黑岗口引黄灌区水资源平衡分析

王志娟

（开封市城区黑岗口引黄管理处，河南 开封 475002）

1 概况

黑岗口引黄灌区是河南省的一个中型灌区，坐落于黄河南岸，环抱“东京汴梁”开封城。黄河开封段高于地面的地势，为当地发展引黄灌溉提供了得天独厚的条件。

2 灌区水资源总量

2.1 地表水资源

地表水资源即多年平均天然河川径流量，其特点是地区分布不均匀，年内季节变化显著和年际幅度大。全灌区多年平均地表水资源量经计算为1575.69 万m3。

2.2 地下水资源

地下水资源量是指逐年得到更新补充的浅层地下水量，其年际变化相对比较稳定，季节性调节能力强，在枯水期可以对农业和农村生活用水发挥补充调节作用。该灌区以降雨补给地下水为主，其次是渠道灌溉入渗补给、河道径流水侧补给和黄河侧渗补给为辅。经分析计算，平水年（P=50%）全灌区地下水资源量为2882.60 万m3。

2.3 黄河水资源

据黄河夹河滩水文站2006-2019年实测资料统计，年均来水量277.60 亿m3，其中年汛期来水量151.71 亿m3，年非汛期来水量125.87 亿m3。

综上所述，灌区年水资源总量为126.32 亿m3。

3 灌区现状水资源可用水量

3.1 地表水资源可利用量

灌区位于黄淮海平原，境内主要惠济河、马家河等有8条平原型河道，根据对河流径流的特性分析，按照惠济河大王庙站典型年的分析计算，6-9月为区内每年主汛期。具体可利用量见表1、表2。

表1 主要控制站地表水可利用量表 单位：万m3

表2 水资源分区地表水可利用量表 单位：万m3

经计算地表水资源量为1575.70 万m3。根据惠济河区地表水资源可利用模数，灌区地表水资源可利用量为474.30 万m3。

3.2 地下水资源可开采量

根据《开封市水资源公报》，结合目前灌区地下水开采现状，以采补平衡为控制标准。灌区位于黄淮海冲积平原区，有较粗的含水层颗粒，开采容易，可开采系数取0.85。经分析，平均地下水可开采量为2450.20 万m3。

3.3 灌区现状引黄水量

水利部黄河水利委员会对黑岗口引黄渠首闸管理处取水许可批准年取水量为18379万m3，生活、工业、农业取水指标分别为5000万m3、6379万m3和7000万m3。根据黑岗口渠首闸管理处提供的资料，灌区近3年平均引黄水量为14283.63 万m3，其中自流引水8217.45 万m3，临时泵站提水6066.18 万m3，居民生活、工业、农业引黄量见表3。

表3 灌区现状引黄水量表 单位：万m3

综上所述，灌区年现状水资源可用水量为17207.81 万m3。

4 灌区现状需水量

4.1 农业需水量

根据第三次全国土地普查结果，灌区土地开发利用如下表4。

表4 灌区土地开发利用概况表 单位：万hm2

作物种植比例根据当地政府的农业发展计划和农民耕作传统习惯，经调查分析见表5。

表5 某引黄灌区作物种植比例表

根据邻近灌区灌溉定额资料、《农业用水定额》，灌区位于Ⅱ1区，灌溉保证率为50%。确定灌区各代表作物灌溉定额见表6。

表6 黑岗口引黄灌区灌溉定额选用成果表

黑岗口引黄灌区现状渠系水利用系数为0.55，灌溉水有效利用系数为0.51 ；计算出综合毛灌溉定额：水稻区30.81m3/hm2、旱作区27.18m3/hm2。

灌区有效灌溉面积0.76 万hm2；现状年灌溉需水量为5150.38 万m3，推算到1.05 万hm2，年毛灌溉需水量6908.25 万m3。

4.2 工业、生活、生态环境需水量

由于灌区涉及的行政区域较多，区域内涉及的工业、居民生活、生态环境用水过程复杂，用水量无法一一测算，采用近3年工业、生活、生态环境年均用水总量作为其需水量测算；近3年工业、居民生活、生态环境平均需水量为分别为5911.82 万m3、3472.02 万m3、243.60 万m3。

综合农业、工业、生活及生态环境需水量，现状灌区需水量为16535.69 万m3。

4.3 现状水量供需平衡分析

某引黄灌区是井、渠结合形式的灌区，井灌控制地下水位上升，以灌溉补充地下水源的不足，近3年灌区年均引黄水量为14283.63 万m3（含临时泵站提水6066.18 万m3），其水量供需平衡分析见表7；不考虑临时泵站提水，灌区可供水量为11141.95 万m3，见表8。

表7 灌区现状水量供需平衡表（含临时泵站提水）

表8 灌区现状水量供需平衡表（不含临时泵站提水）

经水资源平衡分析得出，考虑临时泵站提水时，现状水利工程可供水量大于现状需水量，满足需水要求；不考虑临时泵站提水时，现状水利工程可供水量小于现状需水量，不满足需水要求。亟需对灌区进行续建配套与节水改造建设。

5 项目建成后水平衡分析

5.1 引黄水量

根据近3年引黄水量资料，渠首闸自流引黄量为8217.45 万m3；在总干渠渠首黄河堤内拟建一处浮坞泵站，设计年可提水10161.55 万m3；合计年引黄量18379.00 万m3。

5.2 灌区需水量预测

5.2.1 农业灌溉用需水量

项目实施后，项目区内水稻区0.59 万hm2、旱作区0.46 万hm2都能得到充分的灌溉。渠系水利用系数达到0.65 ，灌溉水有效利用系数达到0.60 ，计算综合毛灌溉定额：水稻区34.79m3/hm2、旱作区23m3/hm2；年毛灌溉需水量为7005万m3。

5.2.2 工业需水量预测

工业用水采用万元工业增加值计算，根据开封市2019年统计年鉴及开封市2018年水资源公报，万元工业增加值基准年需水量为25.60m3，预测2025年工业增加值增长率为6%、18.30m3用水量可增加万元工业值，工业需水量为6354万m3。

5.2.3 生活需水量预测

结合开封市所处宏观发展背景，考虑到“郑汴同城”的施行成效，根据开封城市发展水平及近几年来的生活用水情况分析可知，近年来开封市区生活需水定额呈现缓慢增长趋势。综合考虑开封市城市定位、发展目标等，预测2025年居民生活年需水量4904万m3。

5.2.4 生态环境需水量预测

生态环境需水量据近3a平均年生态用水量按人口比例计算，预测2025年生态环境需水量为272万m3，全部来源于地表水。

5.3 项目建成后水量供需平衡分析

项目实施后至2025年灌区内引黄水量平衡成果见表9；灌区水量平衡成果见表10。

表1 饮水安全投入的效益表

表9 灌区引黄水量平衡表

表10 灌区水量平衡表

项目实施后，到2025年灌区可供水量提高到21303万m3，灌区需水量（P=50%时）为18535万m3，可供水量满足需水量，还富余水量2768万m3。

6 结语

现状土地资源满足发展多种农作物种植和农业产业结构调整的需要，工程建设有较大的潜力。通过灌区现状及预测的水量平衡分析，灌区自流引水满足不了现状需水要求，需要对灌区进行续建配套与节水改造建设后，可满足灌区用水需求，促进社会经济发展。