清浦区蛇家坝灌区水资源供需平衡分析

石 炜张 健陈 娟许广东

（1.淮安市水利勘测设计研究院有限公司 淮安 223005 2.水利部淮河水利委员会 蚌埠 233001 3.江苏省水文水资源勘测局宿迁分局 宿迁 223800）

清浦区蛇家坝灌区水资源供需平衡分析

石 炜1张 健2陈 娟1许广东3

（1.淮安市水利勘测设计研究院有限公司 淮安 223005 2.水利部淮河水利委员会 蚌埠 233001 3.江苏省水文水资源勘测局宿迁分局 宿迁 223800）

随着淮安市农业现代化进程的推进，对沿线农业水资源用量提出了更高的要求，蛇家坝灌区目前的用水量较高，灌溉水利用系数较低，75%保证率下尚不能满足灌溉要求，因此可以从防渗渠道、加固建筑物、改变种植结构等方面进行节水改造，从而节约水资源。在此背景下，本文根据清浦区蛇家坝灌区现状供水能力以及各行业用水现状，分析灌区水资源供需平衡情况。

灌区 水资源 供需平衡 节水灌溉

一、灌区概况

蛇家坝灌区位于苏北平原腹地，淮安市清浦区中部。东北以京杭大运河为界，西临二河，南至团结河。涉及清浦区的城南、武墩、黄码、盐河等4个乡镇，行政村22个，人口9.36万，土地总面积126km2，耕地面积10.7万亩，原设计灌溉面积10.3万亩，现状有效灌溉面积8.5万亩。灌区的引用水源主要来自洪泽湖,取水口以蛇家坝洞（引二河水）为主，以武墩、王庄电灌站（引二河水）为辅，以运南、王庄引水洞（引大运河水）作为补充水源,水源工程总供水流量26.22m3/s。

二、典型年选取

蛇家坝灌区农业用水主要以地表径流和引用二河水为主，而二河水主要受淮河来水控制，而淮河来水的丰枯、灌区用水量都与降雨量有着非常密切的关系。根据灌区现有资料，灌区水资源供需计算根据高良涧站和淮阴站两个雨量站近40年降雨资料，以年降雨量、汛期降雨量系列进行频率分析，并以汛期雨量为主选定代表年。选定结果，平水年、一般干旱年、特殊干旱年分别为1976年、1997年、1978年，详见表1。在此基础上，对现状年份（2013年）在不同年型进行水量供需平衡分析，详见表2。

表1 代表年降雨量、汛期降雨量表 单位：mm

表2 蛇家坝灌区水资源供需平衡分析代表年型选取表

三、现状可供水量

该灌区供水水源主要由降雨产生的地表径流、渠首引用的二河水、农业灌溉产生的回归水，以及少部分地下水组成。

1.本地径流

地表水资源量是指在流域的水资源未被作任何利用的情况下，在当地产生的地表径流量。本次计算根据1976年刊布的《江苏省水文手册》中降雨径流、流量推算灌区各代表年径流。由于本灌区属平原地区，对径流的调蓄能力较低，需将径流总量乘以径流可利用率，得到地表水资源可利用量。径流可利用率采用《淮安市水资源调查报告》中数据，保证率50%、75%、95%代表年的径流可利用率分别为0.35、0.45、0.55，详见表3。

表3 地表径流量及地表水可供水量计算成果

2.地下水

地下水资源量为地下水各项补给量之和。分析各项补给量有一定困难，这里只考虑影响最大的降雨入渗量，计算公式如下：

Pr＝αPF

式中：Pr、α、P、F分别为降雨入渗补给量、补给系数（取0.25）、降雨量和面积（取陆地面积）。

清浦区为地下水限制开采区，蛇家坝灌区各代表年地下水可利用量为现状年实际开采量416.7万m3，详见表4。

表4 浅层地下水资源总量表 单位：万m3

3.过境水量

以代表年实际引水能力能够引进的水量作为供水量，其最大引水量不超过取水许可证规定的引水量。以近20年蛇家坝洞上6月份水位进行排频分析，得出P=50%时，洞上水位为11.30m；P=75%时，洞上水位为10.95m；P=95%时，洞上水位为10.24m。蛇家坝引水洞底板高程8.0m，故P=50%时，能够满足引水量的要求，P=75%时，基本满足引水量的要求，P=95%时，可引水抗旱。根据灌区各年引水量确定过境水量可利用量，具体见表5。

表5 各年型引用过境水资源数量表 单位：万m3

4.回归水

表6 现状可供水总量表 单位：万m3

由于工业、生活及其他用水量较少，回归水主要计入灌溉用水产生的回归水量，按照《江苏省水中长期供求规划报告》计算方法，水田的回归水量，按水田渗漏量和渠系损失量的1/2计算，计算公式为：

回归水系数=（1-灌溉水利用系数）/2

现状回归水系数为0.253，回归水的利用则随不同代表年型而变化，天气愈干，利用率越高，P=50%年型利用率取35%，

为345.5万m3；P=75%年型利用率取45%，为583.5万m3；P=95%年型利用率取65%，为1123.2万m3。

5.可供水总量

灌区水资源可利用总量包括可利用的地表水、地下水、过境水和回归水，并扣除重复利用水量。由于在地下水可利用量中未计及渠系渗漏和灌溉入渗补给量，因而本次计算无重复利用水量。不同年型灌区水资源可利用总量见表6。

四、各行业需水量

用水量主要由工业用水、农业用水、生活用水及其他用水如绿化、养鱼等用水四部分组成。

1.工业用水量

工业用水预测采取工业特征参数预测法进行推算，工业特征参数主要由万元产值用水定额和重复利用率组成。2013年灌区工业产值15.3亿元，万元产值用水量约为60m3，工业重复利用水系数为0.40。现状年工业用水量为550.8万m3。

2.农业用水

农业用水主要计算水稻、小麦、玉米、油菜、大豆、蔬菜及其他粮食和经济作物几部分。

灌溉定额：根据灌区的灌溉制度分析，各种作物不同年型的净灌溉定额见表7。

表7 净灌溉定额表 单位：m3/亩

灌溉水利用系数：灌区现状灌溉水利用系数为0.50。

农业用水量：灌区2013年具体作物种类、种植结构、复种指数及主要农产品产量见表8。

表8 灌区主要农作物种植面积

经计算，现状年份不同年型农业用水量分别为：P=50%年型为3909万m3；P=75%年型为5136万m3；P=50%年型为6843万m3。

3.生活用水

生活用水主要考虑人、畜用水，按每天消耗定额确定。参考《江苏省城市生活与公共用水定额》2013年城镇生活用为180L/d，农村生活用水为90L/d，牲畜用水均按20L/d。

2013年灌区总人口9.36万，其中农业人口7.85万，城镇人口1.51万，牲畜7.07万头。

综上，2013年生活用水为616.8万m3。

4.其他用水

其他用水量主要包括环境卫生、养殖用水等，约为农业用水的6%。2013年用水量为250万m3。

5.需水总量

现状年份需水总量见表9。

表9 现状不同年型需水总量及年内分配表 单位：万m3

五、现状水资源供需平衡分析

根据上文可供水量以及各行业需水量分析，现状年分在各年型供需平衡过程计算见表10。

表10 供需平衡总表 单位:万m3

从表10可见，现状年在平水年不缺水，一般干旱年略有不足，缺231万m3，特殊干旱年缺水量为1480万m3，远远达不到农业水利现代化的要求。

缺水主要是因为耗水量较大的水稻种植面积较大，工程配套率低，跑冒滴漏严重，灌溉水利用以及回归水利用系数低，致使水资源得不到有效利用。

六、应对措施

目前清浦区蛇家坝灌区水资源使用量以农业用水为主，因此应从农业节水灌溉、以及增加水资源可利用量入手，解决水源不足问题。

1.推广节水灌溉技术

清浦区本身土方为砂壤土，渗透严重，为节约水资源，应对灌区的主要渠道进行防渗处理，同时推广高效节水措施，如管道灌溉、微喷灌等措施，提高灌溉水利用系数，节约水资源。

2.调整种植结构

灌区水稻种植比例较大，水稻是用水大户，灌区可因地制宜，在引水困难地块改变种植结构，种植瓜果、蔬菜等经济作物，提高经济效益的同时减少用水量。

3.维修、加固灌区配套建筑物

对灌区内引水、退水、蓄水建筑物进行加固，加固配套建筑物可以减少跑冒滴漏；加固引水建筑物可以在同等条件下可以增加引用水量；增加蓄水建筑物可以增加地表径流的拦蓄量，灌水也能增加回归水的可利用率，已达到水资源可利用量的提升。

综上，通过以上种种手段，不仅可以改变蛇家坝灌区现状水资源供应能力不足的困境，还可以恢复农业灌溉面积，提高作物产量■