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臺前縣王集和劉樓引黃灌區(qū)供需水量平衡預(yù)測分析

2014-08-20 08:49:16王少平河南省濮陽水文水資源勘測局
河南水利與南水北調(diào) 2014年14期
關(guān)鍵詞:臺前縣供水量需水量

□王少平(河南省濮陽水文水資源勘測局)

1 灌區(qū)概況

1.1 基本情況

王集和劉樓引黃灌區(qū)(以下簡稱“王劉灌區(qū)”)均位于臺前縣境內(nèi)。王劉灌區(qū)設(shè)計灌溉面積為1.46萬hm2,現(xiàn)狀有效灌溉面積為 0.83萬 hm2。

1.2 水資源概況

王劉灌區(qū)水資源量采用面積比擬縮放法推求,臺前縣面積393 km2,王劉灌區(qū)面積275 km2,縮放系數(shù)為0.70。臺前縣1956-2012年多年平均地表水、地下水資源量分別為2603萬m3、6659萬m3,水資源總量7705萬m3。則王劉灌區(qū)多年平均地表水、地下水資源量分別為1822萬m3、4661萬m3,水資源總量5393萬 m3。

1.3 社會經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)狀年2012年王劉灌區(qū)總?cè)丝?6.75萬人,其中:鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民3.50萬人、農(nóng)村居民13.25萬人;生產(chǎn)總值22.49億元,其中一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)分別為5.16億元、15.55億元、1.78億元;工業(yè)增加值8.35億元;糧食產(chǎn)量13.00萬t,大牲畜0.37萬頭,小牲畜10.21萬頭。

1.4 水利工程現(xiàn)狀及規(guī)劃

王劉灌區(qū)內(nèi)無蓄水工程,地表水供水工程為利用黃河水的供水工程,現(xiàn)有劉樓、王集、幸福干渠3條,其中王集、幸福干渠渠首設(shè)計引水流量分別為30m3/s、6.00m3/s。灌溉機井有2600眼,取水層位屬淺層地下水。城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民生活供水主要以分散式淺層自備井,少量為深層集中式供水;工業(yè)生產(chǎn)水源為自備井。

臺前縣籌建設(shè)計能力2.00萬t/d的城區(qū)供水工程,水源為黃河水,主要供給老城區(qū)、新區(qū)及產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)內(nèi)的居民生活用水,少量供給工業(yè)生產(chǎn)用水,以充分利用臺前縣引黃許可取水量,改善當?shù)厮Y源環(huán)境。

2 灌區(qū)可供水量預(yù)測分析

2.1 當?shù)氐乇硭?/h3>

臺前縣因境內(nèi)無水庫、塘堰壩等蓄水工程,調(diào)節(jié)能力較弱。2001-2012年地表水平均利用率為5.00%,根據(jù)水利規(guī)劃,預(yù)測規(guī)劃水平年2015、2020年當?shù)氐乇硭骄寐史謩e提高到10%、15%。采用面積比擬縮放法,估算王劉灌區(qū)2020年當?shù)氐乇硭Y源可利用量為300萬m3/a。

2.2 黃河水可供水量

根據(jù)《河南省人民政府關(guān)于批轉(zhuǎn)河南省黃河取水許可總量控制指標細化方案的通知》規(guī)定臺前縣黃河干流取水許可指標5400萬m3/a?!吨腥A人民共和國取水許可證取水(國黃)字[2005]第5600號》規(guī)定臺前縣與劉灌區(qū)引黃指標取水總量為3400萬m3/a。

2.3 淺層地下水可供水量

采用“總補給量減去不可奪取的排泄量作為可開采量”的方法來計算淺層地下水可開采量。全縣淺層地下水埋深均<5m,不可奪取的排泄量包括潛水蒸發(fā)量W潛蒸和地下徑流側(cè)向排泄量W側(cè)排。經(jīng)分析計算,臺前縣多年平均潛水蒸發(fā)量W潛蒸、地下徑流排泄量W側(cè)排分別為1528萬m3、55萬m3,淺層地下水可開發(fā)利用量為5367萬m3/a,估算王劉灌區(qū)淺層地下水資源可利用量為3750萬m3/a。

2.4 深層地下水可供水量

根據(jù)《臺前縣農(nóng)村飲水安全“十二五”規(guī)劃》,至2020年全縣深層地下水供水量為440萬m3/a。采用面積比擬縮放法,估算王劉灌區(qū)深層地下水可利用量為300萬m3/a。

2.5 王劉灌區(qū)可供水量

根據(jù)分析計算得,王劉灌區(qū)規(guī)劃水平年2020年可供水量為7750萬 m3/a。

3 灌區(qū)需水量預(yù)測分析

3.1 居民生活和工業(yè)生產(chǎn)需水量預(yù)測

3.1.1 社會經(jīng)濟發(fā)展指標預(yù)測

根據(jù)2012年灌區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展情況和《臺前縣國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》、《臺前縣統(tǒng)計年鑒》等資料,結(jié)合王劉灌區(qū)實際情況,2012-2020年,人口年均自然增長率為5‰;工業(yè)增加值按年均9.00%增長。預(yù)測2020年城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民分別為7.25萬人、11.55萬人,大、小牲畜分別為0.50萬頭、12.06萬頭(只),工業(yè)增加值16.65億元。

3.1.2 用水指標預(yù)測

根據(jù)現(xiàn)狀年各項用水指標,結(jié)合臺前縣創(chuàng)建節(jié)水型社會發(fā)展規(guī)劃,預(yù)測灌區(qū)規(guī)劃水平年2020年城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民生活用水指標分別為140 L/d·人、70 L/d·人,大、小牲畜用水指標分別為35 L/d·頭、15 L/d·頭,萬元工業(yè)增加值用水量 30m3。

3.1.3 需水量預(yù)測

預(yù)測得2020年灌區(qū)居民生活和工業(yè)用水量1238萬m3,其中城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民生活需水量分別為371萬m3、295萬m3;大、小牲畜需水量分別為6.00萬m3、66.00萬m3;工業(yè)生產(chǎn)需水量500萬 m3。

3.2 農(nóng)業(yè)灌溉需水量分析

3.2.1 農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)

根據(jù)《臺前縣王集引黃灌區(qū)骨干工程續(xù)建配套與節(jié)水改造可行性研究報告》和《河南省濮陽市臺前縣農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)滿莊(劉樓)中型灌區(qū)節(jié)水配套改造項目可行性研究報告》可知,規(guī)劃水平年2020年灌區(qū)有效灌溉面積提高到11.63 hm2,復(fù)種指數(shù)提高到1.90,即灌區(qū)種植結(jié)構(gòu)為:小麥90%、玉米70%、花生及其他經(jīng)濟作物30%。灌區(qū)設(shè)計灌溉保證率為P=50%。

3.2.2 降水及蒸發(fā)量分析

灌區(qū)多年平均年降水量565 mm,多年平均年蒸發(fā)量999.70mm。選取馬樓站1956-2012年系列降水量資料,計算多年平均旬降水量;采用濮陽站蒸發(fā)量統(tǒng)計分析,計算得多年平均旬蒸發(fā)量。詳見圖1。

圖1 灌區(qū)多年旬平均降水與蒸發(fā)量過程圖

3.2.3 主要作物灌溉制度

根據(jù)河南省地方標準《用水定額》(DB41/T385-2009)中豫北平原的主要作物灌溉用水定額。結(jié)合蒸發(fā)量等資料,根據(jù)公式P0=aP計算旬有效降水量,計算得保證率P=50%年的作物地面灌溉定額,其中冬小麥灌溉時段11月下旬、3月下旬、5月下旬分別灌水675m3/hm2;玉米灌溉時段8月上旬、下旬分別灌水600m3/hm2;花生及其它經(jīng)濟作物灌溉時段7月下旬、9月中旬分別灌水675m3/hm2。

3.2.4 凈灌需水量分析

根據(jù)灌區(qū)面積、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、設(shè)計灌溉保證率及主要作物灌溉制度等,分析計算得保證率P=50%充分灌溉條件下灌區(qū)凈灌需水量為3571萬m3。其中冬小麥、玉米、花生及其它經(jīng)濟作物灌溉面積分別為1.05萬hm2、0.82萬hm2、0.35萬hm2,凈灌需水量分別為 2121萬 m3、978萬 m3、472萬 m3。

3.2.5 毛灌需水量分析

根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》(GB50288-99)規(guī)定,結(jié)合實際情況,規(guī)劃水平年,灌區(qū)引黃灌溉、當?shù)氐乇硭⒕嗨壤孟禂?shù)分別達到0.60、0.80、0.85。根據(jù)灌區(qū)的水資源條件分3個方案:A,充分利用引黃指標水量3400萬m3;B,充分利用淺層地下水可利用量2812萬m3;C,引黃水與淺層地下水結(jié)合,優(yōu)化調(diào)度。分別計算得P=50%充分灌溉條件下灌區(qū)毛灌需水量見表1。

表1 灌區(qū)P=50%充分灌溉條件下不同水源組成毛灌溉需水量計算成果表

4 灌區(qū)供需水量平衡分析

臺前縣新建城區(qū)水廠取水量730萬m3/a,水源為黃河水,考慮輸水損失需從口門引黃河水量840萬m3/a。灌區(qū)可供水量為7750萬m3,方案A:農(nóng)業(yè)灌溉充分利用引黃指標水量,城區(qū)水廠無引黃指標水量可用,則灌區(qū)需水量6458萬m3,余水量1292萬m3。方案B、C兩個方案引黃指標水量分別余1834萬m3、900萬m3,均可滿足城區(qū)水廠引黃取水量要求,則灌區(qū)需水量分別為 6756萬m3、7032萬 m3,余水量分別為994萬 m3、718萬 m3;但方案B飽和開采淺層地下水會對地下水環(huán)境產(chǎn)生不利影響,因此,方案C較合理,符合水資源配置要求。

5 結(jié)語

臺前縣是國家扶貧開發(fā)重點縣,也是中原經(jīng)濟區(qū)的重要組成部分。當前,河南正處在新型工業(yè)化、新型城鎮(zhèn)化、新型農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步發(fā)展的關(guān)鍵時期,國務(wù)院《關(guān)于支持河南省加快建設(shè)中原經(jīng)濟區(qū)的指導(dǎo)意見》明確指出:“支持建設(shè)濮(陽縣)范(縣)臺(前縣)扶貧開發(fā)綜合試驗區(qū)”。建設(shè)臺前城區(qū)供水工程是建設(shè)中原經(jīng)濟區(qū)濮范臺扶貧開發(fā)綜合實驗區(qū)的迫切需要,符合河南省和臺前縣的實際,有利于進一步縮小臺前縣基本公共服務(wù)指標與全省平均水平的差距,有利于實現(xiàn)脫貧致富,改善民生,促進臺前經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。

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