下村镇抗旱应急调水工程的可行性研究

陈红根

(渝水区水利局，江西 新余 338025)

1 工程基本概况

下村镇位于新余城区以北15km处，全镇总面积144.8km2，辖18个行政村，总人口5.5万余人。总耕地面积3252.2hm2，其中水田2104.6m2，旱地1147.6hm2。

自20世纪90年代以来下村镇旱灾严重，且干旱出现频次、严重程度、旱灾损失情况等均呈上升趋势。根据近十年旱灾统计资料，渝水区下村镇旱灾2007年、2013年较为严重，旱灾影响范围亦已由农业为主扩展到农村居民生活饮用水，严重制约乡镇社会经济的正常运行。

2 工程建设的可行性

2.1 水源

何家水闸是本次调水工程主要水源，是下村河拦河蓄水抬高水位用以灌溉农田并兼顾排洪等综合利用的闸坝，水闸位于何家村旁，闸址以上流域面积69.45km2，何家水闸底板高程为50.0m。

为提高干旱情形下下村镇街、周边村民3100人干旱应急饮用水供水，考滤将新余市高新区狮子口水库作为备用水源。狮子口水库位高新区南村境内，坝址以上流域面积16.11km2，水库总库容1750万m3，死库容220.5万m3，死水位59.9m，是一座综合利用的中型水库。

下村河水质基本符合《地面环境水质量标准》中的Ⅱ类水标准，也符合《农田灌溉水质标准》中对水田的水质要求。

2.2 需水量计算

本调水工程主要保障干旱期能家山塘灌区相应面积农田的灌溉需求，经实地问询和调查，能家山塘控灌面积42.27hm2。按照编制大纲要求，农业灌溉以保障作物播种期和生长关键期最基本用水为标准，作物播种或生长关键期按10d计算，灌水量一般最低控制在300-600m3/hm2，本项目选定标准为600m3/hm2。对于居民饮水来说，严重干旱年、特大干旱年抗旱目标主要是保障农村分散户的饮水需求，供水持续时间按最不利干旱持续时段2-4个月考虑。

本项目农业灌溉需水量按不同保证率保障不同面积的农田计，只计应急灌溉需水量。根据村委提供数据和实地调查，在中度干旱(P=75%)需保障的农田面积为33.33hm2，在严重干旱(P=90%)需保障的农田面积为26.67hm2，在特大干旱(P≥97%)需保障的基本口粮田面积为20hm2。

本项目中下村镇水厂受管网延伸工程影响，目前供水人口超过设计供水人口，每到供水高峰期供水不足，为确保居民正常生活供水，本次实施方案考虑新增3100用水人口的正常供水[1-3]。

2.2.1 农饮需水量计算

本项目保障3100人正常供水，根据相关规定，按人均日用量110L/(人·d)计，考滤10%损失水量，饮用水量最高日供水规模为375.1m3/d，供水时间计20h/d，供水流量为18.76m3/h，合0.005m3/s。

2.2.2 灌溉需水量计算

能家山塘控灌面积33.33hm2，主要农作物为水稻，经多年以来渠系建设和小农水建设，渠道大部份已衬砌，参照《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99)，能家山塘属小型灌区，其渠系水利用系数取0.75，田间水利用系数设计值为0.95，因此，其灌溉水综合利用系数取0.70。

中度干旱(P=75%):对于农业用水，其抗旱的目标是保障粮食主产区、商品粮基地以及农民基本口粮田的农作物在播种期和关键生长期的用水，本项目在中度干旱(P=75%)需保障的农田面积为33.33hm2，按600m3/hm2计，中度干旱(P=75%)情况下，需调水2.86万m3，供水时间为10d，每日供水20h，供水流量为143m3/h，合0.04m3/s。

严重干旱(P=90%)：对于农业用水，其抗旱目标是保障农田灌区和基本口粮田的农作物生长关键期用水，本项目在严重干旱(P=90%)需保障的农田面积为26.67hm2，按600m3/hm2计，严重干旱(P=90%)情况下，需调水2.29万m3，供水时间为10d，每日供水20h，供水流量为114m3/h，合0.03 m3/s。

特大干旱(P≥97%)：对于农业用水，其抗旱目标是保障商品粮基地和基本口粮田在的农作物生长关键期用水，本项目在特大干旱(P≥97%)需保障的基本口粮田面积为20hm2，按600m3/hm2计，特大干旱(P≥97%)情况下需调水1.71万m3，供水时间为10d，每日供水20h，供水流量为85.7m3/h，合0.02m3/s。

2.2.3 总需水量

综合以上计算可知，本调水工程需调水在中度干旱(P=75%)时，保障居民正常供水需水流量为0.005m3/s，保障33.33hm2农田应急灌溉需水流量为0.04m3/s，总需水流量为0.045m3/s；在严重干旱(P=90%)时，保障居民正常供水需水流量为0.005m3/s，保障26.67hm2农田应急灌溉需水流量为0.03m3/s，总需水量流为0.035m3/s；在特大干旱(P≥97%)时，保障居民正常供水需水流量为0.005m3/s，保障20hm2农田灌溉需水流量为0.02 m3/s，总需水量流为0.025m3/s。详见表1。

表1 下村镇调水工程需水情况表

2.3 可供水量计算

下村镇调水工程主要水源为何家闸，位于孔目江一级支流下村河上，闸址位于新余市渝水区下村镇何家村境内，是一座中型水闸。闸址以上流域面积69.45km2，其主要特性见表2。

表2 何家水闸特性表

2.3.1 来水量分析

根据水文比拟分析得何家水闸闸址处年平均、∑(7—9)和月平均流量频率分析成果，见表3。

表3 何家水闸闸址处年及∑(7—9)径流频率分析成果表 m3/s

2.3.2 水量平衡分析

以天然河道为取水水源的取水工程，其可能最大的取水量，将受到水源实时来水流量的限制。因此，在此将以泵站设计最大取水流量与水源相应设计保证率的月平均来水流量进行对比，以确定水源对泵站的可供水量。有关对比参数列于表4。

表4 提水泵站水量平衡计算成果表 m3/s

由此可见，河道的来水流量，可以满足泵站的设计最大取水流量。亦即，泵站的用水需求即为河道对泵站的可供水量,成果详见表5。

表5 提水泵站所在河流的可供水量计算成果表

为提高干旱情形下下村镇街、周边村民3100人干旱应急饮用水供水保障，考虑将新余市高新区狮子口水库作为备用水源。在干旱时期利用水泵将死库容水抽入引水隧洞，通过铺设PE管自流引水至何家水闸处[4-5]。

2.4 工程规模

2.4.1 工程任务

本调水工程主要解决干旱情形下村镇街、周边村民3100人正常生活供水和能家山塘灌区33.33hm2农田干旱应急灌溉供水。本次设计新建一座提水泵站，并铺设管道输水至下村镇水厂和能家山塘。

2.4.2 调水工程规模

经需水量分析计算可知，中度干旱(P=75%)时调水流量最大，保障农村居民干旱应急供水需水流量为0.005m3/s，保障33.33hm2农田灌溉需水流量为0.04 m3/s，总需水流量为0.045m3/s。

2.4.3 调水工程设计流量和扬程

1)泵站设计流量：

本方案拟新建一座提水泵站，总需水流量为0.045m3/s。

2)泵站设计扬程：

经过计算得泵站总水头损失26.78m。提水泵站设计扬程见表6。

表6 提水泵站设计扬程

3 结 语

通过了解下村镇地理位置、旱情、水源不足以及无应急供水设施等情况，说明下村镇调水工程实施是具有非常的必要性；通过对本调水工程水源地的论证、下村镇需水量及水源地可供水量的计算分析、工程任务和规模等方面的论证分析，最后得出结论，下村镇调水工程的实施是可行的。