農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)土地治理項目水量平衡分析指南

農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)土地治理項目水量平衡分析指南進行水量平衡分析的目的是分析論證項目區(qū)的水量能否得到保證，因此要調(diào)查清楚項目區(qū)的水源點位置，蓄、引、提水工程主要特性指標(biāo)，近幾年的供水情況等。同時初步估算水源點至項目區(qū)的輸水骨干工程的輸水能力，分析能否滿足項目區(qū)的需求。進行水量平衡分析時首先通過調(diào)查項目區(qū)的水源點位置、蓄、引、提水工程主要特性指標(biāo)；近幾年的供水情況。初步估算水源點至輸水骨干工程的輸水能力。分析論證項目區(qū)的水量能否得到保證。水量平衡分析內(nèi)容為供需水量的平衡計算，計算范圍為項目區(qū)，需水量包括供水區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活及其它用水量，供水量為項目區(qū)的水源工程的可供水量。水量平衡分析涉及方方面面的資料，較復(fù)雜，分析工作也比較繁瑣。我省大部分地市選定的農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目區(qū)為已有灌區(qū)的一部分，此為有利條件，因此要盡量搜集、充分利用已有資料，同時注意邊界條件是否發(fā)生變化，避免盲目照抄照搬、不加分析采用。1.1需水預(yù)測1.1.1生活、工業(yè)需水量根據(jù)項目區(qū)范圍內(nèi)人口數(shù)量、牲畜數(shù)量、工業(yè)總產(chǎn)值，采用定額法計算出生活、工業(yè)需水量。從我省實際情況看，基本不存在工業(yè)用水問題，部分項目區(qū)存在農(nóng)村人口、牲畜用水問題，附表1為全省農(nóng)村用水指標(biāo)調(diào)查統(tǒng)計表，供參照使用。1.1.2農(nóng)田灌溉需水量1.1.2.1水稻設(shè)計灌溉制度水稻的灌溉制度是指水稻種植前及全生育期內(nèi)的灌水次數(shù)，每次的灌水日期和灌水定額及灌溉定額。灌水定額是指一次灌水單位灌溉面積上的灌水量。水稻在整個生育期要進行多次灌水，全生育期各次灌水定額之和，叫灌溉定額。灌水定額及灌溉定額常以立方米/畝或毫米表示，它是灌區(qū)規(guī)劃及管理的重要依據(jù)。目前全省實施面積最大的是“薄、淺、濕、曬”節(jié)水型灌溉制度，在設(shè)計淹灌水層時，除了規(guī)定的適宜水層上限、下限外，為了充分利用天然降雨，減少人工灌溉用水量，根據(jù)不同生育階段還規(guī)定降雨最大蓄水深度。在水稻生長初期，降雨最大蓄水深度不超過植株高度的1/4，中、后期蓄雨深度100毫米。(1)水稻需水量的確定全省分為東韓江上游丘陵山地農(nóng)業(yè)區(qū)、北江山地丘陵農(nóng)業(yè)區(qū)、西江丘陵山地農(nóng)業(yè)區(qū)、潮汕平原農(nóng)業(yè)區(qū)、珠江三角洲農(nóng)業(yè)區(qū)、海陸惠博濱海臺地農(nóng)業(yè)區(qū)、鑒江漠陽江農(nóng)業(yè)區(qū)和雷州半島農(nóng)業(yè)區(qū)共8個農(nóng)業(yè)區(qū)，每個農(nóng)業(yè)區(qū)通過水稻需水量與水面蒸發(fā)量相關(guān)分析，求出適合該農(nóng)業(yè)區(qū)的水稻需水量計算公式，采用分階段（以旬為單位）建立經(jīng)驗公式的方法來估算水稻各生育階段的需水量。(2)稻田滲漏量的確定據(jù)試驗資料確定早、晚稻不同土質(zhì)的滲漏強度（毫米/天，毫米/天）。(3)雙季稻泡整田用水量的確定泡整田期用水量包括三部分：飽和耕層土壤用水及建立水層、泡整田期間的滲漏和蒸發(fā)耗水、整田過程的水分消耗。泡整田期采用7天，考慮到我省泡整田期正值雨季，土壤常處于濕潤狀態(tài)，故飽和耕層用水量忽略不計。用泡田前7天的降雨和水面蒸發(fā)量進行平衡分析，作為泡整田開始時的灌溉用水量；泡整田期的耗水，依據(jù)試驗資料確定。整個泡整田期要保留一定的水層，才能犁翻的土塊浸泡水中，因此，當(dāng)田面水層低于20毫米時，即灌水補充至40毫米（蓄雨可至100毫米）。后期建立水層深度定為20米，以利于插秧。(4)灌溉定額計算逐日進行水量平衡運算，耗水量、有效雨量及灌水量統(tǒng)計到旬，全生育期匯總；每一熟作物分別計算，然后按一年兩熟或三熟統(tǒng)計匯總。水稻因土質(zhì)的滲漏量差別較大，故分砂壤土、壤土和粘壤土三種土質(zhì)計算灌溉用水量。水稻的灌水及排水處理的判別方法見表3-1。表3-1水稻灌、排處理判別計算值灌排處理終蓄大于蓄雨上限排水等于蓄雨上限界于蓄雨上限至適深上限之間不灌不排等于計算值界于適深上、下限之間不灌不排等于計算值小于適深下限灌水等于適深上限根據(jù)上述計算方法，按8個農(nóng)業(yè)區(qū)，每區(qū)選取3～5個代表點，全省30個計算點，按三種土壤分別計算出一年三熟和一年兩熟1960年～1991年各年灌溉定額。（見附表2、附表3）(5)設(shè)計灌溉定額因灌溉用水（灌溉定額）在相鄰年份之間無相關(guān)性，在多年的時序變化中不存在明顯周期性，而具有隨機性和統(tǒng)計規(guī)律性，故灌溉定額可應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計原理進行頻率分析，以推求設(shè)計灌溉定額。經(jīng)驗頻率采用數(shù)學(xué)期望值公式估算，理論頻率曲線線型采用皮爾遜Ⅲ型曲線，統(tǒng)計參數(shù)選用矩法公式進行初估，然后進行目估適線，Cs＝2Cv（Cs—偏態(tài)系數(shù)，Cv—變差系數(shù)）。將全省30個計算點，按三種不同土壤（粘壤土、壤土和砂壤土），分別計算一年三熟和一年兩熟75%、80%、90%三種頻率的設(shè)計凈灌溉定額，粵西若采用85%頻率可用內(nèi)插方法確定設(shè)計凈灌溉定額。1.1.2.2灌溉定額參考值30個計算點一年三熟和一年兩熟，三種不同土壤（粘壤土、壤土和砂壤土）、三種灌溉保證率的設(shè)計凈灌溉定額建議采用值見附表2、附表3。水稻灌溉定額以“薄、淺、曬、濕”結(jié)合蓄雨的節(jié)水型水稻灌溉制度為依據(jù)，采用中熟種，本田生育期約100天；冬種及旱作物采用節(jié)水、豐產(chǎn)灌溉模式；嚴(yán)重缺水地區(qū)采用灌關(guān)鍵水等非充分灌溉模式。灌溉定額分析計算時段為旬，選取的典型年見表3-2。表3-2各計算點設(shè)計灌溉定額典型年表農(nóng)業(yè)區(qū)站名典型年枯水年平水年豐水年1梅州1986.4～1987.31971.4～1974.31975.4～1976.3新豐1980.4～1981.31964.4～1965.31970.4～1971.3河源1991.4～1992.31964.4～1965.31970.4～1971.32曲江1986.4～1987.31972.4～1971.31970.4～1971.3連州1991.4～1992.31979.4～1980.31970.4～1971.3陽山1980.4～1981.31964.4～1965.31970.4～1971.3南雄1986.4～1987.31968.4～1969.31971.4～1974.3清遠(yuǎn)1980.4～1981.31964.4～1965.31970.4～1971.33高要1980.4～1981.31968.4～1969.31971.4～1974.3新興1980.4～1981.31968.4～1969.31978.4～1979.3懷集1986.4～1987.31979.4～1980.31971.4～1974.3德慶1990.4～1991.31964.4～1935.31982.4～1981.3郁南1990.4～1991.31964.4～1965.31982.4～1981.34潮州1961.4～1964.31974.4～1975.31968.4～1969.3汕頭1961.4～1964.31964.4～1965.31968.4～1969.3揭陽1980.4～1981.31989.4～1990.31968.4～1969.35廣州1980.4～1981.31968.4～1969.31975.4～1976.3中山1967.4～1968.31982.4～1981.31978.4～1979.3新會1967.4～1968.31982.4～1981.31978.4～1979.3恩平1967.5～1968.41968.5～1969.41978.5～1979.46惠州1961.4～1964.31985.4～1986.31978.4～1979.3陸豐1961.4～1964.31981.4～1984.31978.4～1979.3海豐1967.4～1968.31981.4～1984.31978.4～1979.37電白1967.5～1968.41960.5～1961.41978.5～1979.4陽江1977.5～1978.41985.5～1986.41978.5～1979.4高州1980.5～1981.41974.5～1975.41978.4～1979.4信宜1967.5～1968.41985.5～1986.41972.5～1971.48吳川1991.5～1992.41971.5～1972.41978.5～1979.4廉江1980.5～1981.41967.5～1968.41972.5～1971.4徐聞1981.5～1984.41975.5～1976.41976.5～1977.41.1.2.3作物需水量有了各種作物灌溉定額以后，分別乘以項目區(qū)各種作物種植面積，即得到項目區(qū)作物總的灌溉凈需水量。1.1.3其它用水量各地情況不盡相同，其它用水量為生活、工業(yè)、農(nóng)田灌溉以外的用水量，主要指生態(tài)環(huán)境用水。“生活+工業(yè)+灌溉+其它”為項目區(qū)范圍內(nèi)凈需水量，根據(jù)不同供水方式，分別加上水量損失后得到毛需水量。1.2可供水量農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)項目區(qū)在灌區(qū)建設(shè)時，一般均進行過水量分析，因此可參考使用，如果資料較陳舊可進行補充分析。需要注意的是，一般蓄水、引提水等水源工程供水范圍、供水對象均較大，項目區(qū)僅僅是其中的一部分，因此一定要分清各自范圍，避免重復(fù)或遺漏。同時注意可供水量的保證率要與灌溉保證率一致。1.3平衡分析分析項目區(qū)用水能否得到滿足，供水量大于需水量說明所選項目區(qū)水量有保證。否則，說明所選項目區(qū)水量得不到滿足，需水量減供水量為項目區(qū)的缺水量，視具體情況，采用以下3種措施解決：一是重新選定項目區(qū)，二是進一步采取節(jié)水措施提高水的利用率以減少需水量，三是規(guī)劃新的水源工程，包括水陂、塘壩、提水站等。根據(jù)規(guī)定，新規(guī)劃地表水源工程取水量大于5000立方米/天、地下水大于1000立方米/天時，要進行水資源論證。節(jié)水措施包括加強管理提高田間灌溉水利用系數(shù)、供水渠道進行防滲減少滲漏損失，還不能滿足，重新選定項目區(qū)或規(guī)劃新的水源工程。1.1.1新規(guī)劃水源地設(shè)計來水量計算項目區(qū)水源地來水量的設(shè)計保證率：項目區(qū)水源地來水量設(shè)計保證率為灌溉設(shè)計保證率。項目區(qū)水源地設(shè)計年來水量計算方法如下：首先，確定項目區(qū)水源地集水區(qū)域中心點，從《廣東省水文圖集》中的“廣東省1956～1979年平均年徑流深等值線圖”（附圖1）、“廣東省1956～1979年年徑流變差系數(shù)Cv等值線圖”（附圖2），查取中心點多年平均徑流深和年徑流變差系數(shù)Cv；再根據(jù)集水區(qū)域的Cv，Cs/Cv值（一般取2.0），從模比系數(shù)表中查取相應(yīng)設(shè)計頻率的模比系數(shù)Kp（見表3-3，如表中無所需設(shè)計頻率下的Kp，可內(nèi)插計算得到）；最后按以下公式計算項目區(qū)集水區(qū)域設(shè)計年徑流深和設(shè)計年來水量Wp。（3-1）（3-2）式中：F—為集水面積。表3-3P-Ⅲ型曲線模比系數(shù)Kp值表（Cs＝2Cv）P(%)

Cv50759095990.0510.970.940.920.890.110.930.870.840.780.150.990.90.810.770.690.20.990.860.750.70.590.220.980.840.730.670.560.240.980.830.710.640.530.250.980.820.70.630.520.260.980.820.690.620.50.280.970.790.660.590.470.30.970.780.640.560.440.350.960.750.590.510.370.40.950.710.530.450.30.450.930.670.480.40.260.50.920.640.440.340.210.550.90.590.40.30.160.60.890.560.350.260.130.650.870.520.310.220.10.70.850.490.270.180.080.750.820.450.240.150.060.80.80.420.210.120.040.90.750.350.