水利工程論文-青銅峽灌區水土資源平衡分析的探討摘要：本文根據青銅峽灌區四水轉化的特點和灌區規劃的要求，提出灌區節水改造規劃的水土資源平衡應進行水資源的3個平衡分析，即水資源供需平衡分析，引水、耗水與排水平衡分析，水資源耗水平衡分析.水資源的3個平衡分析的目標與內容不同，但科學基礎與依據都是灌區的四水轉化關系關鍵詞：灌區規劃四水轉化水資源供需平衡隨著我國西部大開發戰略的實施，水資源的合理利用與優化配置成為其可持續發展的重大問題13.本文結合青銅峽灌區的節水改造規劃，對干旱半干旱地區的大型灌區的水土資源平衡的有關問題進行討論.青銅峽灌區地處寧夏銀川平原，屬黃河河套(前套)平原的重要組成部分.灌區總土地面積6239km2，現狀灌溉面積33萬hm2，灌區涉及寧夏的3個地級市及11個縣(市、區)，是自治區人口集中地與工農業發展精華地區.青銅峽灌區建設發展歷史悠久，但工程老化失修，滲漏嚴重，水資源利用率低，平均灌溉水利用系數只有0.38，水分生產率只有0.62kg/m3.青銅峽灌區現狀引水量、耗水量約占寧夏引黃灌區的80%左右，也是節水潛力最大的地區，應制定灌區改造規劃，積極進行灌區的節水建設，把青銅峽灌區改造成為面向二十一世紀節水高效的新型灌區.1青銅峽灌區四水轉化特點與水土資源平衡分析1.1灌區四水轉化與特點水土資源平衡分析是灌區灌溉規模論證的主要依據.灌區的四水地表水、土壤水、地下水、大氣水(降水與蒸發)的轉化關系4,5是灌區水土資源平衡分析的科學基礎與依據.青銅峽灌區四水轉化模式如圖1.本文以下將灌區作為一個整體，根據用水與耗水的性質和特點，將灌區劃分為5個單元，即農田灌溉單元(人工灌溉的耕地、林地與草地)、工業用水單元、城鄉用水單元、人工環境生態用水單元、自然生態耗水單元.青銅峽灌區的四水及其轉化簡要說明如下.圖1青銅峽灌區四水轉化與水資源供需平衡概念地表水是指灌區引用的黃河水、降水形成的地表徑流和灌區排水.引用的黃河水在渠道輸水過程中，通過蒸發滲漏轉化為大氣水、土壤水和地下水.降水形成的地表徑流一般難以利用、直接由排水溝排出.地下水來源于地表水與降水的入滲補給、灌區外的(山前)側滲補給，其消耗為通過潛水蒸發補充非飽和帶的土壤水、通過側滲以地下水的形式排入黃河、通過抽水作為工農業的用水水源、通過越層入滲補給深層地下水.土壤水是四水轉化的中心環節，來源于地表水的入滲與地下水的潛水蒸發補給.土壤除少量補給地下水外、主要轉化為大氣水、消耗于蒸發蒸騰.大氣水指降水與蒸發蒸騰的水量.灌區的降水除少量入滲補給地下水和排水外，直接蒸發消耗掉.各個單元的蒸發蒸騰總量是灌區最終的水資源消耗量.根據自然條件與水資源利用現狀，青銅峽灌區的四水轉化有以下特點.灌區年降水量僅180220mm，而水面蒸發量達10001550mm.當地地表水資源量約為1.25億m3，降水與山前側滲的地下水補給量約為0.95億m3.降水在灌區的四水轉化中的作用處于次要的地位.灌區的生存與發展完全依靠黃河水的引用，現狀引黃河水量6070億m3.灌區內四水轉化復雜，特別是地表水與地下水的轉化量大、轉化頻繁.灌區土地資源豐富，分布有大片的荒地，并形成灌區內的自然生態景觀.在灌區水資源可利用量一定的條件下，社會經濟用水與生態環境用水存在著激烈的矛盾.在我國依靠引用黃河水的大型灌區中，僅青銅峽灌區具有自流引水和自流排水的條件.目前灌區是“大引大排”(排水40億m3左右)，水資源利用不盡合理.1.2青銅峽灌區水土資源平衡分析根據青銅峽灌區四水轉化的特點和大型灌區續建配套與節水改造規劃的要求，本文提出在灌區水土資源平衡中要進行水資源的3個平衡分析.灌區水資源供需平衡分析.該平衡分析是以往規劃中常規進行的，平衡分析的目標是調整國民經濟各用水部門與水資源的供求關系.灌區引水耗水排水平衡分析.青銅峽灌區的引水量除灌區工農業用水消耗外，尚有部分水量排入黃河.灌區的引水耗水排水平衡分析的目標是調整局部(灌區)與整體(流域)的資源配置關系.灌區水資源耗水平衡.水資源耗水平衡分析的目標是調整國民經濟各部門、國民經濟與自然生態的水資源配置關系.2青銅峽灌區水資源供需平衡分析為了提高水資源的利用效率而又滿足社會經濟發展的用水要求，必須進行水資源供需平衡分析.在水資源不足的情況下，按照以需定供的原則，合理確定工農業發展規模并進行結構調整.水資源供需平衡關系如圖1中粗線所示.2.1灌區可供水量灌區可供水量WS為灌區水源工程的可供水量，是地表水的可供水量WSS與地下水的可供水量WSG之和.WS=WSS+WSG(1)對青銅峽灌區，地表水的可供水量WSS即是灌區各干渠的渠首的引黃水量.地下水的可供水量即是由地下水補給量確定的地下水的可開采量(井口).地下水的補給量為當地的降水與山前側滲的地下水補給量和引黃灌溉的渠系與田間入滲補給量之和，以引黃灌溉入滲補給量為主.引黃入滲補給量WGR與引黃水量有關，由下式計算：WGR=(1-渠)WSS+(1-田)渠WSS（2）式中：渠為渠系水利用系數；田為田間水利用系數；為渠系入滲補給系數.等式右端第一項為渠系滲漏水入滲補給量；第二項為田間水入滲補給量，該項只計自流灌區.渠與渠道襯砌狀況有關，與排水量有關，故現狀水平年與規劃水平年的(1-渠)取值不同.地下水的可開采系數取為0.6，則地下水的可開采量WSG為：WSG=0.6(WGR+0.95)根據相關參數，計算不同引黃量下相應的地下水補給量與可開采量WSG結果如圖2.2.2灌區需水量(1)城鎮生活用水與需水量.城鎮生活用水量WUA按城鎮人口PA(人)與定額MA(L/人d)計算，即WUA=365PAMA.城鎮生活用水的水源有地表水(引黃)和地下水，需水量是根據用水量推算至水源工程(渠首與井口)處的水量.若地