灌区水资源管理的

【摘 要 】科学合理地调度管理灌区水资源,提高灌区管理水平.提高利用效率,节约用水,对缓解灌区水资源紧缺状况,实现灌区可持续发展等具有重要意义

【关 键 词 】：灌区；水资源；管理

中图分类号：TF114.17文献标识码：A

我国是农业大国,农业是国民经济的基础,水是农业发展的命脉,水对农业有特殊重要的意义.我国是世界上严重缺水的国家之一水资源人均占有量仅为世界人均占有量的1/4,列世界第108位,是世界上13个贫水国之一.干旱缺水已成为影响我国农业生产最大的且不断加剧的自然灾害.

随着农业水资源的日渐短缺,为保障农业生产的持续、稳定和均衡发展,对农业水资源进行综合利用与优化管理,显得越来越重要.农业水资源综合利用,就是从全区的角度出发,从作物整个生育期的灌溉全过程出发,合理地对各种不同的水源(如地表水、降水、地下水、微咸水、城市污水、工业废水等)进行最充分地利用,以充分发挥现有水资源的作用与效益.

1国内外关于灌区水资源优化管理的方案

灌区水资源的合理配置是一个极其复杂的问题.就水源上看,有地表水、地下水和处理后的污水等,而地表水有水库水和河道水,地下水有深层、浅层之分.在用水又包括城市生活、农业、工业和环境等方面的用水,这些用水保证率也各不相同.因此,必须把灌区当作一个整体来研究,从可能有的方案中找到一些较好或最佳方案,才能实现其灌区水资源最优利用.随着系统科学的发展,国内外广泛采用线性规划、非线性规划、整数规划、动态规划、模拟技术、大系统优化理论在水资源优化调度上得以较广泛地应用.而近几年,策论、存储论、灰色理论、模糊理论及决策支持系统等方法,也得到了越来越多的应用.同时．多种优化方法的组合模型也得到了较快发展,如动态规划与线性规划相结合．网络方法与线性方法相结合,以及优化方法与灰色理论、模糊理论相结合等.

因此,结合我国的实际情况,我们可以通过计算灌区水资源可利用量和总需水量,再进行供需水平衡分析计算.依次可以揭示灌区水资源供需关系的内在规律和主要矛盾,分析存在的主要问题,根据供需平衡的原则,制定水资源优化管理的方案,在此基础上建立地下水与地表水联合调度系统.

2计算灌区水资源可利用量与所需水总量

2.1灌区水资源可利用量

水资源总量和水资源可利用量有本质的区别.水资源总量是指灌区内降水形成的地表径流和地下产水量.而水资源可利用量是指在自然、技术、经济条件的限制下以及满足生态环境用水的基础上,可以利用的水资源量.

2.1.1灌区降雨径流可利用量

降雨径流可利用量是指在流域的水资源未被作任何利用的情况下,在地表产生的地表径流量.如果没有实测径流资料,可以根据年降雨量资料用年降雨径流关系推求径流量.依据适配线法做水平频率分布线型,一般选用皮尔逊Ⅲ型,一种方案直接查出不同频率水平年份相应的径流量；或者先查出不同频率水平年份的年降雨量,再计算出年径流量.

2.1.2过境水可利用量

过境水就是利用各种灌区建筑物引用灌区以外用来灌溉的水资源量.一般来说其引水量的大小受季节和年份影响,各种频率年份的可引用水量一方面受到可引河流水量和渠系建筑物引水能力的限制,另一方面还受到取水许可及地方水资源平衡分配的限制,当引水能力大于取水许可量及水资源平衡分配量时,过境水可利用量为取水许可量和水资源平衡分配量中的较小量,当引水能力小于取水许可量及水资源平衡分配量时,过境水可利用量为实际可引量.取决于具体地区和季节年份.

2.1.3地下水资源可利用量

地下水资源可利用量不同于地下水资源量,可利用量是指在经济合理、技术可行且不引起生态环境恶化条件下的可开采量.可根据具体地区的地下水允许开采模数计算地下水资源可利用量.

2.1.4农业灌溉、工业回归水可利用量

在灌溉过程中有渠道和农田渗漏、输水损失等损失水量,尤其是水稻灌区基本为渠灌区,这些损失占灌溉引水量的70％.因此,应将灌区改造为能利用回归水的渠系,充分利用损失水量.为了全面考虑水资源量,工业回归水也是不可缺少的一部分.

2.2灌区需水量总量计算

需水量是指在某种生产条件下,遇到不同频率的雨情、水情、旱情情况下需要的水量.灌区需水量考虑农业灌溉需水量和非农业灌溉需水量（主要包括灌区内工业用水、环境用水、村镇居民生活用水及牲畜用水）.而农业需水为其主成份,农业需水则与自然界的水文气象条件有密切的联系.农业灌溉需水根据灌溉制度、灌溉面积、灌溉水利用系数计算.

（1）农业灌溉需水量

农业灌溉需水量可由灌溉面积和灌溉定额计算.农田灌溉定额,可选择具有代表性农作物的灌溉定额,结合农作物播种面积预测成果或复种指数加以综合确定.有关部门或研究单位大量的灌溉试验所取得的有关成果,可作为确定灌溉定额的基本依据.对于资料条件比较好的地区,可采用彭曼公式计算农作物蒸腾蒸发量、扣除有效降雨并考虑田间灌溉损失后的方法计算而得.有条件的地区可采用降雨长系列计算方法设计灌溉定额,若采用典型年法,则应根据不同地区和灌溉保证率提出不同频率年份的灌溉定额.灌溉定额可分为充分灌溉和非充分灌溉两种类型.对于水资源比较丰富的地区,一般采用充分灌溉定额；而对于水资源比较紧缺的地区,一般可采用非充分灌溉定额.预测农田灌溉定额应充分考虑田间节水措施以及科技进步的影响.

（2）非农业灌溉需水量

非农业灌溉需水量主要是灌区内的工业用水、环境用水、村镇居民生活用水及牲畜用水.工业用水的计算方法有趋势线法、万元产值指标法、相关法、重复利用率提高法、弹性系数法等.城镇居民生活用水及牲畜用水均以现状生活用水为基础,由人口增长率和未来的用水定额预测未来用水量.改善生态环境,根据生态环境状况,结合当地的生态环境要求,来决定环境用水量.

2建立地下水一地表水联合调度系统

由于地下水与地表水在水力上或在开发利用中有一定的联系,往往要求联合开发.这样就可以充分利用两者各自的特征,达到最优管理的效果.地下水一地表水联合调度系统一般由三部分组成：一是地下水供水系统；二是地表水供水系统；三是用水系统.根据地下水供水系统与地表水供水系统的水力联系及相对位置不同,可将联合调度系统分为如下几种类型.

(1)地表水库与泉水联合供水.这是根据地表水库的来水(河川径流)量与地下水(泉流量)的年内年际问丰枯木期出现时间不同的特点．使得联合调度后增加了有保证的供水量.

(2)地表水库与含水层本身没有直接的水力联系,只是在进行人工回灌时,才把两者联系起来.

(3)在地表水库上游,有与地表水有水力联系的含水层,利用含水层进行闹蓄,起到了扩大地表水库库容的作用.因水文地质条件的不同又可分为两种类型：一是含水层仅接受大气降水的补给,地下水向河流排泄；另一种是含水层与河流有直接的补排关系.

(4)在地表水库的下游,有与地表水有水力联系的含水层.该含水层可利用水库放水或弃水渗漏补给,在枯水季节超量开采地下水,同时腾出地下库容．用作汛期的弃水补给.

(5)灌区与地下水联合供水.在枯水年适当开采地下水,在丰水年充分利用地表水,并补给地下水.

【结束语】

灌区水资源优化管理的最终目地,就是在综合利用的同时,对各种水源进行不同地区、不同作物、不同作物生育阶段、不同土壤条件等之间的最优搭配和最优分配,在使灌区整体效益达到尽可能高的同时,又能将不利的影响降到最低水平.

【参考文献】

【1】邱林.灌区水资源管理及应用.2006

【2】山仑.中国节水农业.2004