灌溉水利用系数，作出东干渠灌区各水平年农业灌溉月需水过程，根据以上原则和方法以及前面对可用水过程的计算分析，作出不同水平年P=50%、P=75%水资源供需平衡计算。
4.2.1 现状年
在P=50%时，东干渠灌区可供水量30 165.48 m3（其中地下水为2 702.17万m3）总需水量24 403.26万m3，存在季节性不平衡。总缺水量1 523.25 万m3，余水7 285.47 万m3。其中4、5月连续缺水1 358.39万m3。
在P=75%时，灌区可供水量27 516.63万m3（其中地下水为3 163.34 万m3），总需水量24 403.26 万m3。经平衡计算，总缺水量为2 187.81 万m3，余水5 301.18 万m3，其中4、5 月连续缺水2 187.81万m3。
4.2.2 设计水平年
在P=50%时，灌区可供水量为30 717.55万m3（其中地下水为3 254.23 万m3），总需水量为21 410.73 万m3，灌区水量仍存在季节性缺水，总缺水量为138.37万m3，余水9 445.18万m3，缺水月份为5、10月份。
在P=75%时，灌区可供水量为27 669.70万m3（其中地下水为3 163.34万m3），总需水量为21 410.73万m3，经平衡计算，总缺水量为1 265.30 万m3，余水7 524.27 万m3，缺水月份为4、5月份。
通过东干渠的防渗改建以及灌区内地下水开采能力的增加，缓解了灌区季节性缺水问题，但仍无法彻底解决灌区的缺水问题。从以上平衡分析可知，灌区内渠系的防渗率太低，总干、干渠的防渗是无法彻底解决灌区内的缺水问题，只有通过支、斗渠的防渗和加大高新节水面积，才能有效解决灌区缺水量。
4.3 工程实施前后节水效益分析
东干渠灌区现状年及规划年的灌溉面积为1.43万hm2，因工程是对干渠的防渗改建工程，故在进行节水效益计算时只考虑干渠的节水量。改建工程实施后，干渠的渠系水利用系数由0.81 提高到0.90，由设计水平年供需平衡计算可以看出，东干渠从昆仑总干渠的年引水量为27 463.32 万m3，则东干渠改建段的节水量为：W节水＝27463.32 （0.90-0.81）＝2 471.70万（m3）。
通过项目的实施可保证1.43 万hm2中低产田改良增产。并改善项目区的引水条件，减少渠道引水量的渗漏损失，提高水资源的利用率；
渠系建筑物配套后，便于渠道的管理及水量调配。可实现节水增效和提高河道防洪标准，是一项趋利除害的系统工程，对改善项目区社会环境将起到直接的经济、社会、环境收益具有重大意义。
