灌區量水設備可研報告
Ⅰ 灌區渠道水位一般用什麼水位計進行測量,灌區通過水位計算流量,所以水位的測量就非常重要了.
灌區渠道通常用激光式水位計進行測量,這種類型水位計測量精度很高,另外也比較適合在灌區安裝,在灌溉季節過後還還非常方便拆卸,避免人為損壞。
Ⅱ 如何利用渠首水量推算灌區用水量
首先統計凈需來水量為用戶終端水量,自結合輸配水系統的水利用系數,即可計算其毛需水量。
需水量分凈需水量和毛需水量。凈需水量為用戶終端水量,結合輸配水系統的水利用系數,計算其毛需水量。農業需水量根據不同農作物的凈灌溉定額,經過各類農作物種植面積加權後計算農作物綜合凈灌溉定額,結合灌溉面積預測成果,再結合田間水利用系數和渠系水利用系數,計算灌溉毛需水量,灌溉毛需水量為乾渠取水口的取水量。
Ⅲ 灌區用水管理現代化包括哪些內容
灌溉用水管理現代化的基本內容包括:
1)灌溉用水信息管理現代化。
包括:灌區氣象、水版文、土壤、作 物、權 地下水等各種自然信息的自動監測、 採集與傳輸, 數據自動處理; 以及灌溉預報與計劃用水的信息化管理。
2)灌溉及灌溉設施管理現代化。
包括改善和改建渠道及各種建築 物,採用新的量水配水設備,進行灌溉用水實時監測,灌溉設施運行 管理自動化和半自動化調控。
3)灌區行政事務及附屬設施管理現代化。
包括灌區水費、財務、 文書、行政、人事、組織以及通信、交通、環境等方面的現代化管理。
Ⅳ 國家南水北調工程起點與終點是哪建設的原因是什麼
國家南水北調工程分為東線、中線和西線,東線工程的起點在長江下游的揚州,終點在天津;中線工程的起點在丹江口水庫,重點在北京頤和園團城湖;西線仍處於前期論證階段。
國家南水北調工程建設的主要原因在於改善華北和西北地區的自然環境,促進人類與自然的和諧。同時,將有效解決華北和西北地區嚴重缺水的局面,調動這些地區的增長潛力,擴大發展機會,提高資源的配置效率,促進經濟結構的戰略性調整。
實施南水北調工程,是我國實現區域均衡發展和全面建設小康社會的物質保證。我國雖然已基本實現小康的目標,但經濟社會發展不平衡的矛盾日漸突出。造成這種發展差距的原因是多方面的,其中水資源短缺是我國華北與西北地區經濟發展滯後的重要原因之一。
國家南水北調工程對於保持全國經濟的快速增長,實現全國范圍內的結構升級和經濟社會環境的可持續發展,並對於協調地區發展和全面建設小康社會,具有重要的戰略意義。
(4)灌區量水設備可研報告擴展閱讀:
實施南水北調工程,有利於拉動內需和擴大就業。
國務院發展研究中心的研究成果表明,南水北調工程建設將直接拉動沿線經濟增長,增加就業機會。按照10年建設期進行初步估算,南水北調工程近期投資將平均拉動我國國內生產總值增幅每年提高0.12個百分點,而且對經濟增長的影響將通過乘數效應進一步擴大。
經驗表明,投資中有40%可轉化為消費。按2000年底的價格水平估算,東線和中線一期工程實施後,多年平均直接效益約為560億元/年。按照每5—10萬元投資創造一個就業機會估算,在東線、中線一期工程建設期間,每年可增加約18萬個就業機會。
在工程建成後的運行期,隨著廣大受水區水資源條件的改善,企業生產結構和規模也會隨之變化,一些新興產業將得到迅速發展,擴大就業的機會將進一步增多。
Ⅳ 灌區田間節水工程對地下水影響
一、灌區田間節水工程
涇惠渠灌區目前仍然以古老傳統的地面灌溉為主,仍存在乾旱缺水、水資源浪費嚴重的現象,農業生產多年來一直徘徊不前。在水資源合理利用方面,有井渠雙灌的經驗,但缺乏統一的規劃調配,而且田間工程不配套,致使地下水超采。因此,需要結合灌區渠井雙灌的特點,因地制宜地發展田間節水灌溉,使有限的水資源得到經濟有效合理地利用。田間工程以大畦改小畦、長畦改短畦、寬畦改窄畦、地邊埂齊全、路邊埂齊全「三改兩全」地面灌溉為主,適當發展噴灌、微灌、低壓管道灌溉等灌水技術。灌區節水改造前1997年及節水改造後2005年、2010年節水灌溉面積見表4-12。
表4-12 涇惠渠灌區節水改造前後節水灌溉面積統計表 Table4-12 Statistics water saving irrigation area before and after water saving transformation in Jinghui Canal Irrigation District
不同田間節水措施灌溉定額見表4-13(陝西省農林牧漁業用水定額)。
表4-13 涇惠渠灌區主要農作物節水灌溉定額 Table4-13 Watersaving irrigation quota of major crops in Jinghui Canal Irrigation District
續表
①為典型茬口的年灌溉定額;②系指棉花、花生、大豆等油料作物等;③系指冬小麥、夏玉米以外的其他糧食作物。
二、灌區田間節水對地下水影響
渠灌區主要採用U型渠道襯砌、低壓管道灌溉、畦灌等節水灌溉措施,井灌區主要採用低壓管道灌溉、噴灌、微灌等節水灌溉措施,市橋站總干斗渠灌區地形坡度較大,適宜發展低壓管道灌溉,臨潼區北田鄉和仁留鄉屬於井灌區,噴灌與低壓管道灌溉相結合,發揮灌溉水的最大效益,減少了地下水開采量。
灌溉定額指在農作物播前、插前及全生育期內為保證農作物正常生長所必需的田間灌水量之和。各種農作物不同灌溉方式灌溉定額不同,根據灌區實際加權平均確定不同灌溉方式綜合灌溉定額,畦灌節水改造之前綜合灌溉定額為3480m3/hm2,節水改造後綜合灌溉定額2455m3/hm2,噴灌綜合灌溉定額2100m3/hm2,微灌綜合灌溉定額2250m3/hm2,低壓管道灌溉綜合灌溉定額2175m3/hm2,進行不同節水灌溉方式與傳統灌溉相比節水量估算,結果見表4-14。根據歷年地下水開采量統計資料(涇惠渠灌溉技術資料匯編)分析,通過田間節水措施可以減少地下水開采量約33.4%。
表4-14 涇惠渠灌區渠系節水改造前後不同灌水方式節水量估算 Table4-14 Saved water volume of different irrigation methods before and after water saving transformation in Jinghui Canal Irrigation District
Ⅵ 灌區主要作物灌溉需水量
作物灌溉需水量指通過灌溉補充的士壤原有儲水量和有效降水量不能滿足作物蒸發蒸騰、沖洗鹽鹼以及其他方面要求的水量(陝西省水利水士保持廳,1992)。對於旱地作物,灌溉需水量等於作物蒸發蒸騰量加上創造良好農田生態環境所必需的沖洗壓鹽水量,減去有效降水量、地下水補給量和生長期內的士壤水分利用量(段家旺等,2004)。如果不要求鹽鹼化沖洗和地下水補給量忽略時,作物全生育期的灌溉需水量近似等於作物蒸發蒸騰量減去有效降水量。因此,作物需水量是灌溉需水量研究的重要組成部分。
一、作物系數Kc的確定
作物系數指作物不同生育期中需水量與可能蒸散量之比值。作物系數Kc是農作物本身生物學特性的反映,它與作物的種類、品種、生育期、群體葉面積指數等因素密切相關(陳玉民等,1995)。根據各月田間實測需水量和利用同一時段的氣象因素計算的參考作物需水量來計算,即
灌區農業節水對地下水空間分布影響及模擬
式中:Kc為作物系數;ET0為參考作物騰發量;ETc為作物需水量。作物系數的准確性很大程度上取決於實測作物需水量的精度,根據灌區灌溉試驗站歷年的實測需水量資料分析,經篩選之後得出灌區冬小麥、夏玉米等4種主要作物歷年各月Kci和全生育期總Kc,然後進行算術平均,得出歷年平均各月的作物系數和歷年平均全生育期總作物系數,其結果見表4-1。
表4-1 涇惠渠灌區歷年平均作物系數Kc值 Table4-1 past years average crop coefficient Kcvalues in Jinghui Canal Irrigation District
(據陳玉民等,1995)
二、參考作物需水量ET0計算公式
參考作物蒸發蒸騰量(ET0)採用彭曼-蒙蒂斯(penman-Monteith)方法計算,彭曼-蒙蒂斯公式是聯合國糧農組織(FAO,1998)提出的最新修正彭曼公式,並已被廣泛應用且已證實具有較高精度及可使用性(阮本清等,2007)。該公式以及計算中需要的參數如表4-2所示。
表4-2 彭曼公式各參數項的確定 Table4-2 Each parameter definition of penman
三、參考作物需水量ET0影響因字分析
根據灌區1950~2005年氣象資料,採用通徑分析原理分析研究涇惠渠灌區ET0主要氣象影響因素,主要氣象因子包括:最高氣溫(X1)、最低氣溫(X2)、平均氣溫(X3)、相對濕度(X4)、風速(X5)和日照時數(X6)等(表4-3)。通徑分析理論於1921年由SewallWrixht提出,並經遺傳和統計工作者不斷發展完善,已證明在幾乎所有的相關變數系統中作因果分析都是有效的(蔡甲冰等,2008;趙偉霞等,2009)。這一理論廣泛應用於各個領域,為解決許多復雜的相關分析問題提供了一個簡捷而靈活的方法。通過通徑系數絕對值的大小,直接比較各自變數在回歸方程中的重要作用,對於一個多變數的系統中抓住關鍵因子,改變依變數的反應量具有很好的實用價值(鄭健等,2009;蔡甲冰等,2011)。在多變數的研究中,通徑分析比相關分析更加全面,更加細膩。
表4-3 涇惠渠灌區氣象因子與參考作物需水量的通徑分析 Table4-3 path Analysis between meteorological factors and ET0-pM in Jinghui Canal Irrigation District
註:Xi(i=1,2,3,4,5,6)分別為最高氣溫、最低氣溫、平均氣溫、相對濕度、風速和日照時數。
從表4-3中可知,灌區各氣象因子對參考ET0都有不同程度的影響,根據各氣象因子對ET0的直接作用和間接作用分析,最高氣溫、最低氣溫及平均氣溫對ET0的影響明顯比其他氣象因子影響作用大。最高氣溫對ET0的直接作用系數、間接作用系數分別為2.1012和-1.4676;最低氣溫對ET0的直接作用系數、間接作用系數分別為7.7622和-7.1028;平均氣溫對ET0的直接作用系數、間接作用系數分別為-8.7018 和-8.054;相對濕度對ET0的直接作用系數、間接作用系數分別為-0.895和0.2344;其他氣象因子對ET0的直接作用系數、間接作用系數相對較小,說明在涇惠渠灌區影響ET0的主要氣象因子是大氣溫度和相對濕度。通過各氣象因子的間接作用分析,最高氣溫、最低氣溫及相對濕度通過平均氣溫對ET0具有較強的作用,間接作用系數分別為-8.6541,-8.6129,-8.1727。風速和日照時數通過氣溫對ET0具有一定的負面影響。
Ⅶ 灌區適宜井渠灌水比例及地下水合理開采
一、模擬情景設置
不同灌區水文氣象、士地利用類型和地質條件都有很大差異,各地區井渠灌溉用水比例也差異明顯,應根據當地的實際條件分析確定。井渠灌溉用水量的適宜比例主要決定於降水量、蒸發量和作物需水量,同時也受士地利用率和水文地質條件等制約。確定合理的井渠灌溉用水比例,還要考慮灌溉費用、農民承受能力和用水習慣(吳學華等,2008),以及通過合理的抽取淺層地下水灌溉,使潛水埋藏深度增加,潛水蒸發量減少,士壤鹽漬化得到改善,采補平衡得以持續等。目前灌區潛水水位大幅持續下降,1977~2010年,灌區地下水平均埋深及井渠灌溉用水比例歷年變化情況如圖9-3所示,在33a期間,灌區淺層地下水平均埋深累計降幅達12m,其中1977~1985年平均降速為0.432m/a,1985~1995年平均降速為0.485m/a;1995~2010年年平均降速為0.752m/a,井渠灌水比例呈逐年上升趨勢,節水改造工程實施時,2000年井渠灌水比例達到最大,2000年以後基本趨於穩定。這表明灌區地下水開采系數仍在繼續增加,地下水采補失衡的問題日趨嚴峻。同時灌區也出現了地裂縫、地面塌陷等危害性的環境地質災害現象。
在對20世紀80年代灌區渠首來水的季節變化,田間灌溉需求和地下水資源分析研究的基礎上,提出灌溉原則是:渠井結合,以渠養井,以井補渠,豐儲枯用,采補平衡。根據灌區節水改造規劃、典型年份井渠灌溉用水情況擬定了8種模擬情景,通過地下水模型分析計算,尋求基於灌區地下水采補平衡的適宜井渠灌溉用水比例。結合灌區典型年水資源利用實際和種植結構不變基礎上設置各種情景見表9-3。
圖9-3 灌區平均地下水平均埋深及井渠灌溉用水比例歷年變化 Fig.9-3 Yearly changes of average groundwater dePth and well and canal irrigation water ratio
表9-3 灌區各種不同模擬情景設置 Table9-3 Various scenariosset of irrigation district
情景1:基於典型豐水年1983年灌區水資源利用實際情況,渠首有效引水量4.1×108m3,灌溉面積83933hm2,井渠灌水比例為0.3。
情景2:在情景1基礎上,井渠灌水比例假定為0.5。
情景3:基於典型平水年1998年灌區水資源利用實際情況,渠首有效引水量2.0×108m3,灌溉面積83933hm2,井渠灌水比例為0.5。
情景4:在情景3基礎上,井渠灌水比例假定為0.7。
情景5:在情景3基礎上,井渠灌水比例假定為1.0。
情景6:基於典型枯水年2006年灌區水資源利用實際情況,渠首有效引水量1.6×108m3,灌溉面積90333hm2,井渠灌水比例為0.7。
情景7:在情景6基礎上,井渠灌水比例假定為0.5。
情景8:在情景6基礎上,井渠灌水比例假定為1.0。
二、適宜井渠灌水比例分析
通過地下水模型進行均衡計算分析,利用Visual Basic 6.0將PMWIN模擬結果ASCII格式文件提取出來,然後將計算結果文件導入ArcGIS9.3 中用Kriging法進行內插,與地下水等水位線疊加生成地下水埋深圖,列出各種模擬情景水位變幅圖(圖9-4)。據水位變幅圖及水均衡計算分析:
(1)情景1模擬結果表明,渠首有效灌溉引水量4.1×108m3,25%的豐水年,灌區地下水平均埋深為3~5m,井渠灌溉用水比例在0.3,地下水系統趨於自然平衡。情景2模擬結果表明,渠首有效灌溉引水量4.1×108m3,降水量610mm(25%的豐水年),灌區地下水平均埋深3~5 m的情況下,井渠灌溉用水比例為0.5,灌區地下水的補給項消耗於潛水蒸發和地下徑流排泄,基本可以保持地下水補排平衡。
圖9-4 涇惠渠灌區不同模擬情景下地下水位變幅空間分布 Fig.9-4 Spatial and temporal distribution of groundwater level amplitudes the different simulate scenes in Jinghui Canal Irrigation District
(2)情景3、4、5模擬結果表明,渠首有效灌溉引水量2.0×108m3,井渠灌水比例為0.5~0.7,降水量540mm(50%平水年),地下水埋深在8m以上,模擬時段地下水位變幅變化基本穩定,地下潛水蒸發和地下徑流排泄均較少的情況下,井渠灌溉用水比例在0.5~0.7之間,保持地下水補排平衡也是可能的。
(3)情景6、7、8模擬結果分析表明,渠首有效灌溉引水量1.6×108m3,井渠灌溉用水比例為1.0,降水量350mm(75%枯水年),模擬時段地下水埋深大幅度增加,地下水采補失衡,井渠灌水比例在0.5,可以適度緩解地下水補排失衡,建議加大農業節水方面投入力度,以減少地下水開采量,採取人工調蓄有效措施,控制地下水持續下降,避免危害性的地質災害現象發生。
三、模擬結論
(1)運用PMWIN和ArcGIS結合分布式模擬地下水空間變化是可行的,ArcGIS在地下水模型模擬結果的前後處理中具有很大的優越性,兩者結合已成為研究區域地下水演化趨勢的非常有效的工具。
(2)灌區合理的井渠灌溉用水比例決定於降水量、蒸發量和作物需水量,同時也受農業種植結構和水文地質條件等因素制約,還要考慮灌溉費用、農民承受能力和用水習慣等。本書僅僅是從地下水水量均衡方面探討了灌區適宜的井渠灌水比例,有關這方面的研究還需要進一步深入。
(3)結合灌區實際的模擬情景計算分析表明,涇惠渠灌區目前井渠灌水比例為0.9~1.2,已導致地下水補排失衡,地下水位迅速下降,建議井渠灌水比例控制在0.5~0.7之間、完善地下水取水許可制度、擴大農業節水宣傳、進行地下水人工調蓄,實現灌區節水農業可持續發展。
Ⅷ 灌區地下水均衡計算
一、均衡區的劃分及時段選擇
依據涇惠渠灌區地質構造、地貌單元進行水文地質分區,將灌區分為4個區,7個亞區。涇、渭河漫灘及一級階地的第四系全新統含水岩組區;涇河二級階地第四系全新統含水岩組區;涇河三級階地、渭河二級階地第四繫上更新統含水岩組區;黃士台源第四系中更新統含水岩組區。涇河漫灘及涇河一級階地強富水亞區;渭河漫灘及渭河一級階地強富水亞區;涇河二級階地清峪河以南富水亞區;涇河二級階地清峪河以北富水亞區;涇河三級階地中等富水亞區;渭河二級階地中等富水亞區;黃士台源弱富水亞區(陝西省涇惠渠灌區地下水調查研究組,1983)。
均衡時段的確定,根據灌區灌溉年度即11月1日起至次年10月底為均衡計算時段。各灌季的時段分為:冬灌11月1日至2月底;春灌3月1日至5月底;夏灌6月1日至8月底。
二、均衡方程的建立
依據水均衡原理,結合灌區潛水的補給、徑流、排泄條件,建立如下的水均衡方程(地礦部水文地質工程地質技術方法研究所,1978):
灌區農業節水對地下水空間分布影響及模擬
其中:
Q補=Q田補+Q雨補+Q渠補+Q側補+Q開補
Q排=Q開采+E+Q側排+Q用
式中:Q補為地下水總補給量,m3/d;Q排為地下水總排泄量,m3/d;μ為水位變動帶給水度;F為均衡區面積,km2;∆t為均衡時間段長,d;∆H為與 ∆t對應的水位變幅,m;Q田補為渠灌田間入滲補給量;Q雨補為降水入滲補給量;Q渠補為渠系滲漏補給量;Q側補為側向徑流補給量;Q開補為井灌開採回歸補給量;Q開采為地下水開采量;E為潛水蒸發量;Q側排為側向排泄量;Q用為人畜工業用水開采量。
三、補給量計算
1.降水入滲補給量(Q雨補)
降水入滲量的多少,主要受地層岩性等地質條件影響,根據灌區氣象站2010年降水量408.0mm及各典型年的降水量,將其代入下式中,計算出大氣降水入滲補給量。
Q雨補=∑ai·Pi·Fi (7-8)
式中:ai為不同區段的降水入滲系數值;pi為不同頻率下的降水總量(mm);Fi為不同區段的面積,km2。灌區降水入滲補給量見表7-5。
表7-5 灌區降水入滲補給量 Table7-5 precipitation infiltration recharge in Jinghui Canal Irrigation District
2.地下水側向流入量(Q側補)
根據所選的斷面位置、斷面長度、含水層平均厚度、平均水力坡度、平均滲透系數,利用下式計算地下水側向徑流補給量。
Q側補=K·I·B·H (7-9)
式中:K為含水層的滲透系數,m/d;I為斷面處的水力坡度;B為斷面寬度,km;H為潛水含水層厚度,m。2001年側向補給量見表7-6。
表7-6 灌區2005年側向補給量 Table7-6 Lateral recharge in Jinghui Canal Irrigation District in 2005
3.渠灌田間入滲補給量(Q田補)
本次將斗、農、毛三級渠道的滲漏補給量計入渠灌田間入滲補給量。渠灌田間入滲補給量可利用下式計算:
Q渠灌=β渠·Q渠田 (7-10)
式中:Q渠灌為渠灌田間入滲補給量,104m3;β渠為渠灌田間入滲補給系數(無因次);Q渠田為渠灌水進入田間的水量,104m3(應用斗渠渠首引水量)。
利用式(7-10)計算多年平均渠灌田間入滲補給量見表7-7,Q渠田採用1990~2010年期間的多年平均值,β渠採用近期地下水埋深和灌溉定額條件下的分析成果。
表7-7 灌區渠灌田間入滲補給量 Table7-7 Canal irrigation field infiltration recharge in Jinghui Canal Irrigation District
4.井灌回歸補給量(Q開補)
根據灌區實際統計井灌面積計算井灌回歸補給量,井灌回歸補給系數β井統一取0.17。
5.渠系滲漏補給量(Q渠補)
本次只計算干、支兩級渠道的滲漏補給量,利用干支渠計算時段引水量和渠系滲漏損失系數計算,計算公式:
Q渠補=m·Q渠首引 (7-11)
式中,Q渠首引為渠首引水量,104m3;m為渠系滲漏補給系數(無因次)。利用渠系滲漏補給系數法,即利用式(7-10)計算多年平均渠系滲漏補給量Q渠補時,相關計算參數應採用2001~2009年期間的渠系滲漏補給量(表7-8)。
表7-8 灌區渠系滲漏補給量 Table7-8 Canal system leakage recharge in Jinghui Canal Irrigation District
四、排泄量計算
1.地下水開采量(Q開采)
地下水開采量指灌溉開採的地下水量,根據灌區實際調查統計的井灌面積與灌水定額來計算。
2.潛水蒸發量(E)
潛水蒸發經驗公式用修正後的阿維里揚諾夫(C.φ.AвepъянОв)公式:
灌區農業節水對地下水空間分布影響及模擬
式中:Z0為極限埋深,m,即潛水停止蒸發時的地下水埋深;n為經驗指數,一般為1.0~2.0,應通過分析,合理選用;k為作物修正系數;Z為潛水埋深,m;E、E0分別為潛水蒸發量和水面蒸發量,mm。由於本區地下水位的埋深均>7m,因此忽略不計潛水面的蒸發量。
3.側向排泄量(Q側排)
根據排泄邊界實測的地下水等水位線圖確定計算斷面位置,並確定各計算斷面長度、水力坡降、含水層厚度,按達西公式計算:
Q側排=K·I·B·H (7-13)
式中:K為含水層的滲透系數,m/d;I為斷面處的水力坡度;B為斷面寬度,km;H為潛水含水層厚度,m。灌區2005年側向補給量計算結果見表7-9。
4.人畜飲水、工業城鎮地下水開采量(Q用)
對灌區工業用水、生活用水按各縣區進行統計,用水標准按照工業及生活用水定額。近10年灌區人畜飲水、工業城鎮地下水開采量見表7-10。
表7-9 灌區2005年側向排泄量 Table7-9 Lateral discharge in Jinghui Canal Irrigation District in 2005
表7-10 灌區人畜飲水、工業城鎮地下水開采量 Table7-10 Canal system leakage recharge in Jinghui Canal Irrigation District
五、地下水均衡分析
根據以上各年水資源量計算結果,計算出區內近10年內平均的補給量、排泄量見表7-11。
表7-11 灌區近10年平均地下水均衡計算結果 Table7-11 Average ground water equilibriumcal culation in Jinghui Canal Irrigation District(2001-2009)
計算區位於涇、渭河河谷階地區,分布有涇河一至三級;渭河一至二級階地,其中二級階地分布面積占總面積的90%左右。在地下水的開采深度范圍內,以第四系全新統沖積層為主,次為上更新統沖積層及風積層,西北部邊緣及北部與黃士台源接界的局部地區,有第四系全新統洪積扇分布,面積微小。在上述鬆散岩層中,主要賦存著空隙潛水,僅涇河一級階地區,由於地層為二元結構(上細下粗),局部地區微具承壓性質。從目前及近期發展看,仍以開采第四系全新統沖積含水岩組的潛水為主,高階地區還涉及上更新統沖積含水岩組(渭河二級、涇河三級階地區),但此區面積甚小。含水層岩性:在涇河一級階地區以粗砂、砂礫卵石為主,上覆亞砂士、亞粘士互層,屬強富水區,單位涌水量一般為720~168m3/d,由西向東呈遞減趨勢。渭河一級階地區以細砂、中粗砂為主,砂礫石次之,間夾數層亞砂士、亞粘士,屬強富水區,單位涌水量為360~240m3/d。
涇河二級階地區,西部及中部為粉細砂,底部有砂礫石分布;東部以粉細砂為主,局部含砂礫石,間夾多層亞粘士、亞砂士,屬富水區—中等(偏弱)富水區。由於面積大,受含水層岩相變化及補排條件差異的影響,富水性指標亦有變化。其中單位涌水量:IA區為120~336m3/d;IIB區為120~192m3/d;IIC區為36~72m3/d;涇河三級階地區以砂層、砂礫石層為主,次為亞粘士、亞砂士夾砂互層,上覆馬蘭黃士,屬中等富水區,單位涌水量為84~120m3/d。渭河二級階地區為砂礫石、砂層為主,上覆馬蘭黃士,屬中等富水區,單位涌水量為120~240m3/d。
灌區近年在灌溉、開采條件下,淺層地下水的補給源是以灌溉回歸水及大氣降水的垂向入滲補給為主,約占年總補給量的80%以上(其中灌溉水垂向滲入補給量占年總補給量的38%;降水入滲補給量占年總補給量的55.6%)。其次是徑流補給和局部沿河地區的河水側滲補給,與垂向相比,補給量甚微。潛水的排泄途徑也是以垂向為主,徑向次之。開采排泄量約占年總排泄量的90%左右,其中人工開采量佔89.6%,水平方向排泄量僅佔10%左右。灌區絕大部分地區潛水水質較好,唯在灌區北部邊緣及高陵以東部分地區,水質較差。灌溉實踐中必須注意採用適宜的灌水方式,如渠井匯流、渠井間灌等,以防止有害鹽分的集聚。
採用水均衡法對灌區地下水進行評價,各均衡要素計算中所採用的水文地質參數如滲透系數、給水度、導水系數、降水入滲補給系數、干、支渠系滲漏損失系數、灌溉水田間入滲補給系數、井灌回歸系數等,是通過非穩定流抽水試驗資料以及利用地下水長觀資料進行相關分析等方法求得。經過對1951~2009年(灌溉年度)年降水量進行頻率計算,選擇在灌溉面積、渠灌引水量、地下水開采量、工程設施現狀等方面具有代表性及其他資料比較完整的10年(2001年11月1日至2009年10月底),進行全區潛水水均衡計算,計算結果與區內潛水動態變化規律基本一致。說明各種參數的選取及實際資料的採用比較可靠和符合實際。水均衡計算結果:近年多年平均總補給量為2.6767×108m3/a,平均開采地下水資源量為1.6139×108m3/a。
Ⅸ 灌區渠系節水工程對地下水影響
一、灌區輸水渠系工程
灌區總乾渠由渠首至山西庄分水閘,北乾渠由山西庄分水閘經楊府至三原西關分水閘,南乾渠由山西庄分水閘東南行,經涇陽縣北寶豐至磨子橋分水閘,十支渠由總乾渠在石橋鎮西官苗村附近設閘分水,向南接原干支渠東行至西城坊村(葉遇春,1991)(表4-10)。
表4-10 涇惠渠灌區干支渠渠道情況 Table4-10 Channel system of Jinghui Canal Irrigation District
續表
二、灌區排水渠系工程
灌區有雪河、仁村、涇永、陂西、大寨、灘張、清河北等7個排水系統,可控制的排水面積68667hm2,干溝共10條,長118.7km,支溝共75條,長377.1km,干支溝建築物共1913座。排水溝按照10年一遇日降水79mm設計標准,其產生的地表徑流量一日排完,10年一遇3日降水112.2mm,7~12日排至地表1.0m深以下。由於工程老化失修比較嚴重,排澇能力銳減。
三、灌區渠系水利用系數
早期黃士渠道滲漏量占渠首年引水量的39.3%~41.8%,經過混凝士襯砌防滲效果明顯,全灌區按總干、干、支、斗四級渠道推算,全部襯砌後,渠系水利用率可由59%提高到85.5%,在灌區年引水量1.5×108~2×108m3的情況下,年可增加田間有效灌溉水量0.5×108~0.7×108m3。同時渠道襯砌減少了深層滲漏、增加水深、增大流量、減少糙率,提高了渠道挾沙能力。節水改造前後渠道水利用系數見表4-11。
表4-11 涇惠渠灌區節水改造前後渠道水利用系數表 Table4-11 Channel water use coefficient in Jinghui Canal Irrigation District before and after water saving transformation
續表
(據《陝西省涇惠渠灌區續建配套與節水改造規劃報告》,2000)
四、灌區渠系節水對地下水影響
涇惠渠灌區農田灌溉入滲是地下水的主要補給源之一,潛水蒸發是地下水的主要排泄通道。灌區地下水位隨季節而變化,渠道襯砌節水改造工程實施後,渠系水利用系數增加,灌區地下水補給量明顯下降,對地下水補給減少約16.9%。節水量即對地下水補給減少量,渠系襯砌節水改造前後年引水量、節水量見圖4-2。
圖4-2 涇惠渠灌區渠系節水改造前後年引水量節水量變化 Fig.4-2 Diverted water and saved water volume before and after water saving transformation in Jinghui Canal Irrigation District