农村田间工程建设项目水资源供需平衡分析

农村田间工程建设项目水资源供需平衡分析第一节项目区水资源一、水资源总量及可利用量综合考虑XX市水资源条件的异同性，水利措施、方向的一致性，自然条件与农作物的相似性，流域水系供水系统、乡镇界限的完整性等因素，确定XX市灌区情况整体一致，可以不作分区。依据《AA市水资源综合规划》、XX市多年降水量和XX市引用客水资源情况等资料，分析计算得出XX市及项目区水资源总量和可利用量，见表4-1。表4-1XX市及项目区水资源总量及可利用量汇总表单位：万m分区水平年来水保证率（%）当地水资源量水资源可利用量地表水地下水重复计算量水资源总量地表水地下水重复计算量客水其他水资源可利用量全市多年平均3671387962141842571179753910063521736平水年50%3671357262138772571153653910063521475偏枯年75%290110714911312203941042910063519306枯水年90%80841214847856715012910063516929项目区多年平均13.3502.42.2513.59.3427.11.9329.423.0786.8平水年50%13.3491.32.2502.39.3417.61.9329.423.0777.4偏枯年75%10.5400.81.8409.57.3340.61.5329.423.0698.9枯水年90%2.9304.50.5306.92.0258.80.4329.423.0612.81、地表水XX市地表水来源主要是降水产生的地表径流，根据多年平均降水量推算XX市地表水在平水年（50%）、偏枯年（75%）和枯水年（90%）时的地表水可利用量，见表4-2。2、地下水XX市地下水资源相对匮乏，但却是取水的主要来源。主要由地表径流入渗、井灌回渗、河流侧渗和引水灌溉入渗等途径来补充水量。地下水资源量计算公式如下：①降雨入渗补给量降雨是项目区地下水的主要补给源之一。根据灌溉设计保证率选取设计降雨年，由下式计算降雨入渗补给量：式中：为降雨入渗补给量，m3；为降雨入渗补给系数，由XX市水文地质资料查取，取0.15；为设计年降水量，mm；为地下水补给面积，m2。②侧向补给量侧向补给是影响浅层地下水储量的因素之一。根据区域均衡法原理将规划区作为一个储水整体，按下式计算一年内区域边界补给或排泄的水量。式中：为侧向补给量（补给为正，排泄为负），m3；为含水层渗透系数（m/d），项目区为96m/d；为地下水含水层厚度，平均为25m；L为边界长度，m；为地下水补给边界的地下水坡度，为0.015；为地下水排泄边界的地下水坡度，为0.014。③灌溉回归水量XX市灌溉水部分入渗补给地下水。由水文地质资料查得的灌溉回归系数计算灌溉回归水量。式中：——灌溉回归水量，m3；——灌溉回归系数，根据XX市地下水埋深、灌水定额和岩性取0.05；——毛灌溉定额，m3/亩；——灌溉面积，亩。④潜水蒸发量式中：W4——潜水蒸发量，m3；C——潜水蒸发系数；E0——水面蒸发深度，m；F——计算面积，m2。地下水埋深较浅时，潜水蒸发是地下水主要消耗项之一，由于地下水一般埋深较大，故潜水蒸发量忽略不计。可供水量W供：XX市水资源可供水量（平水年，50%保证率）为：W供＝W1+W2+W3-W4。同理可得枯水年（75%保证率）XX市水资源可供水量。地下水资源在来水保证率为50%、75%和90%时的水量见表4-2。（3）客水XX市处于引黄灌溉的位山灌区，年引黄水量为9100万m3，是XX市客水资源的来源。（4）其他这部分水资源主要是工业、企业、建筑业和第三产业用水过程中，污水处理后的终水回用。二、现状水利工程的供水能力XX市地处平原区，地形平坦，不利于地表径流的拦蓄。现阶段的水闸、沟道和坑塘等多年失修，淤积严重，拦蓄径流和蓄水能力降低。根据XX市现状年水利工程设施的供水能力和水利工程建设规划，预测到规划水平年来水保证率分别为P=50%、P=75%、P=90%时的可供水总量，见表4-2。表4-2XX市及项目区现状供水能力及可供水量预测表单位：万m³水平年现状年2011年2015年2020年保证率50%75%90%50%75%90%50%75%90%全市地表水384750208081022008752450地下水11327136001360013600131001310013100121001210012100其它10083160841599315921167771668416584175351737417246小计21794304342980129521306873000429684305102971929346项目区地表水13.927.27.60.029.48.00.031.88.90.0地下水411.2493.7493.7493.7425.5425.5425.5439.2439.2439.2其它366.0483.8480.5477.9509.0505.6502.0536.5530.7526.0小计791.11004.8981.8971.6963.9939.1927.51007.5978.8965.3三、项目区水资源需求预测根据项目区经济社会发展需求，参照相关专项规划成果，充分考虑节水措施和节水设备的使用、生态环境用水变化情况和项目区总体发展状况，按照工业、生活、农业等的用水定额，依据农作物种植制度和灌溉制度，分别预测规划水平年生活、工业、生态与环境、灌溉保证率P=50%、P=75%时的农业灌溉需水量及林、牧、渔等需水量。（一）农业灌溉用水根据《山东省水资源综合规划》中农业灌溉用水定额，计算不同农作物类型的需水量。项目区农田灌溉净需水量按下式计算：W=Mi·A式中：W为灌溉净需水量，m3；A为设计灌溉面积，万亩；Mi为第i类作物的毛灌溉定额，m3/万亩。根据项目区农作物种植制度，考虑到节水技术和管理水平的提高，节水灌溉面积的扩大，喷灌、滴灌、低压管灌都有显著的节水效果，随着节水技术的推广应用，以及大、中、小型灌区节水改造工程的实施。渠灌和井灌面积分别为1万亩、3.5万亩。综合水利用系数不断提高，灌水定额将逐渐减小。灌溉定额依据《山东省水资源综合规划》有关成果，经计算50%保证率下2011年、2015年、2020年需水量分别为794.05万m3，748.67万m3，705.56万m3。见表4-3。表4-3项目区农业用水计算表水平年项目50%75%2011年灌溉定额（m3/亩）138.00148.00面积（亩）45000.0045000.00其中：井灌区35000.0035000.00渠灌区10000.0010000.00井灌区灌溉水利用系数0.840.84渠灌区灌溉水利用系数0.630.63需水量（万m3）794.05851.592015年灌溉定额（立方米/亩）138.00148.00面积（亩）45000.0045000.00其中：井灌区35000.0035000.00渠灌区10000.0010000.00井灌区灌溉水利用系数0.890.89渠灌区灌溉水利用系数0.670.67需水量（万m3）748.67802.922020年灌溉定额（m3/万亩）138.00148.00面积（亩）45000.0045000.00其中：井灌区35000.0035000.00渠灌区10000.0010000.00井灌区灌溉水利用系数0.950.95渠灌区灌溉水利用系数0.700.70需水量（万m3）705.56756.69（二）城乡居民生活用水项目区现状年总人口3.45万，为农村居民。XX市人口年增长率控制在5.9‰以内，按这个人口增长率计算，项目区2015年农村总人口为3.53万人，2020年3.64万人。项目区城市居民生活用水量按下式计算：Q=365qm/1000式中：Q为生活用水需水量，m3；q为人均生活用水定额，L/人·天；m为预测用水人口数，人。根据《山东省水资源综合规划》等有关文件资料及项目区社会经济发展规划，确定居民用水定额，2011年农村居民用水定额60升/人·日，2015年农村居民用水定额为70升/人·日，2020年农村居民用水定额为80升/人·日。经计算2011年、2015年、2020年需水量分别为104.46万m3，124.68万m3，146.88万m3。项目区不同水平年居民生活总需水量预测见表4-4。表4-4项目区不同水平年城镇居民生活总需水量预测表水平年农村用水定额（m3/人/天）农村人口（万人）农村需水量（万m3)2011603.45104.462015703.53124.682020803.64146.88（3）工业需水量工业需水量是以万元增加值需水定额来计算的，而随着技术条件的提高、工业生产中循环水利用系数的逐年增加和污水处理后终水的有效利用，工业万元增加值需水量呈逐年降低的趋势。通过查阅《山东省水资源综合规划》并结合项目区工业用水实际，按下式计算：Si=S0（1+d）n式中：Si为某年所预测的工业需水量，万m3；S0为起始年的工业用水量，万m3；d为工业用水年均增长率，%；n为起始年份到预测年份，年。经计算，项目区不同水平年万元增加值需水量分别为：2011年20m3/万元，2015年12m3/万元，2020年8m3/万元。通过对项目区工业发展的分析，2011年工业总产值为8.5亿元，不同水平年2015年和2020年工业总产值分别为14.98亿元和24.13亿元，经计算不同水平年XX市工业需水量分别为170.00万m3，179.76万m3和193.00万m3。XX市不同水平年工业生产总需水量见表4-5。表4-5项目区不同水平年工业生产总需水量水平年2011年2015年2020年万元产值取水量(m3)20.0012.008.00工业产值（亿元）8.5014.9824.13需水量（万m3）170.00179.76193.00（4）其他行业需水量其他行业用水包括林业、牧业和渔业用水。林业需水量。根据《山东省水资源综合规划》和XX市林果业实际用水量预测XX市林业用水标准为160m3/亩。根据XX市国土资源规划，2011年项目区林业面积为0.1万亩，到2015年和2020年，林业用地面积分别为0.11万亩、0.12万亩。各水平年需水量分别为16万m3、17.6万m3和19.2万m3。牲畜需水量。2011年项目区共有大牲畜0.8万头，小牲畜3.5万头。到2015年和2020年，大牲畜分别为1.0万头、1.3万头，小牲畜分别为3.8万头、4.1万头，其用水指标水平年均采用：大牲畜40L/头·天，小牲畜20L/头·天，各水平年需水量分别为37.23万m3、42.34万m3、48.91万m3。不同规划水平年林业、牧业需水量见表4-6。表4-6项目区不同水平年林牧渔总需水量表水平年林业需水量（万m3）牲畜需水量（万m3）合计（万m3）20111637.2353.23201517.642.3459.94202019.248.9168.11综上，项目区50%保证率下，2011年、2015年、2020年需水量分别为1092.83万立方米，1078.56万立方米，1072.96万立方米。项目区不同水平年需水量见表4-7。表4-7项目区各水平年用水需求预测表单位：万m³水平年用水类别小计项目区P=50%P=75%2011年农业灌溉P=50%794.051092.831150.37P=75%851.59P=90%牲畜及其他53.23工业170.00生活75.562015年农业灌溉P=50%748.671078.561132.81P=75%802.92P=90%牲畜及其他59.94工业179.76生活90.192020年农业灌溉P=50%705.561072.961124.09P=75%756.69P=90%牲畜及其他68.11工业193.00生活106.29注：其他指林、牧、渔业需水量。第二节项目区水资源平衡分析一、水资源供需平衡分析按照“先生活后生产、先节水后开源”的原则，充分考虑居民生活用水、农业灌溉用水和工业生产用水中节水器具和节水措施的应用；充分利用污水处理后的终水，根据可供水量和需水量预测的结果，进行水资源供需平衡计算，见表4-8。经计算，项目区50%保证率下，2011年、2015年、2020年缺水量分别为201.73万m3，114.66万m3，65.46万m3。可见工程实施后，节水效果显著。表4-8项目区各水平年用水需求预测表单位：万m³水平年保证率水量项目区2011年50%需水量1092.83供水量891.10余缺水量-201.73缺水率（%）-22.6475%需水量1150.37供水量891.10余缺水量-259.27缺水率（%）-29.102015年50%需水量1078.56供水量963.90余缺水量-114.66缺水率（%）-11.9075%需水量1132.81供水量939.10余缺水量-193.71缺水率（%）-20.632020年50%需水量1072.96供水量1007.50余缺水量-65.46缺水率（%）-6.5075%需水量1124.09供水量978.80余缺水量-145.29缺水率（%）-14.84二、水资源供需平衡评价通过对项目区水资源的供需平衡评价可以得出，区域水资源供需矛盾突出，应积极采取