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1、农田水利灌区渠系工程项目区水资源供需平衡分析及水质分析1.1 水资源状况及开发利用条件1.1.1 灌溉水源项目区属于中型水库荷木水库西干渠控灌区范围,灌溉水 源为荷木水库。水库坝址以上集雨面积2L70km2,水库总库容 2238万兴利库容1084万nA水库为多年调节水库,水库 设计灌溉面积2.67万亩,有效灌溉面积2.30万亩,历年最大实 灌面积2.34万亩(1980),由于现状田间渠系损坏严重,导致 近年来实灌面积锐减,现状灌溉面积仅0.8万亩。荷木水库西 干渠设计流量2.26m3s,总长22km,项目区属于西干渠上游段, 西干渠现状已经全段硬化,可供项目区流量L90m3s,年可供 项目区水
2、量2484万m3oLL2项目区需水量分析灌溉需水量主要根据项目区灌溉耕地面积、作物种植结构、 灌溉制度、灌溉工程规模以及发展预测,并结合节水灌溉技术 推广等,计算项目区农作物的需水量。本项目区主要为耕地, 需水量分析不再考虑工业用水及人畜饮用水。1.1.2.1 灌溉设计标准项目区属于中型灌区,主要种植早稻、晚稻,冬季种植蔬 菜,规划采用明渠输水灌溉,原荷木水库设计灌溉保证率取90%,因此,项目区灌溉保证率取90%。1.1.2.2 灌溉面积及作物组成项目区现状灌溉面积08万亩,主要种植双季稻,少量冬 种蔬菜,双季稻种植面积08万亩,冬种蔬菜面积约0.15万亩。 项目实施后,改善灌溉面积0.2万亩
3、,恢复灌溉面积1.4万亩, 新增灌溉面积0.35万亩,合计总灌溉面积1.95万亩,其中1.95 万亩种植双季水稻,0.6万亩冬季种植蔬菜。1.1.2.3 作物耗水量和灌溉用水量1、灌溉制度(1)作物灌溉方式本着节水灌溉的原则,结合项目区地形、土壤、作物需水 特点等,项目区水稻灌溉采用“薄、浅、湿、晒”的灌溉制度。(2)灌溉制度与灌溉定额本次项目区设计以“薄、浅、湿、晒”的灌溉制度为依据, 其具体技术要求见表1.1-1。表1.1-1 水稻“薄、浅、湿、晒”灌溉制度技术要求作物生长 期田间水量控制要求移植期水层(1520mm)薄水插秧、插完即回灌浅水返青期浅水(3040mm)满足秧苗温湿和生态需水
4、要求作物生长期田间水量控制要求分廉初、盛期无水层土壤含水率100%3至5天灌一次IOmm以下 跑马水,保持田间土壤饱和分廉后期落十晒田(710天)冷浸田,肥粘田重晒至田边 周围坑白;壤土田中、轻晒 至出面鸡爪缝;f坑,沙土 田只露不晒。要控制土壤含 水率下限70%为宜拔节孕穗期湿润至(IO20mm水层)回水攻胎,幼穗分化前期灌 跑马水抽穗开花期(515mm)薄水浅薄扬花,保持浅薄水乳熟期3至5天灌一次IOmm以下跑马水湿润灌浆,禾苗青枝腊秆、 田间湿润至黄熟黄熟期落十根据水稻生长习性:早稻需水时间一般为4月中旬7月 上旬,全期为105天左右;晚稻需水时间一般为7月下旬10 月中旬,全期为105
5、天左右。年内早晚稻共需灌水天数约为100 天,每次灌水间隔的时间一般为14天左右。水稻各生育期及 相应水层深控制情况见表1.1-2所示。表1.1-2水稻生育期及相应水层深制度表项目生育期早稻晚稻起止时 间(月日)天数(天)水层深(mm)起止时 间 (月 日)天数(天)水层深(mm)泡田期1.11-1.302015 207.26-8.81415-20生育全期5.1 7.24858.9-11.791移植期5.1115-208.9115-20复苗期5.2-5.8730-408.10-8.17830-40分篥前期5.9-5.302235天灌一次108.18-9.62035天灌一次10分窠后 期5.31
6、-6.101109.7-9.1590拔节孕穗6.11-6.211110-209.16-9.24910-20抽穗开花6.22-6.3095-159.25-10.28515项目生育期早稻晚稻起止时 间(月日)天数( 天)水层深(mm)起止时 间(月 日)天数( 天)水层深(mm)乳熟期7.17.7735天灌一次1010.3-10.131135天灌一次10黄熟期7.8-7.2417010.14-11.7250水稻灌溉定额计算分泡田定额及生育期灌水定额两部分进行。泡田期的灌溉用水量(泡田定额)用下式确定:M 1 = 0.667a 1+0.667 (sl+eltl-pl)式中:Ml泡田期灌溉用水量(m3
7、/亩);a 1插秧时田面所需的水层深度,为20mm;s 1 泡田期的渗漏量、即开始泡田到插秧期间的 总渗漏量(mm);tl一一泡田期的日数;e 111时期内水田田面平均蒸发强度(mmd),可用水面蒸发强度代替;p 111时间内的有效雨量(已扣除排水)(mm)。水稻生育期灌水定额采用逐日水量平衡计算,公式表达如下:生育期灌水量M2 =生育期内田间耗水量+田面水层净增水 量-有效雨量=水稻需水量+田面渗漏量+田面水层净 增量有效雨量田间水层净增水量:指整个灌溉过程中田面水层由浅变深 时的增额。有效雨量:当降雨量田间耗水量+水层净增水量时,有效 雨量=田间耗水量+水层净增量;当降雨田间耗水量+水层净
8、 增量时,有效降雨量二降雨量。水稻田间需水量采用经验公式法(即“ 值法”)估算,公 式为:E= a EO式中:E某一时段内的作物田间需水量,以水层深度 mm计;EO与E同时段的水面蒸发量,以水层深度mm计;a需水系数,根据试验资料分析采用。经计算,水稻作物灌溉净定额为610.0m3/亩,设计保证率 90%o该成果与广西水利厅和区质量技术监督局编制的广西 壮族自治区主要行业取(用)水定额(试行)中的降水频率为 75%时水稻灌溉定额600 m3/亩接近,降水频率为95%时水稻灌溉定额650m3亩的成果接近。考虑到相差较小,本次设计建议采用规范拟定成果,各设计保证率下的灌溉净定额成果如表1.1-3,
9、相应设计保证率为50%、75%、90%的年灌溉制度如表l.l-4o表1.1-3项目区灌溉净定额成果表单位:r7亩保证率()507590水稻灌溉定额(m3/亩)550600632.8冬种蔬菜灌溉定额(m3/ 亩)290290290作物早稻生长期泡田 期移 植 期复苗期分廉前期分篥后期拔节 孕穗抽穗开花乳熟 期黄熟 期合计起止时间(月日)1.111.305.15.25.85.95.305.316.106.11*6.216.226.307.1 -7.77.87.241.117.24天数(天)20172211119717105相应保证 率的灌溉 净定额(m3/ 亩)50%53.7021.536.325
10、.241.335.95.952.1271.975%57.8023.939.2284839.96.556.6299.990%60.9025.241.329.550.6426.959.8316.2灌水次数(次)10122221112作物晚稻生长期泡田 期移 植期复苗期分槃前期分窠后期拔节 孕穗抽穗开花乳熟 期黄熟 期合计起止时间7.268.98.108.189.79.169.2510.310.147.26表 Ll-4设计枯水年水稻灌溉制度表(月日)8.88.179.69.159.2410.210.1310.3010.30天数(天)1418209981125105相应保证 率的灌溉 净定额(3/ 亩
11、)50%48.9631.137.221.445.528.215.931.9275.175%53.46.537.240.626.649.630.817.438300.190%56.36.939.342.828.152.332.518.240.2316.6灌水次数(次)1O1212111102、灌溉水利用系数项目区现状渠系水利用系数平均为0.43,灌溉水利用系数为 0.36,项目建设后渠系水利用系数为0.71,灌溉水利用系数为 0.65 o项目区灌溉需水量,根据气候变化及作物生长需灌水深度, 乘以灌水田亩数,计算得月作物净用水量,除以灌溉水利用系 数,计算得设计代表年毛需水量。项目区现状有效灌溉面
12、积为0.8万亩,本工程实施后,项 目区的有效灌溉面积为L95万亩。项目区主要种植双季稻、冬 季蔬菜,作物种植面积情况见表作物名称水稻蔬菜现状灌溉面积(万亩)0.80.15实施后灌溉而积(万亩)1.950.6表 Ll-5作物种植面积情况表本项目灌溉需水量主要考虑枯水年(P=90%)的用水量,用灌溉面积乘以所种作物灌溉定额得灌溉净需水量。灌溉毛需水量采用下面公式计算:W总二W净/ 水式中:W总一一灌溉毛需水量。W净灌溉净需水量。Lk一一灌溉水利用系数。现状为0.36,项目实施后为0.65o现状项目区作物各保证率实际需水量见表Ll6表l.l-8o月份123456789101112合计双季 稻灌溉 次数(次)00013623520022净灌 水量(m3/亩)00053.757.8105.458107.6116.750.8005500.8万 亩净 水量(万 Hl3 )0.00.00.043.046.281.346.486.193.440.60.00.0440冬季 蔬菜灌溉 次数(次)31283100000003031151净灌 水量(m3/亩)595659000000057592900.15 万 亩净 水量(万 m3)