灌区量水设备可研报告
Ⅰ 灌区渠道水位一般用什么水位计进行测量,灌区通过水位计算流量,所以水位的测量就非常重要了.
灌区渠道通常用激光式水位计进行测量,这种类型水位计测量精度很高,另外也比较适合在灌区安装,在灌溉季节过后还还非常方便拆卸,避免人为损坏。
Ⅱ 如何利用渠首水量推算灌区用水量
首先统计净需来水量为用户终端水量,自结合输配水系统的水利用系数,即可计算其毛需水量。
需水量分净需水量和毛需水量。净需水量为用户终端水量,结合输配水系统的水利用系数,计算其毛需水量。农业需水量根据不同农作物的净灌溉定额,经过各类农作物种植面积加权后计算农作物综合净灌溉定额,结合灌溉面积预测成果,再结合田间水利用系数和渠系水利用系数,计算灌溉毛需水量,灌溉毛需水量为干渠取水口的取水量。
Ⅲ 灌区用水管理现代化包括哪些内容
灌溉用水管理现代化的基本内容包括:
1)灌溉用水信息管理现代化。
包括:灌区气象、水版文、土壤、作 物、权 地下水等各种自然信息的自动监测、 采集与传输, 数据自动处理; 以及灌溉预报与计划用水的信息化管理。
2)灌溉及灌溉设施管理现代化。
包括改善和改建渠道及各种建筑 物,采用新的量水配水设备,进行灌溉用水实时监测,灌溉设施运行 管理自动化和半自动化调控。
3)灌区行政事务及附属设施管理现代化。
包括灌区水费、财务、 文书、行政、人事、组织以及通信、交通、环境等方面的现代化管理。
Ⅳ 国家南水北调工程起点与终点是哪建设的原因是什么
国家南水北调工程分为东线、中线和西线,东线工程的起点在长江下游的扬州,终点在天津;中线工程的起点在丹江口水库,重点在北京颐和园团城湖;西线仍处于前期论证阶段。
国家南水北调工程建设的主要原因在于改善华北和西北地区的自然环境,促进人类与自然的和谐。同时,将有效解决华北和西北地区严重缺水的局面,调动这些地区的增长潜力,扩大发展机会,提高资源的配置效率,促进经济结构的战略性调整。
实施南水北调工程,是我国实现区域均衡发展和全面建设小康社会的物质保证。我国虽然已基本实现小康的目标,但经济社会发展不平衡的矛盾日渐突出。造成这种发展差距的原因是多方面的,其中水资源短缺是我国华北与西北地区经济发展滞后的重要原因之一。
国家南水北调工程对于保持全国经济的快速增长,实现全国范围内的结构升级和经济社会环境的可持续发展,并对于协调地区发展和全面建设小康社会,具有重要的战略意义。
(4)灌区量水设备可研报告扩展阅读:
实施南水北调工程,有利于拉动内需和扩大就业。
国务院发展研究中心的研究成果表明,南水北调工程建设将直接拉动沿线经济增长,增加就业机会。按照10年建设期进行初步估算,南水北调工程近期投资将平均拉动我国国内生产总值增幅每年提高0.12个百分点,而且对经济增长的影响将通过乘数效应进一步扩大。
经验表明,投资中有40%可转化为消费。按2000年底的价格水平估算,东线和中线一期工程实施后,多年平均直接效益约为560亿元/年。按照每5—10万元投资创造一个就业机会估算,在东线、中线一期工程建设期间,每年可增加约18万个就业机会。
在工程建成后的运行期,随着广大受水区水资源条件的改善,企业生产结构和规模也会随之变化,一些新兴产业将得到迅速发展,扩大就业的机会将进一步增多。
Ⅳ 灌区田间节水工程对地下水影响
一、灌区田间节水工程
泾惠渠灌区目前仍然以古老传统的地面灌溉为主,仍存在干旱缺水、水资源浪费严重的现象,农业生产多年来一直徘徊不前。在水资源合理利用方面,有井渠双灌的经验,但缺乏统一的规划调配,而且田间工程不配套,致使地下水超采。因此,需要结合灌区渠井双灌的特点,因地制宜地发展田间节水灌溉,使有限的水资源得到经济有效合理地利用。田间工程以大畦改小畦、长畦改短畦、宽畦改窄畦、地边埂齐全、路边埂齐全“三改两全”地面灌溉为主,适当发展喷灌、微灌、低压管道灌溉等灌水技术。灌区节水改造前1997年及节水改造后2005年、2010年节水灌溉面积见表4-12。
表4-12 泾惠渠灌区节水改造前后节水灌溉面积统计表 Table4-12 Statistics water saving irrigation area before and after water saving transformation in Jinghui Canal Irrigation District
不同田间节水措施灌溉定额见表4-13(陕西省农林牧渔业用水定额)。
表4-13 泾惠渠灌区主要农作物节水灌溉定额 Table4-13 Watersaving irrigation quota of major crops in Jinghui Canal Irrigation District
续表
①为典型茬口的年灌溉定额;②系指棉花、花生、大豆等油料作物等;③系指冬小麦、夏玉米以外的其他粮食作物。
二、灌区田间节水对地下水影响
渠灌区主要采用U型渠道衬砌、低压管道灌溉、畦灌等节水灌溉措施,井灌区主要采用低压管道灌溉、喷灌、微灌等节水灌溉措施,市桥站总干斗渠灌区地形坡度较大,适宜发展低压管道灌溉,临潼区北田乡和仁留乡属于井灌区,喷灌与低压管道灌溉相结合,发挥灌溉水的最大效益,减少了地下水开采量。
灌溉定额指在农作物播前、插前及全生育期内为保证农作物正常生长所必需的田间灌水量之和。各种农作物不同灌溉方式灌溉定额不同,根据灌区实际加权平均确定不同灌溉方式综合灌溉定额,畦灌节水改造之前综合灌溉定额为3480m3/hm2,节水改造后综合灌溉定额2455m3/hm2,喷灌综合灌溉定额2100m3/hm2,微灌综合灌溉定额2250m3/hm2,低压管道灌溉综合灌溉定额2175m3/hm2,进行不同节水灌溉方式与传统灌溉相比节水量估算,结果见表4-14。根据历年地下水开采量统计资料(泾惠渠灌溉技术资料汇编)分析,通过田间节水措施可以减少地下水开采量约33.4%。
表4-14 泾惠渠灌区渠系节水改造前后不同灌水方式节水量估算 Table4-14 Saved water volume of different irrigation methods before and after water saving transformation in Jinghui Canal Irrigation District
Ⅵ 灌区主要作物灌溉需水量
作物灌溉需水量指通过灌溉补充的士壤原有储水量和有效降水量不能满足作物蒸发蒸腾、冲洗盐碱以及其他方面要求的水量(陕西省水利水士保持厅,1992)。对于旱地作物,灌溉需水量等于作物蒸发蒸腾量加上创造良好农田生态环境所必需的冲洗压盐水量,减去有效降水量、地下水补给量和生长期内的士壤水分利用量(段家旺等,2004)。如果不要求盐碱化冲洗和地下水补给量忽略时,作物全生育期的灌溉需水量近似等于作物蒸发蒸腾量减去有效降水量。因此,作物需水量是灌溉需水量研究的重要组成部分。
一、作物系数Kc的确定
作物系数指作物不同生育期中需水量与可能蒸散量之比值。作物系数Kc是农作物本身生物学特性的反映,它与作物的种类、品种、生育期、群体叶面积指数等因素密切相关(陈玉民等,1995)。根据各月田间实测需水量和利用同一时段的气象因素计算的参考作物需水量来计算,即
灌区农业节水对地下水空间分布影响及模拟
式中:Kc为作物系数;ET0为参考作物腾发量;ETc为作物需水量。作物系数的准确性很大程度上取决于实测作物需水量的精度,根据灌区灌溉试验站历年的实测需水量资料分析,经筛选之后得出灌区冬小麦、夏玉米等4种主要作物历年各月Kci和全生育期总Kc,然后进行算术平均,得出历年平均各月的作物系数和历年平均全生育期总作物系数,其结果见表4-1。
表4-1 泾惠渠灌区历年平均作物系数Kc值 Table4-1 past years average crop coefficient Kcvalues in Jinghui Canal Irrigation District
(据陈玉民等,1995)
二、参考作物需水量ET0计算公式
参考作物蒸发蒸腾量(ET0)采用彭曼-蒙蒂斯(penman-Monteith)方法计算,彭曼-蒙蒂斯公式是联合国粮农组织(FAO,1998)提出的最新修正彭曼公式,并已被广泛应用且已证实具有较高精度及可使用性(阮本清等,2007)。该公式以及计算中需要的参数如表4-2所示。
表4-2 彭曼公式各参数项的确定 Table4-2 Each parameter definition of penman
三、参考作物需水量ET0影响因字分析
根据灌区1950~2005年气象资料,采用通径分析原理分析研究泾惠渠灌区ET0主要气象影响因素,主要气象因子包括:最高气温(X1)、最低气温(X2)、平均气温(X3)、相对湿度(X4)、风速(X5)和日照时数(X6)等(表4-3)。通径分析理论于1921年由SewallWrixht提出,并经遗传和统计工作者不断发展完善,已证明在几乎所有的相关变数系统中作因果分析都是有效的(蔡甲冰等,2008;赵伟霞等,2009)。这一理论广泛应用于各个领域,为解决许多复杂的相关分析问题提供了一个简捷而灵活的方法。通过通径系数绝对值的大小,直接比较各自变量在回归方程中的重要作用,对于一个多变量的系统中抓住关键因子,改变依变量的反应量具有很好的实用价值(郑健等,2009;蔡甲冰等,2011)。在多变量的研究中,通径分析比相关分析更加全面,更加细腻。
表4-3 泾惠渠灌区气象因子与参考作物需水量的通径分析 Table4-3 path Analysis between meteorological factors and ET0-pM in Jinghui Canal Irrigation District
注:Xi(i=1,2,3,4,5,6)分别为最高气温、最低气温、平均气温、相对湿度、风速和日照时数。
从表4-3中可知,灌区各气象因子对参考ET0都有不同程度的影响,根据各气象因子对ET0的直接作用和间接作用分析,最高气温、最低气温及平均气温对ET0的影响明显比其他气象因子影响作用大。最高气温对ET0的直接作用系数、间接作用系数分别为2.1012和-1.4676;最低气温对ET0的直接作用系数、间接作用系数分别为7.7622和-7.1028;平均气温对ET0的直接作用系数、间接作用系数分别为-8.7018 和-8.054;相对湿度对ET0的直接作用系数、间接作用系数分别为-0.895和0.2344;其他气象因子对ET0的直接作用系数、间接作用系数相对较小,说明在泾惠渠灌区影响ET0的主要气象因子是大气温度和相对湿度。通过各气象因子的间接作用分析,最高气温、最低气温及相对湿度通过平均气温对ET0具有较强的作用,间接作用系数分别为-8.6541,-8.6129,-8.1727。风速和日照时数通过气温对ET0具有一定的负面影响。
Ⅶ 灌区适宜井渠灌水比例及地下水合理开采
一、模拟情景设置
不同灌区水文气象、士地利用类型和地质条件都有很大差异,各地区井渠灌溉用水比例也差异明显,应根据当地的实际条件分析确定。井渠灌溉用水量的适宜比例主要决定于降水量、蒸发量和作物需水量,同时也受士地利用率和水文地质条件等制约。确定合理的井渠灌溉用水比例,还要考虑灌溉费用、农民承受能力和用水习惯(吴学华等,2008),以及通过合理的抽取浅层地下水灌溉,使潜水埋藏深度增加,潜水蒸发量减少,士壤盐渍化得到改善,采补平衡得以持续等。目前灌区潜水水位大幅持续下降,1977~2010年,灌区地下水平均埋深及井渠灌溉用水比例历年变化情况如图9-3所示,在33a期间,灌区浅层地下水平均埋深累计降幅达12m,其中1977~1985年平均降速为0.432m/a,1985~1995年平均降速为0.485m/a;1995~2010年年平均降速为0.752m/a,井渠灌水比例呈逐年上升趋势,节水改造工程实施时,2000年井渠灌水比例达到最大,2000年以后基本趋于稳定。这表明灌区地下水开采系数仍在继续增加,地下水采补失衡的问题日趋严峻。同时灌区也出现了地裂缝、地面塌陷等危害性的环境地质灾害现象。
在对20世纪80年代灌区渠首来水的季节变化,田间灌溉需求和地下水资源分析研究的基础上,提出灌溉原则是:渠井结合,以渠养井,以井补渠,丰储枯用,采补平衡。根据灌区节水改造规划、典型年份井渠灌溉用水情况拟定了8种模拟情景,通过地下水模型分析计算,寻求基于灌区地下水采补平衡的适宜井渠灌溉用水比例。结合灌区典型年水资源利用实际和种植结构不变基础上设置各种情景见表9-3。
图9-3 灌区平均地下水平均埋深及井渠灌溉用水比例历年变化 Fig.9-3 Yearly changes of average groundwater dePth and well and canal irrigation water ratio
表9-3 灌区各种不同模拟情景设置 Table9-3 Various scenariosset of irrigation district
情景1:基于典型丰水年1983年灌区水资源利用实际情况,渠首有效引水量4.1×108m3,灌溉面积83933hm2,井渠灌水比例为0.3。
情景2:在情景1基础上,井渠灌水比例假定为0.5。
情景3:基于典型平水年1998年灌区水资源利用实际情况,渠首有效引水量2.0×108m3,灌溉面积83933hm2,井渠灌水比例为0.5。
情景4:在情景3基础上,井渠灌水比例假定为0.7。
情景5:在情景3基础上,井渠灌水比例假定为1.0。
情景6:基于典型枯水年2006年灌区水资源利用实际情况,渠首有效引水量1.6×108m3,灌溉面积90333hm2,井渠灌水比例为0.7。
情景7:在情景6基础上,井渠灌水比例假定为0.5。
情景8:在情景6基础上,井渠灌水比例假定为1.0。
二、适宜井渠灌水比例分析
通过地下水模型进行均衡计算分析,利用Visual Basic 6.0将PMWIN模拟结果ASCII格式文件提取出来,然后将计算结果文件导入ArcGIS9.3 中用Kriging法进行内插,与地下水等水位线叠加生成地下水埋深图,列出各种模拟情景水位变幅图(图9-4)。据水位变幅图及水均衡计算分析:
(1)情景1模拟结果表明,渠首有效灌溉引水量4.1×108m3,25%的丰水年,灌区地下水平均埋深为3~5m,井渠灌溉用水比例在0.3,地下水系统趋于自然平衡。情景2模拟结果表明,渠首有效灌溉引水量4.1×108m3,降水量610mm(25%的丰水年),灌区地下水平均埋深3~5 m的情况下,井渠灌溉用水比例为0.5,灌区地下水的补给项消耗于潜水蒸发和地下径流排泄,基本可以保持地下水补排平衡。
图9-4 泾惠渠灌区不同模拟情景下地下水位变幅空间分布 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模拟结果表明,渠首有效灌溉引水量2.0×108m3,井渠灌水比例为0.5~0.7,降水量540mm(50%平水年),地下水埋深在8m以上,模拟时段地下水位变幅变化基本稳定,地下潜水蒸发和地下径流排泄均较少的情况下,井渠灌溉用水比例在0.5~0.7之间,保持地下水补排平衡也是可能的。
(3)情景6、7、8模拟结果分析表明,渠首有效灌溉引水量1.6×108m3,井渠灌溉用水比例为1.0,降水量350mm(75%枯水年),模拟时段地下水埋深大幅度增加,地下水采补失衡,井渠灌水比例在0.5,可以适度缓解地下水补排失衡,建议加大农业节水方面投入力度,以减少地下水开采量,采取人工调蓄有效措施,控制地下水持续下降,避免危害性的地质灾害现象发生。
三、模拟结论
(1)运用PMWIN和ArcGIS结合分布式模拟地下水空间变化是可行的,ArcGIS在地下水模型模拟结果的前后处理中具有很大的优越性,两者结合已成为研究区域地下水演化趋势的非常有效的工具。
(2)灌区合理的井渠灌溉用水比例决定于降水量、蒸发量和作物需水量,同时也受农业种植结构和水文地质条件等因素制约,还要考虑灌溉费用、农民承受能力和用水习惯等。本书仅仅是从地下水水量均衡方面探讨了灌区适宜的井渠灌水比例,有关这方面的研究还需要进一步深入。
(3)结合灌区实际的模拟情景计算分析表明,泾惠渠灌区目前井渠灌水比例为0.9~1.2,已导致地下水补排失衡,地下水位迅速下降,建议井渠灌水比例控制在0.5~0.7之间、完善地下水取水许可制度、扩大农业节水宣传、进行地下水人工调蓄,实现灌区节水农业可持续发展。
Ⅷ 灌区地下水均衡计算
一、均衡区的划分及时段选择
依据泾惠渠灌区地质构造、地貌单元进行水文地质分区,将灌区分为4个区,7个亚区。泾、渭河漫滩及一级阶地的第四系全新统含水岩组区;泾河二级阶地第四系全新统含水岩组区;泾河三级阶地、渭河二级阶地第四系上更新统含水岩组区;黄士台源第四系中更新统含水岩组区。泾河漫滩及泾河一级阶地强富水亚区;渭河漫滩及渭河一级阶地强富水亚区;泾河二级阶地清峪河以南富水亚区;泾河二级阶地清峪河以北富水亚区;泾河三级阶地中等富水亚区;渭河二级阶地中等富水亚区;黄士台源弱富水亚区(陕西省泾惠渠灌区地下水调查研究组,1983)。
均衡时段的确定,根据灌区灌溉年度即11月1日起至次年10月底为均衡计算时段。各灌季的时段分为: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
依据水均衡原理,结合灌区潜水的补给、径流、排泄条件,建立如下的水均衡方程(地矿部水文地质工程地质技术方法研究所,1978):
灌区农业节水对地下水空间分布影响及模拟
其中:
Q补=Q田补+Q雨补+Q渠补+Q侧补+Q开补
Q排=Q开采+E+Q侧排+Q用
式中:Q补为地下水总补给量,m3/d;Q排为地下水总排泄量,m3/d;μ为水位变动带给水度;F为均衡区面积,km2;∆t为均衡时间段长,d;∆H为与 ∆t对应的水位变幅,m;Q田补为渠灌田间入渗补给量;Q雨补为降水入渗补给量;Q渠补为渠系渗漏补给量;Q侧补为侧向径流补给量;Q开补为井灌开采回归补给量;Q开采为地下水开采量;E为潜水蒸发量;Q侧排为侧向排泄量;Q用为人畜工业用水开采量。
三、补给量计算
1.降水入渗补给量(Q雨补)
降水入渗量的多少,主要受地层岩性等地质条件影响,根据灌区气象站2010年降水量408.0mm及各典型年的降水量,将其代入下式中,计算出大气降水入渗补给量。
Q雨补=∑ai·Pi·Fi (7-8)
式中:ai为不同区段的降水入渗系数值;pi为不同频率下的降水总量(mm);Fi为不同区段的面积,km2。灌区降水入渗补给量见表7-5。
表7-5 灌区降水入渗补给量 Table7-5 precipitation infiltration recharge in Jinghui Canal Irrigation District
2.地下水侧向流入量(Q侧补)
根据所选的断面位置、断面长度、含水层平均厚度、平均水力坡度、平均渗透系数,利用下式计算地下水侧向径流补给量。
Q侧补=K·I·B·H (7-9)
式中:K为含水层的渗透系数,m/d;I为断面处的水力坡度;B为断面宽度,km;H为潜水含水层厚度,m。2001年侧向补给量见表7-6。
表7-6 灌区2005年侧向补给量 Table7-6 Lateral recharge in Jinghui Canal Irrigation District in 2005
3.渠灌田间入渗补给量(Q田补)
本次将斗、农、毛三级渠道的渗漏补给量计入渠灌田间入渗补给量。渠灌田间入渗补给量可利用下式计算:
Q渠灌=β渠·Q渠田 (7-10)
式中:Q渠灌为渠灌田间入渗补给量,104m3;β渠为渠灌田间入渗补给系数(无因次);Q渠田为渠灌水进入田间的水量,104m3(应用斗渠渠首引水量)。
利用式(7-10)计算多年平均渠灌田间入渗补给量见表7-7,Q渠田采用1990~2010年期间的多年平均值,β渠采用近期地下水埋深和灌溉定额条件下的分析成果。
表7-7 灌区渠灌田间入渗补给量 Table7-7 Canal irrigation field infiltration recharge in Jinghui Canal Irrigation District
4.井灌回归补给量(Q开补)
根据灌区实际统计井灌面积计算井灌回归补给量,井灌回归补给系数β井统一取0.17。
5.渠系渗漏补给量(Q渠补)
本次只计算干、支两级渠道的渗漏补给量,利用干支渠计算时段引水量和渠系渗漏损失系数计算,计算公式:
Q渠补=m·Q渠首引 (7-11)
式中,Q渠首引为渠首引水量,104m3;m为渠系渗漏补给系数(无因次)。利用渠系渗漏补给系数法,即利用式(7-10)计算多年平均渠系渗漏补给量Q渠补时,相关计算参数应采用2001~2009年期间的渠系渗漏补给量(表7-8)。
表7-8 灌区渠系渗漏补给量 Table7-8 Canal system leakage recharge in Jinghui Canal Irrigation District
四、排泄量计算
1.地下水开采量(Q开采)
地下水开采量指灌溉开采的地下水量,根据灌区实际调查统计的井灌面积与灌水定额来计算。
2.潜水蒸发量(E)
潜水蒸发经验公式用修正后的阿维里扬诺夫(C.φ.AвepъянОв)公式:
灌区农业节水对地下水空间分布影响及模拟
式中:Z0为极限埋深,m,即潜水停止蒸发时的地下水埋深;n为经验指数,一般为1.0~2.0,应通过分析,合理选用;k为作物修正系数;Z为潜水埋深,m;E、E0分别为潜水蒸发量和水面蒸发量,mm。由于本区地下水位的埋深均>7m,因此忽略不计潜水面的蒸发量。
3.侧向排泄量(Q侧排)
根据排泄边界实测的地下水等水位线图确定计算断面位置,并确定各计算断面长度、水力坡降、含水层厚度,按达西公式计算:
Q侧排=K·I·B·H (7-13)
式中:K为含水层的渗透系数,m/d;I为断面处的水力坡度;B为断面宽度,km;H为潜水含水层厚度,m。灌区2005年侧向补给量计算结果见表7-9。
4.人畜饮水、工业城镇地下水开采量(Q用)
对灌区工业用水、生活用水按各县区进行统计,用水标准按照工业及生活用水定额。近10年灌区人畜饮水、工业城镇地下水开采量见表7-10。
表7-9 灌区2005年侧向排泄量 Table7-9 Lateral discharge in Jinghui Canal Irrigation District in 2005
表7-10 灌区人畜饮水、工业城镇地下水开采量 Table7-10 Canal system leakage recharge in Jinghui Canal Irrigation District
五、地下水均衡分析
根据以上各年水资源量计算结果,计算出区内近10年内平均的补给量、排泄量见表7-11。
表7-11 灌区近10年平均地下水均衡计算结果 Table7-11 Average ground water equilibriumcal culation in Jinghui Canal Irrigation District(2001-2009)
计算区位于泾、渭河河谷阶地区,分布有泾河一至三级;渭河一至二级阶地,其中二级阶地分布面积占总面积的90%左右。在地下水的开采深度范围内,以第四系全新统冲积层为主,次为上更新统冲积层及风积层,西北部边缘及北部与黄士台源接界的局部地区,有第四系全新统洪积扇分布,面积微小。在上述松散岩层中,主要赋存着空隙潜水,仅泾河一级阶地区,由于地层为二元结构(上细下粗),局部地区微具承压性质。从目前及近期发展看,仍以开采第四系全新统冲积含水岩组的潜水为主,高阶地区还涉及上更新统冲积含水岩组(渭河二级、泾河三级阶地区),但此区面积甚小。含水层岩性:在泾河一级阶地区以粗砂、砂砾卵石为主,上覆亚砂士、亚粘士互层,属强富水区,单位涌水量一般为720~168m3/d,由西向东呈递减趋势。渭河一级阶地区以细砂、中粗砂为主,砂砾石次之,间夹数层亚砂士、亚粘士,属强富水区,单位涌水量为360~240m3/d。
泾河二级阶地区,西部及中部为粉细砂,底部有砂砾石分布;东部以粉细砂为主,局部含砂砾石,间夹多层亚粘士、亚砂士,属富水区—中等(偏弱)富水区。由于面积大,受含水层岩相变化及补排条件差异的影响,富水性指标亦有变化。其中单位涌水量:IA区为120~336m3/d;IIB区为120~192m3/d;IIC区为36~72m3/d;泾河三级阶地区以砂层、砂砾石层为主,次为亚粘士、亚砂士夹砂互层,上覆马兰黄士,属中等富水区,单位涌水量为84~120m3/d。渭河二级阶地区为砂砾石、砂层为主,上覆马兰黄士,属中等富水区,单位涌水量为120~240m3/d。
灌区近年在灌溉、开采条件下,浅层地下水的补给源是以灌溉回归水及大气降水的垂向入渗补给为主,约占年总补给量的80%以上(其中灌溉水垂向渗入补给量占年总补给量的38%;降水入渗补给量占年总补给量的55.6%)。其次是径流补给和局部沿河地区的河水侧渗补给,与垂向相比,补给量甚微。潜水的排泄途径也是以垂向为主,径向次之。开采排泄量约占年总排泄量的90%左右,其中人工开采量占89.6%,水平方向排泄量仅占10%左右。灌区绝大部分地区潜水水质较好,唯在灌区北部边缘及高陵以东部分地区,水质较差。灌溉实践中必须注意采用适宜的灌水方式,如渠井汇流、渠井间灌等,以防止有害盐分的集聚。
采用水均衡法对灌区地下水进行评价,各均衡要素计算中所采用的水文地质参数如渗透系数、给水度、导水系数、降水入渗补给系数、干、支渠系渗漏损失系数、灌溉水田间入渗补给系数、井灌回归系数等,是通过非稳定流抽水试验资料以及利用地下水长观资料进行相关分析等方法求得。经过对1951~2009年(灌溉年度)年降水量进行频率计算,选择在灌溉面积、渠灌引水量、地下水开采量、工程设施现状等方面具有代表性及其他资料比较完整的10年(2001年11月1日至2009年10月底),进行全区潜水水均衡计算,计算结果与区内潜水动态变化规律基本一致。说明各种参数的选取及实际资料的采用比较可靠和符合实际。水均衡计算结果:近年多年平均总补给量为2.6767×108m3/a,平均开采地下水资源量为1.6139×108m3/a。
Ⅸ 灌区渠系节水工程对地下水影响
一、灌区输水渠系工程
灌区总干渠由渠首至山西庄分水闸,北干渠由山西庄分水闸经杨府至三原西关分水闸,南干渠由山西庄分水闸东南行,经泾阳县北宝丰至磨子桥分水闸,十支渠由总干渠在石桥镇西官苗村附近设闸分水,向南接原干支渠东行至西城坊村(叶遇春,1991)(表4-10)。
表4-10 泾惠渠灌区干支渠渠道情况 Table4-10 Channel system of Jinghui Canal Irrigation District
续表
二、灌区排水渠系工程
灌区有雪河、仁村、泾永、陂西、大寨、滩张、清河北等7个排水系统,可控制的排水面积68667hm2,干沟共10条,长118.7km,支沟共75条,长377.1km,干支沟建筑物共1913座。排水沟按照10年一遇日降水79mm设计标准,其产生的地表径流量一日排完,10年一遇3日降水112.2mm,7~12日排至地表1.0m深以下。由于工程老化失修比较严重,排涝能力锐减。
三、灌区渠系水利用系数
早期黄士渠道渗漏量占渠首年引水量的39.3%~41.8%,经过混凝士衬砌防渗效果明显,全灌区按总干、干、支、斗四级渠道推算,全部衬砌后,渠系水利用率可由59%提高到85.5%,在灌区年引水量1.5×108~2×108m3的情况下,年可增加田间有效灌溉水量0.5×108~0.7×108m3。同时渠道衬砌减少了深层渗漏、增加水深、增大流量、减少糙率,提高了渠道挟沙能力。节水改造前后渠道水利用系数见表4-11。
表4-11 泾惠渠灌区节水改造前后渠道水利用系数表 Table4-11 Channel water use coefficient in Jinghui Canal Irrigation District before and after water saving transformation
续表
(据《陕西省泾惠渠灌区续建配套与节水改造规划报告》,2000)
四、灌区渠系节水对地下水影响
泾惠渠灌区农田灌溉入渗是地下水的主要补给源之一,潜水蒸发是地下水的主要排泄通道。灌区地下水位随季节而变化,渠道衬砌节水改造工程实施后,渠系水利用系数增加,灌区地下水补给量明显下降,对地下水补给减少约16.9%。节水量即对地下水补给减少量,渠系衬砌节水改造前后年引水量、节水量见图4-2。
图4-2 泾惠渠灌区渠系节水改造前后年引水量节水量变化 Fig.4-2 Diverted water and saved water volume before and after water saving transformation in Jinghui Canal Irrigation District