水资源供需平衡 - 图文

目录

第一章 基本任务........................................................................................................ 1 第二章 地区概况........................................................................................................ 2

2.1 自然概况......................................................................................................... 2 2.2 水系概况......................................................................................................... 2 2.3 水资源供需平衡分区..................................................................................... 3 第三章 水资源评价.................................................................................................... 4

3.1 降雨量评价..................................................................................................... 4 3.2 蒸发量评价..................................................................................................... 6 3.3 水资源总量分析............................................................................................. 6 第四章 供水工程调查分析........................................................................................ 9

4.1 蓄水工程......................................................................................................... 9 4.2 提水工程....................................................................................................... 11 第五章 需水预测...................................................................................................... 12

5.1 生活需水....................................................................................................... 12 5.2 工业需水....................................................................................................... 13 5.3 第三产业需水............................................................................................... 14 5.4 农业需水....................................................................................................... 14

5.4.1 农业灌溉需水.................................................................................... 14 5.4.2 牲畜用水............................................................................................ 19 5.5 总需水量....................................................................................................... 20 第六章 可供水量及供需平衡.................................................................................. 32

6.1 可供水量....................................................................................................... 32 6.2用水次序........................................................................................................ 32 6.3水资源供需平衡............................................................................................ 32

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贵溪市水资源供需平衡

第一章 基本任务

水资源是基础性自然资源，是生态环境的重要组成部分和控制性因素之一，同时又是战略性经济资源，是一个国家或地区生活、生产活动中不可或缺的一种资源。

设计以江西省贵溪市水资源和社会经济需水情况为背景（部分数据已做修改），根据所学课程知识对该地区水资源开发利用情况作出评价，并进行水资源供需平衡分析。具体设计流程如图1-1所示。

水资源评价 需水计算与预对策与建议 可供水量计水资源供需平衡分

图1-1 设计基本步骤流程图

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贵溪市水资源供需平衡

第二章 地区概况

2.1 自然概况

贵溪市位于江西省的东北部，信江中 下游。多年平均降雨量为1857mm,年内降水 量分配不均匀，降水量主要集中在4月?6 月，占全年降水量49%，8月? 10月降水 量相对较少，仅占全年降水量的18%左右； 多年平均蒸发量为1441mm，7月份蒸发量 最大，月蒸发量平均为239mm。

图2-1 贵溪市行政区划图

该市行政面积2299km2，辖18个乡(镇)、3个街道办事处、7个林（垦殖、园艺）场，其行政区划图如图2-1所示。2008年底全市总人口54.99万人，其中农村人口30.24万人，城镇人口 24.75万人。2008年全市年生产总值167.86亿元。其中,第一产业增加值12.3亿元，占生产总值的比重为7.3%，第二产业增加值124.38亿元，其中火电6.8亿元，其它工业117.58亿元。第三产业增加值31.18亿元，占生产总值比重为15.1%。

2.2 水系概况

信江是江西省的五大河流之一，发源于浙赣北境的怀玉山仙霞岭。信江干流自东向西蜿蜒而下，流经上饶、铅山、弋阳、贵溪、余江等县（市），信红是贵溪市主要的供水水源。贵溪市较大的的支流泗沥河和罗塘河将贵溪市分为贵溪北和贵溪南两片。泗沥河流域和罗塘河流域面积如表2-1所示。

表2-1 贵溪市各片面积分类表

计算分区 计算单元 流域分区 泗沥河 罗塘河

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行政区划 贵溪北 贵溪南 面积（km2） 884.11 1414.94 贵溪市 贵溪市水资源供需平衡

2.3 水资源供需平衡分区

由于水资源供需条件在面上存在一定的差异性，因此，需要划分为若干个计算单元。本设计采取流域水系分区。全市共分2个计算单元，两片面积分类情况也如表2-1所示。

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贵溪市水资源供需平衡

第三章 水资源评价

区域水资源供需分析要根据一定的雨情、水情或旱情进行分析计算。常用的方法有两种：一种为长系列法，即按照雨情、水情或旱情的历史系列逐年分析计算；另一种方法为典型年法，即进行区域水资源的供需分析时，仅分析计算有代表性的雨情、水情或旱情的几个年份，不必逐年分析计算。为简化分析计算工作量，本次设计釆用典型年法进行计算，且以面降雨量系列来选择典型年。

3.1 降雨量评价

本次设计资料选用贵溪气象站1960年至2008年的49年雨量资料系列，气象站降雨量统计见附表2-1。统计气象站逐年的降雨量和汛期雨量，进行频率分析计算。频率分析、适线时采用矩法。贵溪市逐年降雨量经验频率计算如表3-1所示。

表3-1 贵溪市逐年降雨量经验频率计算表 年雨量经验频率年雨量经验频率排序 年份 排序 （mm） （N=49） （mm） （N=49） 2760 1 0.02 1980 1770 26 0.52 2700 2 0.04 2001 1767 27 0.54 2500 3 0.06 1966 1740 28 0.56 2432 4 0.08 1976 1740 29 0.58 2350 5 0.1 1984 1739 30 0.6 2335 6 0.12 1981 1722 31 0.62 2328 7 0.14 2005 1711 32 0.64 2300 8 0.16 1990 1710 33 0.66 2286 9 0.18 2004 1661 34 0.68 2280 10 0.2 1964 1650 35 0.7 2250 11 0.22 1987 1649 36 0.72 2200 12 0.24 1991 1616 37 0.74 2184 13 0.26 1960 1600 38 0.76 2098 14 0.28 2003 1587 39 0.78 2059 15 0.3 1965 1580 40 0.8 2052 16 0.32 1985 1575 41 0.82 2036 17 0.34 1978 1550 42 0.84 2000 18 0.36 2008 1500 43 0.86 1997 19 0.38 1974 1461 44 0.88 1958 20 0.4 1979 1460 45 0.9 1905 21 0.42 2007 1395 46 0.92 1872 22 0.44 1996 1341 47 0.94 4

年份 1998 1975 1995 1977 1999 1970 1997 1993 1983 1986 1973 1962 2000 1989 1968 1992 1994 1988 2006 1969 1967 1972

贵溪市水资源供需平衡

作物两种类型的灌溉制度，再根据灌溉面积，灌溉水利用系数计算其需水量。灌溉需水量计算时段取旬。

根据调查，贵溪市水稻现状年灌溉水利用系数取值为0.45，2015年预测灌溉水利用系数将提高到0.50。旱作物不计渠系水损失及回归水。2008年该地区有效灌溉面积为41.07万亩，2015年预计为46.44万亩，其中水稻田种植面积比重约90%。由此，根据作物面积、水稻田及旱作物灌溉制度，算出农业灌溉需水总量及用水过程。

⑴ 水稻的灌溉制度

水稻的生长期可分为秧田期、泡田期和大田期，因其各具特点，故按这三个时期进行分析。

①秧田期 秧田期计算采用下列公式近似估算 .

M秧 = 0.667 (S1 + E需1 - Pl) /10

式中，M秧为秧田期灌水定额（m3/亩）；

S1为秧田期渗漏量，取值为2 mm/日；

E需1为秧田期田间需水量（mm)，取值为300?420mm； P1为秧田期降雨量（mm)，见附表2-2。 秧田期取30—40天。

②泡田期 泡田期定额由下列公式估算

M泡 = 0.667a + 0.667 (S2 + E 需2 - P2)

式中，M泡为泡田期灌水定额（m3/亩）；

a为插秧时所需水层深度，取值为50 mm； S2为泡田期渗漏量，取值为2 mm/日；

E需2为泡田期田间需水量（mm)，取3.3 mm/天； P2为泡田期降雨量（mm)。 泡田期取10天左右。

③大田期 大田期计算按照水量平衡方程逐日进行计算。

h2=hl+P+m-E-C

式中，h1、h2分别为时段初、末的水层深度（mm) ；

P为时段内降雨量（mm )； C为时段内排水深（mm) ； m为时段内灌水深（mm) ； E为时段内田间耗水量（mm)。

大田期需水量计算时段取旬。附表2-3为各片耗水量逐日数据，逐日耗水量乘以相应计算时段的日数即为时段内田间耗水量E。

本次设计秧田期取30天，泡田期取10天，大田期为6月至9月。秧田期、泡田期灌水定额计算结果见表5-5。

表5-5 秧田期与泡田期灌水定额计算成果表 生长期 频率 净灌水定额（m3/亩） 50% 9.67 秧田期 75% 8.60 95% 12.34 泡田期 50% 22.01

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75% 95% 38.02 28.68 大田期灌水定额计算思路：令 h2,t=hl,t+P-E，判断h2,t是否满足[hmin,t，hp,t]，若满足，则m=0，C=0；若不满足，且h2,t< hmin,t，则m= hmin,t-h2,t,C=0；否则m=0, C=h2,t- hp,t。然后计算下一时段。大田期平水年、中等干旱年与特别干旱年净灌水定额计算过程如表5-6、5-7和5-8所示。

表5-6 大田期平水年（P=50%）净灌水定额计算过程表 单位：mm 时间 m h1 P E h2 h2' m' C 水层适宜深度 6月上旬 0 5 60 92 -27 5 32 0 [5,50] 6月中旬 0 5 81 105 -19 20 39 0 [20,70] 6月下旬 0 20 45 74 -9 20 29 0 [20,70] 7月上旬 0 20 20 57 -17 20 37 0 [20,70] 7月中旬 0 20 1 93 -72 30 102 0 [30,90] 7月下旬 0 30 100 86 44 44 0 0 [30,90] 8月上旬 0 44 140 105 79 79 0 0 [30,90] 8月中旬 0 79 7 85 1 10 9 0 [10,80] 8月下旬 0 10 12 76 -54 10 64 0 [10,80] 9月上旬 0 10 170 62 118 60 0 58 [10,60] 9月中旬 0 60 4 50 14 14 0 0 [10,60] 9月下旬 0 14 60 60 14 10 0 4 [0,10] 表5-7 大田期中等干旱年（P=75%）净灌水定额计算过程表 单位：mm 时间 m h1 P E h2 h2' m' C 水层适宜深度 6月上旬 0 5 85 102 -12 5 17 0 [5,50] 6月中旬 0 5 30 66 -31 20 51 0 [20,70] 6月下旬 0 20 0 59 -39 20 59 0 [20,70] 7月上旬 0 20 2 130 -108 20 128 0 [20,70] 7月中旬 0 20 0 104 -84 30 114 0 [30,90] 7月下旬 0 30 54 74 10 30 20 0 [30,90] 8月上旬 0 30 86 90 26 30 4 0 [30,90] 8月中旬 0 30 30 75 -15 10 25 0 [10,80] 8月下旬 0 10 0 79 -69 10 79 0 [10,80] 9月上旬 0 10 95 64 41 41 0 0 [10,60] 9月中旬 0 41 10 65 -14 10 24 0 [10,60] 9月下旬 0 10 0 74 -64 0 64 0 [0,10] 表5-8 大田期特别干旱年（P=95%）净灌水定额计算过程表 单位：mm 时间 m h1 P E h2 h2' m' C 水层适宜深度 6月上旬 0 5 240 117 128 50 0 78 [5,50] 6月中旬 0 50 265 106 209 70 0 139 [20,70]

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贵溪市水资源供需平衡

6月下旬 0 70 38 95 13 20 7 0 [20,70] 7月上旬 0 20 0 150 -130 20 150 0 [20,70] 7月中旬 0 20 60 70 10 30 20 0 [30,90] 7月下旬 0 30 7 90 -53 30 83 0 [30,90] 8月上旬 0 30 11 89 -48 30 78 0 [30,90] 8月中旬 0 30 32 82 -20 10 30 0 [10,80] 8月下旬 0 10 0 96 -86 10 96 0 [10,80] 9月上旬 0 10 17 82 -55 10 65 0 [10,60] 9月中旬 0 10 5 70 -55 10 65 0 [10,60] 9月下旬 0 10 17 67 -40 0 40 0 [0,10] ⑵ 旱作物灌溉制度 旱作物灌溉定额假设取水稻田灌溉定额的某一比例，旱作物灌水时间及灌水定额见表5-9。

代表年 P=50% 表5-9 贵溪市旱作物灌溉制度表 单位：m3/亩 灌水时间 灌水定额（m3/亩） 灌溉定额（m3/亩） 11月 15 3月 15 60 4月 15 5月 15 11月 15 3月 15 75 4月 15 5月 30 10月 20 11月 15 3月 15 95 4月 15 5月 30 P=75% P=95% ⑶ 灌溉水量

根据作物面积、水稻田及旱作物灌溉制度，算出农业灌溉需水总量及用水过程。贵溪市及各片不同水平年各典型年型的灌溉需水总量表如表5-10所示。 表5-10（1） 贵溪市及各片2008年灌溉需水过程 单位：万m3 年型 50% 75% 95% 贵溪贵溪贵溪贵溪贵溪贵溪时间 贵溪 贵溪 贵溪 北 南 北 南 北 南 10月 11月 3月 4月 5月 6月上旬

0.0 69.7 69.7 69.7 1672.5 1753.2 0.0 26.8 26.8 26.8 643.2 674.2 0.0 42.9 42.9 42.9 1029.4 1079.0 0.0 69.7 69.7 69.7 3969.0 931.4 0.0 26.8 26.8 26.8 1526.3 358.2 0.0 42.9 42.9 42.9 2442.7 573.2 92.9 69.7 69.7 69.7 4892.7 0.0 35.7 26.8 26.8 26.8 1881.5 0.0 57.2 42.9 42.9 42.9 3011.2 0.0 17

贵溪市水资源供需平衡

年型 时间 6月中旬 6月下旬 7月上旬 7月中旬 7月下旬 8月上旬 8月中旬 8月下旬 9月上旬 9月中旬 9月下旬 50% 贵溪贵溪贵溪 北 南 2136.7 1588.8 2027.1 5588.3 0.0 0.0 493.1 3506.4 0.0 0.0 0.0 18975.2 821.7 611.0 779.5 2149.0 0.0 0.0 189.6 1348.4 0.0 0.0 0.0 7297.0 1315.0 977.8 1247.6 3439.3 0.0 0.0 303.5 2158.0 0.0 0.0 0.0 11678.2 75% 贵溪贵溪贵溪 北 南 2794.2 3232.5 7012.8 6245.8 1095.7 219.1 1369.7 4328.2 0.0 1314.9 3506.4 36228.6 1074.5 1243.1 2696.8 2401.8 421.4 84.3 526.7 1664.4 0.0 505.6 1348.4 13931.9 1719.7 1989.4 4316.0 3843.9 674.4 134.9 843.0 2663.8 0.0 809.2 2158.0 22296.7 95% 贵溪贵溪贵溪 北 南 0.0 383.5 8218.1 1095.7 4547.4 4273.4 1643.6 5259.6 3561.2 3561.2 2191.5 39929.7 0.0 147.5 3160.3 421.4 1748.7 1643.4 632.1 2022.6 1369.5 1369.5 842.7 15355.2 0.0 236.0 5057.8 674.4 2798.6 2630.1 1011.6 3237.0 2191.7 2191.7 1348.7 24574.6 总计 表5-10（2） 贵溪市及各片2015年灌溉需水过程 单位：万m3 年型 50% 75% 95% 贵溪贵溪贵溪贵溪贵溪贵溪时间 贵溪 贵溪 贵溪 北 南 北 南 北 南 10月 11月 3月 4月 5月 6月上旬 6月中旬 6月下旬 7月上0.0 69.7 69.7 69.7 2718.1 1784.2 2174.5 1616.9 2063.0 0.0 26.8 26.8 26.8 1045.2 686.1 836.2 621.8 793.3 0.0 42.9 42.9 42.9 1672.8 1098.1 1338.3 995.1 1269.6 0.0 69.7 69.7 69.7 4036.7 947.8 2843.5 3289.6 7136.8 0.0 26.8 26.8 26.8 1552.3 364.5 1093.5 1265.0 2744.5 0.0 42.9 42.9 42.9 2484.3 583.3 1750.0 2024.6 4392.3 92.9 69.7 69.7 69.7 3568.3 0.0 0.0 390.3 8363.4 35.7 26.8 26.8 26.8 1372.2 0.0 0.0 150.1 3216.2 57.2 42.9 42.9 42.9 2196.1 0.0 0.0 240.2 5147.2 18

贵溪市水资源供需平衡

旬 7月中旬 7月下旬 8月上旬 8月中旬 8月下旬 9月上旬 9月中旬 9月下旬 5687.1 0.0 0.0 501.8 3568.4 0.0 0.0 0.0 20322.9 2187.0 0.0 0.0 193.0 1372.2 0.0 0.0 0.0 7815.3 3500.1 0.0 0.0 308.8 2196.1 0.0 0.0 0.0 12507.6 6356.2 1115.1 223.0 1393.9 4404.7 0.0 1338.1 3568.4 36862.8 2444.3 428.8 85.8 536.0 1693.9 0.0 514.6 1372.2 14175.8 3911.9 686.3 137.3 857.9 2710.9 0.0 823.6 2196.1 22687.1 1115.1 4627.7 4349.0 1672.7 5352.6 3624.1 3624.1 2230.2 39219.4 428.8 1779.6 1672.4 643.2 2058.4 1393.7 1393.7 857.6 15082.0 686.3 2848.1 2676.5 1029.4 3294.2 2230.5 2230.5 1372.6 24137.4 总计 5.4.2 牲畜用水

牲畜需水计算采用下式：

W牲= 0.365

式中，W牲为牲畜需水量（万m3） ；

n为牲畜数量（万头）；

m为牲畜需水定额（L/头?d） ； i为牲畜种类。

已知2008年该地区大、小牲畜头数分别为4.4和4.7万头；预计2015年大、 小牲畜头数分别为24和25万头。2008年和2015年大牲畜用水定额分别为 50（ L/ d?头）、55 （L/d?头）；小牲畜用水定额分别为5（L/d?头)、8（L/d?头）。

贵溪市2008年与2015年分片牲畜需水量如表5-11所示。

表5-11 贵溪市2008年与2015年分片牲畜需水量表 年分配比片名 行政面积（km） 年用水量（万m3） 各月用水量（万m3） 份 例 200贵溪884.11 0.385 34.18 2.85 8 北 贵溪1414.94 0.615 54.7 4.56

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