灌区项目区水资源评价及供需平衡.doc

4、项目区水资源评价及供需平衡4.1骨干工程项目区水资源概况4.1.1流域概况*灌区水利骨干工程位于洞口县西南部，资水流域的*河及平溪河的中上游。*河属资水二级支流，一级支流为郝水，*河干流长60km，重要分布在绥宁县武阳镇，流域内森林覆盖面广，植被条件好，干流平均坡降16.7。红岩拦河坝位于*河洞口、绥宁两县毗邻的红岩峡谷出口一洞口县花园乡龙头村，距洞口县城25km。红岩拦河坝控制集雨面积702km2，引水位高程342.5m，最大引水流量7.5m3/s。超美水库处在*河支流梅田溪，干流长度3km，干流坡降21.8，水库控制集雨面积3.87km2，重要靠外引雪峰山山坡集流溪水桥头河、横木溪水，属平溪河流域。外引集雨面积68km2(涉及半江库区控制面积44.81km2，半江水库多余水量经半江河及半江二、三干渠上游进入超美水库引水渠)，属平溪河流域，植被条件好，产水量丰富。大坝座落在又兰镇桃树村井家坝，有6km简易公路在又兰镇桥头村与洞绥公路相连，交通较为方便。半江水库和汤家园水库位于资江二级支流平溪河的一条小支流上，发源于雪峰山东麓，干流长27.4km，流域面积113km2，自大坝坝址以上约45km2流域面积内均系大山和峡谷地区，河宽一般为1030m，河床多为大卵石，干流坡降平均为30.4，大坝控制集雨面积为44.81km2(其中半江36.4km2，汤家园8.41km2)。4.1.2水资源概况灌区区域面积283431亩，折合189.05km2，流域数年平均降雨量1504.6mm，水资源涉及区域自身面积范围内的产水量和过境水资源二大部分。区域自身面积范围内产水量W本=0.1F本P=0.10.57189.051504.6=16213.34万m3其中地表水12970.67万m3，地下水3242.67万m3。过境水资源量W过=0.1F过P=0.10.57（702+44.81）1504.6=64048.07万m3水资源总量W=W本+W过=16213.34+64048.07=80261.41万m3其中可运用的水资源约为35186万m3灌区内降水量丰富，但时空分布不均，四至六月丰水季节，七至九月高温，雨水少，降雨量年均分派为春季占17%，夏季占44%，秋季占23%，冬季占16%。4.2现有水利工程可供水量、现状需水量、项目区供需水平衡4.2.1现有水利工程可供水量 a)现有水利工程可供水量（以下数据均来自后面灌区水量平衡表）1）红岩坝供水8602.35万m32）超美水库供水2338.47万m33）基础供水2304万m34）半江2023.75万m3现有水利工程可供水量为15253.57万m34.2.2现状供、供水量平衡a) 现状需水量灌区设计综合灌溉定额为506.65m3/亩（见表4.4），现状灌溉水运用系数为0.468。现状需水量W需=12.2506.65/0.468=13207.54万m3b）现状供需水平衡W供-W需=15253.57-13207.54=2046.03万m3c)按设计灌溉面积18.697万亩计算供需水平衡W供-W需=15253.57-18.697506.65/0.468=4987.53万m3从以上结果可知，按现状实灌面积12.2万亩计算，可供水量尚有结余，但是，要达成设计规定，还远远不够，必须提高渠系水利系数，减少水量损耗，充足运用水资源，才干充足发挥工程效益。4.3设计水平年项目供需水量平衡4.3.1灌区可供水理预测a) 测站分布情况红岩坝坝址处无测站，但坝址以上有武阳、瓦屋塘、红岩三个雨量站，下游有高沙雨量站、黄桥水文站；超美水库坝址处管理所有一地震气象站，半江水库坝址以下原有半江雨量站（1957年4月建），现已撤，平溪河上游有洞口水文站，另县城有洞口气象站。b) 水文资料及来源本次所搜集资料均来自各站实测资料，准确性较高，所搜集到的资料如下：1）瓦屋塘降雨量资料1965-1987、1993-1997共28年资料2）红岩站降雨量资料1960、1964-1991、93、95、96共32年资料3）半江站1958、1959、1960、1962共4年降雨量资料4）洞口水文站降雨量资料1958-1981共26年资料5）高沙雨量站降雨量资料1959-1981、93、95、96、97共27年资较6）超美雨量站1976-1988共2023降雨量资料7）洞口气象站1960-1982共23年降雨量资料8）黄桥水文站1993-1997共5年降雨量资料c) 资料采用1）红岩雨量站离红岩拦河坝2km，并且红岩雨量站降雨量资料系列长，有连续长系列28年（19641991年），红岩坝径流计量直接采用红岩站实测降雨量资料，设计代表年降雨量见表4.1。2）超美水库采用超美雨量站资料。3）半江库区由于实测资料只有4年，代表性局限性，可直接移用瓦屋塘或红岩雨量站资料，但比较瓦屋塘、红岩雨量站，红岩站离半江距离更近，并且面雨量值也更接近，因此，直接移用红岩雨量站资料，只是半江站与红岩站面雨量值仍然相差约200mm，计算成果值也许略偏低。4.3.1.2径流量计算a) 计算方法1）采用由降雨量推求径流产水量；2）径流系数的采用*河下游有黄桥水文站，宜由黄桥站PR关系推求径流系数，但由于没有收集到黄桥站径流量资料，所以采用查水文手册的办法求径流系数。根据灌区地理位置，查湖南省小型水库水文手册（1973年），选定=0.57。b) 径流量计算1）红岩拦河径流量计算，见表4.2；2）超美水库径流量计算，由于它外引面积涉及半江库区控制集雨面积，因此它的产水量必受半江水库、汤家园水库调蓄作用影响，所以本次暂将半江控制面积44.81km2避开，先计算本库3.87km2及外引23.19km2共27.06km2面积内产水量。见表4.2。3）半江库区径流量计算见表4.2。4.3.2灌区需水量计算a)灌溉定额采用湖南省水电设计院灌溉定额汇编中册（1984年）资料。按洞口县双季稻历年灌溉定额计算频率（见表4.3），选出相应于灌溉保证率（88.5%）的典型年1978年，灌区作物设计灌溉定额如下：早稻289.38m3/亩；柑桔195 m3/亩；中稻273.56 m3/亩；茶叶140 m3/亩；晚稻328.18 m3/亩；经济作物107 m3/亩。b)设计水平年渠系水运用系数采用如下值： 田间=0.95渠系=0.65c)灌溉用水量计算见表4.4。4.3.3设计水平年项目区供需水量平衡a) 平衡原则1）由于超美水库水量受半江水库调蓄作用影响，先计算半江库区水量平衡，调节原则是先蓄满库，然后除满足灌溉外，其余根据来水量按比例下泄，半江水库设计代表年调节计算成果见表4.6。2）半江水库弃水扣除损失后按85%来水量此外加超美水库自身集雨面积3.87km2和外引面积23.19km2的产水量作为超美水库的总来水量。3）非灌溉期超美来水先蓄库，灌溉期先引红岩坝水来灌溉，局限性部分由超美水库补充。超美水库设计代表年调节计算成果见表4.10。b）平衡片划分根据藻区引水渠和灌溉渠布置，考虑基础水量分布，拟划分四个片分别进行水量平衡计算。第一片：半江片由半江、汤家园两座水型水库骨干水源工程，配以山塘等基础水利设施，灌溉半江3条干渠及支渠；第二片：西石片由红岩拦河坝作为骨干水源工程，配以山塘等基础水利设施灌溉西石干渠及支渠；第三片：大水片由红岩拦河坝和超美水库做为骨干水源工程，辅以山塘等基础水利设施重要灌溉马渡、大水干渠及支渠；第四片：青龙片由红岩拦河坝和超美水库做为骨干水源工程，辅以山塘等基础水利设施灌溉青龙、马鞍干渠及支渠。c）平衡结果（见表4.5及表4.7-4.9）W需=13930.73万m3W供=15253.57万m3W供-W需=14463.21-13805.32=1322.84万m3可见即使在偏估年份，也能满足灌溉规定。现状与设计水平对比，同样灌溉面积条件下，设计水平年节水量：W节=12.2506.65/0.468-12.2506.65/0.6802=3698万m3d)灌水模数计算各作物插前灌水及生育期内各次灌水的灌水率根据下式计算式中：qik第i种作物第k次灌水的灌水率（m3/s.万亩） mik第i种作物第k次灌水的灌水定额（m3/亩） Tik第i种作物第k次灌水的灌水延续时间（d） di第i种作物的种植比本次设计灌水率的计算参考有关书籍，分别计算各片的灌水率，从各片中选择最大的灌水率作为灌区的灌水率。即q 设=0.612m3/s.万亩。e） 渠系配水计算灌区设计灌水率参考有关书籍，采用直接设计旬最大灌溉用水量，计算旬的平均流量，以该流量作为旬的设计灌水率，本次分别求得各片的旬灌溉用水率，再以各片中最大的灌水率作为本次灌区设计灌水率。求得设计灌水率q设=0.612m3/s/万亩。灌区支渠重要采用轮灌方式进行配水，部分支渠及干渠直灌面积采用续灌方式进行配水。轮灌渠道的设计流量按下式计算：式中：Qn轮灌渠道的设计流量(m3/s)； N该渠道轮灌组数； 该渠道轮灌组平均灌溉面积(万亩)； 该轮灌渠道至田间的水运用系数； 设计净灌水率。续灌渠道的设计流量按下列公式计算： (1) (2)式中：Qs续灌渠道设计流量(m3/s)； qs设计灌水率(m3/s.亩) 该渠道单位长度损失率(%/km) s该续灌渠道至田间的水运用系数； L渠道的工作长度。续灌支渠的流量计算时，采用公式(1)进行计算。计算干渠的设计流量时，采用公式(2)分段进行计算。各渠系流量成果见表4.11。