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灌区水量平衡分析
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4 灌区水供需平衡分析及水质分析
2009年吉安市水利水电规划设计院编制了《江西省吉安市遂川县农业综合开发南澳陂灌区节水配套改造项目申报设计报告（可行性研究报告）》（以下简称《可行性研究报告》）。本次初设的灌区水供需平衡分析及水质分析主要是在原《可行性研究报告》的基础上，并结合遂川县水利局2009年编制的《遂川县农田灌溉工程规划报告》，对灌区供需水量平衡做进一步的分析。
本次灌区各水源点的天然来水径流计算采用南溪水文站作为参证站。南溪水文站站址位于遂川县珠田乡境内，座落于遂川江流域左溪河下游，站址以上控制流域面积910 km2，其历年径流资料见表4.1。
表4.1 南溪站历年年平均流量表
年份 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978
年均流量 21.9 19.4 19.8 32.8 18.8 47.8 20.3 25.1 51.4 27.8 52.2 34.2 31.7 21.7
年份 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992
年均流量 23.4 31.0 38.4 38.5 38.5 35.2 26.6 23.1 34.6 31.3 24.6 39.3 32.5 33.2
单位： 年份 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
m3/s 年均流量 35.2 46.9 36.2 24.8 52.2 40.8 24.7 34.8 32.7 47.6 21.6 28.8 21.8 29.7
本次取水的主要水源南澳陂引水工程位于南溪水文站下游0.5km处，其径流量可直接移用南溪水文站径流资料即可。灌区其
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余主要水源芦陂、龙陂均位于南溪水文站下游，降雨量及下垫层条件与南溪水文站控制流域相似，可按照集雨面积比推求其径流量。
以南溪水文站年平均流量、∑7~9月流量进行频率分析计算，频率曲线采用P—Ⅲ型适线，经计算历年年平均流量频率适线参数为：Q年=32.5m3/s，Cv=0.29，Cs=2Cv；∑7~9月流量系列频率计算参数为： Q∑7~9=88.1m3/s，Cv=0.57，Cs=2Cv。不同频率年平均流量、∑7~9月流量和∑10~2月流量设计值见表4.2。 表4.2 南溪水文站不同时段径流频率分析成果表
时段 年平均 ∑7~9
均值（m/s）
32.5 88.1
3
Cv
0.29 0.57
Cv/Cs
2 2
Qp（m3/s）
P=15%
42.2 138.12
P=50%
31.59 78.76
P=85%
22.94 39.62
灌区设计保证率85%，根据灌溉用水调节计算的需要提供代表年径流过程。代表年的选择以不利径流调节为原则，主要以年平均流量、∑7~9月流量进行控制，经分析，选出设计代表年
（P=85%）为1978年。根据设计代表年流量年内分配情况，确定典型年各水源点设计水平年（P=85%）各水源点径流量见表4.3。 表4.3 各主要水源点代表年月均流量表
月份 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月
南澳陂
现状年 (2006年)
9 19.5 32.4 42.3 28 46.7 24.3 29.8 71.5
设计 水平年 15.2 12.7 24.7 25.6 46.7 48.3 15.6 22.3 13.7
芦陂
现状年 (2006年) 0.3 0.7 1.2 1.6 1 1.7 0.9 1.1 2.7
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单位：
龙陂
m3/s
设计 水平年 0.6 0.5 0.9 1 1.7 1.8 0.6 0.8 0.3
现状年 (2006年) 1.8 3.9 6.5 8.5 5.6 9.4 4.9 6 14.3
设计 水平年 3.1 2.5 5 5.1 9.4 9.7 3.1 4.5 1.3
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十月 十一月 十二月 年平均
20.1 11.3 11.2 28.8
15.1 11 9.05 21.7
0.8 0.4 0.4 1.1
0.6 0.4 0.3 0.8
4 2.3 2.2 5.8
3 2.2 1.8 4.3
4.1 灌区现状水平年水量供需平衡分析
4.1.1 现状水平年的确定
《可行性研究报告》中的灌区现状作物组成和复种指数主要为沿用原灌区续建配套工程设计数据。经过十几年的发展，灌区作物种植面积与作物组成发生了一些变化。2009年遂川县水利局在农田灌溉规划报告编制过程中，对灌区作物种植面积与组成做了调查。本次初设认为《2009年遂川县农田灌溉工程规划报告》调查数据更能反映灌区农业生产现状，故现状水平年作物组成和复种指数资料采用《2009年遂川县农田灌溉工程规划报告》调查数据。
根据该报告，灌区现状水平年确定为2006年，灌区现状有效灌溉面积为3.1051万亩，复种指数为2.31。
4.1.2 灌区水资源
南澳陂灌区的水资源包括地表和地下两种，主要为地表水资源，地下水资源仅作为灌区用水的补充。由于灌区地表水资源丰富，所以本次不对地下水资源进行分析和计算。
灌区内主要地表水资源为南澳陂引水工程，另有龙陂、芦陂两座小型引水陂，南村水库、龙上水库、三里坑水库、塘背水库等4座小(2)型水库，大垅水陂等6座微型水陂、大坪塘坝等8座小型山塘作为补充。
《可行性研究报告》编制以来，遂川县已对一些小（2）型水库进行了安全鉴定或除险加固，故本次初设根据安全鉴定或除险加固
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情况，对灌区主要水源工程的水利特征参数进行了复核修改，具体详见表4.4。 4.1.3 灌区分区划分
根据灌区分布及水源情况，为便于水量计算，将南澳陂灌区划分为东塘塘背片、枚江中心片、珠田泉江片、西灌片等四个片区：
Ⅰ东塘塘背片：位于灌区东北部，其水源主要以塘背水库、芦陂为主，南灌区东干渠作为补充；
Ⅱ枚江中心片：位于灌区中部，其水源主要以南澳陂东干渠为主，三里坑水库、龙陂作为补充；
Ⅲ珠田泉江片：位于灌区西南部，其水源主要以南澳陂东干渠为主，南村水库、龙上水库作为补充；
Ⅳ西灌片：位于灌区西部，其水源为南澳陂西干渠。
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表4.4
南澳陂灌区水源现状基本情况表
水源名称 南澳陂 南村水库 龙上水库 三里坑水库 塘背水库 芦陂 龙陂 塘坝(8座) 微型水陂 (13座)
建设地点 珠田乡 珠田乡
水源类型 引水工程
控制流域面积
(km2)
910 1 1.1 5.43 2.08 34 182.6 12 39
库容(万m3)
控灌片区
总库容 14.7 19 31.73 36.7 50.4
兴利库容
11.1 12 17.09 24.5 41
全灌区 珠田泉江片 珠田泉江片 枚江中心片 东塘塘背片 东塘塘背片 枚江中心片
设计灌溉面积
(亩)
500 320 1100 2900
实际有效灌溉面积(亩)
500 280 900 1400
小(2)型水
库 小(2)型水
泉江镇
库 小(2)型水
枚江乡
库 小(2)型水
雩田镇
库 枚江乡 枚江乡
水陂 水陂 山塘 水陂
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4.1.4 灌区现状水平年需水量
(1)灌溉面积及作物组成
南澳陂灌区内现有耕地面积5.3022万亩，设计灌溉面积5万亩，现有效灌溉面积为3.1051万亩。未达到设计灌溉面积的主要原因是渠系工程老化、建筑物不配套等因素。
南澳陂灌区灌溉面积主要分布在遂川县珠田乡、泉江镇、枚江乡、雩田镇等4个乡镇。灌区范围内农作物以水稻为主，其它经济作物有油菜、豆类、蔬菜等。根据2009年《遂川县农田灌溉工程规划》调查资料，灌区现状各类种植作物的种植系数分别为：早稻0.89，晚稻0.96，蔬菜0.43，豆类0.02，油菜0.01，由此得出现状水平年的复种指数为2.31。具体见表4.5。
表4.5 现状年灌区作物种植结构表
有效灌溉面积: 作物 种植面积(亩) 种植系数
31051 早稻 27635 0.89 复种指数
亩 晚稻 29809 0.96
油菜 13352 0.43
豆类 621 0.02 2.31
蔬菜 311 0.01
(2)灌溉定额及灌溉需水量 ①农作物灌溉定额分析
南澳陂灌区以种植水稻为主，油菜、豆类、蔬菜等经济作物次之。灌区水稻种植采用浅水间歇灌溉方法，这种灌溉方法更多地利用降水，节约灌溉用水量；浅水还有利于水稻的根系呼吸，促进根系发育，增进有效分蘖，提高水稻单产；在水源有保证的情况下，提倡晒田，晒田能阻止水稻无效分蘖，促使根系向深层伸展，防止倒伏等。
由于灌区内无灌溉试验站，水稻各生育期需水量参数参照邻近的泰和县南车灌区灌溉试验成果，并结合灌区实际情况确定，具体详见表4.6。
②作物灌溉需水量推求
南澳陂水库灌区现状水平年作物需水量分析，系根据上述确定的灌溉制度及设计参数，以县城雨量站2006年的资料进行推求，早稻、晚稻生长期的蒸发量，采用遂川县气象站2006年实测的蒸发量资料。
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a.水稻灌溉制度
水稻生育期灌溉制度通过水稻生育期内作物需水量，水稻生育期某一阶段内灌水次数、灌水时间、灌水定额、排水次数及排水量，按照以下公式通过逐时段的水量平衡演算拟定。
H2= H1+P+M-ES-Q
其中：ES=a×E+ST
式中：H2—时段末田间水层深度（mm），不小于允许水深下限hmin;
H1—时段初田间水层深度（mm），不大于允许水深上限hmax; M—时段内灌溉补水量（mm）; ES—时段内水稻生长需水量（mm）; Q—时段内稻田排水量（mm）; E—时段内蒸发量（mm） a—时段内水稻蒸腾系数;
S—时段内稻田适宜渗漏量（mm/d）。 T—灌溉天数（d）。
按上式逐时段向后演算，至H2下降到田间允许下限hmin时，即为灌水时间，灌水定额M=hmax-hmin；超过hmax时，即为排水时间，排水量Q= H2- hmax。灌水或排水后，以H1= hmax为新的起点，继续向后演算，直到整个早、晚稻生长期结束，从而拟定出早、晚稻各阶段灌水次数、灌水时间及灌水定额。得到该年水稻生育期灌溉定额，计算结果见表4.7。
b.旱作物灌溉制度
旱作物生育期灌水次数、灌水时间及灌水定额按下列公式计算：
ω2=ω1-（ET-P0-Wk）/102rh
M=102rh(ωmax-ωmin) 式中：ω2—时段（旬）末H深度土层内含水率；
ω1—时段初深度土层内含水率； ET—时段内作物需水量（m3/hm2）; P0—时段内有效降水量（m3/hm2）; Wk—时段内地下水补给量（m3/hm2）;
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r—H深度内土壤平均容重（t/m3）; h—土壤计划湿润层深度（m）； M—灌水定额（m3/hm2）;
ωmax—H深度内土壤田间持水量，即允许土壤含水率上限； ωmin—H深度内允许土壤含水率下限。
按此公式以播种时为起点，逐时段向后演算，直至收获时止，从而拟定出旱作物全生育期灌水次数、灌水时间及灌水定额，结果见表4.8。
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表4.6 南澳陂灌区早、晚稻灌水制度
早稻
日期
生长期
天数
起
迄
天 15 10 19 5 7 9 10 10 15 85
下限 mm 10 10 10 10 0 40 40 10 0
上限 mm 40 40 40 40 0 70 70 40 15
月、日 月、日
泡田期 返青期 分孽前期 分孽后期 拔节期 孕穗期 抽穗期 乳熟期 黄熟期 合计
4.11 4.26 5.6 5.25 5.30 6.6 6.15 6.25 7.5 4.26
4.25 5.5 5.24 5.29 6.5 6.14 6.24 7.4 7.19 7.19
淹灌水层
蒸发 系数 0.82 0.96 1.10 1.28 1.17 1.45 1.55 1.48 0.95
渗漏率 mm/d 0.7 0.8 1.0 1.1 1.1 1.0 0.9 0.8 0.8
日期
天数
起 月、日 7.20 7.23 8.2 8.20 8.27 9.1 9.14 9.25 10.7 7.23
迄 月、日 7.22 8.1 8.19 8.26 8.31 9.13 9.24 10.6 10.22 10.22
d 3 10 18 7 5 13 11 12 16 92
下限 mm 40 10 10 0 40 40 10 0
上限 mm 70 40 40 0 70 70 40 15
晚稻 淹灌水层
蒸发 系数 0.8 1.10 1.26 1.23 1.50 1.60 1.25 0.3
渗 漏率 mm/d 1.10 1.2 1.4 1.4 1.4 1.1 0.7 0.3
泡田水计算公式 早稻 晚稻 备注
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表4.7 早、晚稻灌水定额计算成果表
早稻灌水定额计算表(2006年) 月份 四月 五月 六月 七月 合计
灌水深(mm)
19 30 118 45 213
灌水定额 (m3/亩) 13.0 19.8 78.9 30.1 142
晚稻灌水定额计算表(2006年) 月份 七月 八月 九月 十月 合计
灌水深(mm)
80 184 157 43 464
灌水定额 (m3/亩) 53.2 122.8 104.85 28.65 310
表4.8 旱作物现状年净灌溉定额表
月份 作物
油菜 蔬菜 豆类
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
灌水定额 (m3/亩) 10 123.4 27
2 2 2 4.8 10
2 2
10.7 14.4 14.4 12.7 8.1 10.3 11.1 9.3
10
6.4 10.3 10.9 7
③灌区现状水平年综合灌溉用水过程计算
将前面水稻及旱作物用水量，按其生长期计入各月，求得灌区综合灌溉用水过程，净灌溉用水定额为430.4m3/亩，结果见表4.9。灌区现状水平年溉溉水利用系数η为0.45 ，则南澳陂水库灌区毛灌溉用水定额为
430.4/0.45=956m3/亩，现状水平年灌溉需水量为430.4/0.45×3.1051=2670万m3。
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表4.9
灌区现状年灌溉用水定额计算表
作物 时间
11/4～25/4 26/4～5/5 6/5～24/5 25/5～29/5 30/5～5/6 6/6～14/6 15/6～24/6 25/6～4/7 5/7～19/7 20/7～22/7 23/7～1/8 2/8～19/8 20/8～26/8 27/8～31/8 1/9～13/9 14/9～24/9 25/9～6/10 7/10～22/10 23/10～31/10
11月 12月 1月 2月 3月 1/4～10/4 合计
早稻
晚稻
油菜
蔬菜 0.02 5.2 2.1 3.4 4.7 4.0 5.3 1.0 2.1 5.3 2.1 1.6 4.2 1.0 4.1 2.5 2.3 2.7 1.2 2.5 10.3 10.9 10.7 14.4 14.4 5.4 123.4
豆类 0.01 10 10 7 27.0
0.89 0.96 0.43 6.7 12.6 13.5 0 33.6 32.5 0 25.6 17.3 18.9 34.3 18.4 52.3 52.1 56.5 30.9 34.9 11.2 0 2 2 2 2 2 141.8 309.5 10.0
综合亩净灌溉定额
3
(m/亩)
6.07 11.26 12.08 0.09 29.98 29.03 0.02 22.83 15.5 18.19 32.96 17.75 50.33 50.1 54.39 29.71 33.63 10.78 0.05 1.07 1.08 1.07 1.15 1.15 0.11 430.4
(3) 灌区需水量
灌区用水部门主要有农业用水、工业用水、生活用水、环境等其它用水等四部分组成。
农业需水量：农田灌溉需水量=综合亩毛灌溉定额×有效灌溉面积。 工业需水量：灌区内工业取水大部从遂川江中抽取或从自来水厂取水，从灌区内取水的主要是里口电站，里口电站设计引用流量为6m3/s，电站主要利用非灌溉季节发电，根据电站2006年发电量反向计算，电站年需水量为7776万m3。
生活用水量：灌区内生活用水主要由县城及牛头脑水厂取水，从灌区渠道中取水的主要是少量牲畜及居民洗衣等卫生用水。
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其他用水量：根据工、农业及生活用水量之和的1%估算。 灌区现状灌溉面积3.1万亩，毛灌溉定额956m3/亩；现有农村人口7.0019万人，农村牲畜及居民卫生用水标准按人口综合计算，用水标准估算为10L/(人日)。
根据灌区现状人口、经济情况，灌区需水量计算详见下表4.11： 4.1.5 灌区现状水平年可供水量
径流是以南溪水文站为参证站，根据其2006年的径流深和各水源工程的流域面积，计算出各水源工程现状水平年的径流系列。
由于灌区水源工程主要为引水工程，其可供水量受进水口引用流量限制。因此，引水工程可供水量在天然来水流量大于设计引用流量时，按设计流量计算；当天然来水流量小于设计引用流量时，则按照天然流量计算确定。
其余小型水库、山塘等蓄水工程，由于占工程供水比重较小，可供水量按复蓄指数法估算。
经计算灌区现状水平年年来水量、可供水量见表4.10。
表4.10 灌区现状水平年年来水量、可供水量表
工程名称 南澳陂 南村水库 龙上水库 三里坑水库 塘背水库 芦陂 龙陂 塘坝(8座) 微型水陂(13座)
合计
集水面积(km2)
910 1 1.1 5.43 2.08 34 182.6 12 39 1187.21
年来水量 (万m3) 83720 91 100 494 189 3094 16617 1092 3549 108946
兴利库容 (万m3) 11 12 17 25 41 106
可供水量 (万m3) 25229 13 14 26 29 2523 9461 42 631 37968
4.1.6 灌区现状水平年用水供需平衡分析
现状水平年：总可供水量-总需水量=余水量（或正或负）
根据灌区总可供水量减去灌区总用水量，求得本灌区现状水平年供需水量平衡计算结果见表4.11。
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表4.11
现状年灌区总体水量平衡分析表
社会经济指标
灌溉面积: 农村人口： 里口电站年利用小时数：
3.1051 万亩 7.0019 万人 3600 小时
需水
项目
农业 需水量 2968
工业 需水量 7776
生活 需水量 26.0
环境等其它需水量
108 毛灌溉定额: 人均用水量: 里口电站引用流量:
可供水量 (万m3) 37968 用水标准
956 m3/亩 10 L/人*日 6 m3/s 水量平衡(万m3) + 27090
-
南澳陂灌区
4.1.7 分片现状年用水供需平衡分析
根据2008年吉安市水利水电规划设计院编制的《南澳陂灌区节水配套改造项目可行性研究报告》灌区分片区划分，灌区共分四个灌片，各分片水源工程及灌溉面积见表4.4。
由表4.3灌区各水源点天然流量表可知，灌区年天然来水量远大于用水量。由于灌区主要水源多为引水工程，在天然来水量远大于用水量时，实际供水能力主要取决于渠道的设计引用流量，因此，本次水量平衡分析的可供水量采用的是渠道的设计供水量，而不是天然来水量。各片现状水平年用水供需平衡分析具体结果见表4.12。
表4.12-1
现状年分片区逐月水量平衡分析表-Ⅰ东塘塘背片
社会经济指标
灌溉面积: 农村人口：
0.6705 万亩 1.8042 万人
需水
月份
农业 需水量 7
工业 需水量 0
生活 需水量
0.5
环境等其它需水量
0.1 毛灌溉定额: 人均用水量:
可供水量 (万m3) 602.7 用水标准
956 m3/亩 10 L/人*日 水量平衡(万m3) + 595.1
-
1月
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2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 合计 表4.12-2
7.1 7.1 15 33.6 113.9 46.3 175.5 171.2 50.4 7 7 641.1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0
0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 6
0.1 0.1 0.2 0.3 1.1 0.5 1.8 1.7 0.5 0.1 0.1 6.6
583.2 602.7 583.2 602.7 583.2 602.7 602.7 583.2 602.7 583.2 602.7 7134.9
575.5 595 567.5 568.3 467.7 555.4 424.9 409.8 551.3 575.6 595.1 6481.2
0
现状年分片区逐月水量平衡分析表-Ⅱ枚江中心片
社会经济指标
灌溉面积: 农村人口：
1.1977 万亩 2.4941 万人
需水
月份
农业 需水量 12.5 12.7 12.7 26.7 60.1 203.4 82.7 313.5
工业 需水量 0 0 0 0 0 0 0 0
生活 需水量
0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
环境等其它需水量
0.1 0.1 0.1 0.3 0.6 2 0.8 3.1 毛灌溉定额: 人均用水量:
可供水量 (万m3) 987.2 972 987.2 972 987.2 972 987.2 987.2 用水标准
956 m3/亩 10 L/人*日 水量平衡(万m3) + 973.8 958.4 973.6 944.2 925.7 765.8 902.9 669.8
-
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月
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9月 10月 11月 12月 合计 表4.12-3
305.8 90 12.4 12.5 1145
0 0 0 0
0
0.8 0.8 0.8 0.8 9.6
3.1 0.9 0.1 0.1
972 987.2 972 987.2
662.3 895.5 958.7 973.8
0
11.3 11770.4 10604.5
现状年分片区逐月水量平衡分析表-Ⅲ珠田泉江片
社会经济指标
灌溉面积: 农村人口：
1.0084 万亩 2.1756 万人
需水
月份
农业 需水量 10.5 10.7 10.7 22.5 50.6 171.3 69.6 264 257.5 75.8 10.5 10.5 964.2
工业 需水量 1399.68 1866.24 777.6 388.8 233.28 155.52 0 0 0 0 1555.2 1399.68
7776
生活 需水量
0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 8.4
环境等其它需水量 14.1 18.8 7.9 4.1 2.8 3.3 0.7 2.6 2.6 0.8 15.7 14.1 毛灌溉定额: 人均用水量:
可供水量 (万m3)
用水标准
956 m3/亩 10 L/人*日 水量平衡(万m3) +
- 0
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 合计 表4.12-4
1206.2 -218.78 1166.4 -730.04 1206.2 1166.4
409.3 750.3
1206.2 918.82 1166.4 835.58 1206.2 1135.2 1206.2 1166.4
938.9 905.6
1206.2 1128.9 1166.4 -415.7 1206.2 -218.78
5439.3
87.5 14275.4
现状年分片区逐月水量平衡分析表-Ⅳ西灌片
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社会经济指标
灌溉面积: 农村人口：
0.2285 万亩 0.528 万人
需水
月份
农业 需水量 2.4 2.4 2.4 5.1 11.5 38.8 15.8 59.8 58.3 17.2 2.4 2.4 218.5
工业 需水量
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
生活 需水量
0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 2.4
环境等其它需水量
0 0 0 0.1 0.1 0.4 0.2 0.6 0.6 0.2 0 0 2.2 毛灌溉定额: 人均用水量:
用水标准
956 m3/亩 10 L/人*日 水量平衡(万m3) + 403.5 386.2 403.5 383.4 394.3 349.4 389.9 345.5 329.7 388.5 386.2 403.5 4563.6
-
可供水量 (万m3) 406.1 388.8 406.1 388.8 406.1 388.8 406.1 406.1 388.8 406.1 388.8 406.1 4786.7
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 合计
从表上可以看出，在现状水平年里可供水量通过水量调配能满足各部门的用水要求，而且还有剩水。因此，目前灌有效灌溉面积仅有3.1万亩，达不到设计灌溉面积，并非由于资源性缺水，而是由于灌区渠系未完建、渠系建筑物不配套，已建渠系老化淤积严重，田间工程未配套等原因造成的。 4.1.8 灌区存在主要问题
通过灌区水资源现状水平年供需平衡分析成果知，工程并不存在资源性缺水，工程效益未达到设计指标的原因主要是因灌区存在以下问题：
(1)工程设计标准偏低
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南澳陂灌区始建于五十年代，渠道设计标准低，防渗条件差，致使大量水经渠道渗漏而损失掉了。灌区灌溉水利用系数仅为0.4～0.5，渠道损失占很大比重。
(2)工程不配套
南澳陂灌区限于当时资金投入不足，工程质量较差，尾工较多，致使用水配套工程不能及时建成，工程供水能力长期不能发挥，造成有水不能利用的局面。
(3)管理落后
造成南澳陂水库灌区水资源供需不平衡的重要原因之一，就是缺乏农业用水的科学管理，灌区许多工程设施老化、失修，丧失供水能力。而且灌水技术和方法落后，整个灌区绝大部分地区一直沿用高定额大水漫灌的传统方法造成灌溉水的严重浪费。
为了充分发挥灌区工程效益，提高灌溉水的利用率，恢复原有设计灌溉面积，提高灌区农业综合生产力，为灌区农业持续稳定发展奠定基础，实现农业和农村经济的可持续发展，对南澳陂灌区骨干工程进行改造是非常必要和非常迫切的。
4.2 灌区设计水平年水量供需平衡分析
4.2.1 灌溉设计保证率及设计水平年
根据《遂川县农田灌溉工程规划报告》确定灌区灌溉设计保证率为85%，设计水平年为2020年。 4.2.2 灌区设计水平年需水量
(1)灌区设计水平年灌溉需水量
设计水平年的灌溉定额也采用代表年法计算，离灌区中心3公里有遂川县气象站，将该站历年4-10月的降雨量进行频率计算，选定保证率P=85%的代表年为1965年，再利用1965年该站的降雨量和蒸发资料按现状水平年的计算方法计算出设计水平年的早、晚稻定额。
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设计水平年灌区设计灌溉面积为5.0万亩，各种作物种植面积及复种指数见下表4.13：
表4.13 规范水平年灌区作物种植结构表
有效灌溉面积:
作物 种植面积(亩) 种植系数 复种指数
50000 早稻 44500 0.89
亩
晚稻 48000 0.96
油菜 21518 0.43 2.31
豆类 1001 0.02
蔬菜 500 0.01
根据规范，确定设计水平年渠系水利用系数ηs为0.65,田间水利用系数为0.95，则灌溉水利用系数η为0.65×0.95≈0.62。再根据用水过程得灌区设计水平年综合净灌溉定额为553.4m3/亩(详见表4.13)，则毛灌溉定额为892.5m3/亩，则灌溉用水量为892.5×5=4463万m3。
表4.14
灌区现状年灌溉用水定额计算表
作物 时间
11/4～25/4 26/4～5/5 6/5～24/5 25/5～29/5 30/5～5/6 6/6～14/6 15/6～24/6 25/6～4/7 5/7～19/7 20/7～22/7 23/7～1/8 2/8～19/8 20/8～26/8 27/8～31/8 1/9～13/9 14/9～24/9 25/9～6/10 7/10～22/10 23/10～31/10
11月 12月 1月 2月 3月 1/4～10/4 合计
早稻
晚稻
油菜
蔬菜
0.89 0.96 0.43 12.3 18.6 20.2 0 39.5 29.6 0 40.2 33.3 10.6 40.2 61.5 41.1 32.3 63.4 61.3 52.1 20.2 0 5 5 5 5 5 193.7 382.7 25.0
0.02 6.2 2.5 4.1 0.0 4.8 6.4 0.0 2.5 6.4 2.5 1.9 7.0 1.2 15 4.9 7.7 15 2.8 3.2 10 1.4 0.0 8.8 8.2 9.0 12.2 13.5 6.5 123.7 40.0
豆类 综合亩净灌溉定额
3(m/亩) 0.01
11.07 16.6 18.06 0 35.25 26.47 0 35.83 29.77 10.23 38.63 59.18 39.63 31.11 61.17 58.9 50.18 19.42 0 2.33 2.31 2.33 2.39 2.42 0.13 553.4
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(2)灌区需水量
农业需水量：农田灌溉需水量=综合亩毛灌溉定额×有效灌溉面积。 工业需水量：灌区内工业取水大部从遂川江中抽取或从自来水厂取水，从灌区内取水的主要是里口电站，里口电站设计引用流量为6m3/s，电站主要利用非灌溉季节发电，根据电站多年平均发电量反向计算，电站年需水量为7776万m3。
生活用水量：灌区内生活用水主要由县城及牛头脑水厂取水，从灌区渠道中取水的主要是少量牲畜及居民洗衣等卫生用水。具体需水量可按农村人口日均用水10L/人*日计。
其他用水量：根据工、农业及生活用水量之和的1.6%估算。 灌区需水量计算方法同前。其计算结果见下表4.16。 4.2.3 灌区设计水平年可供水量
灌区设计水平年径流资料是以南溪水文站为参证站，根据设计枯水年1965年的径流资料和各水源工程的流域面积，计算出各水源工程规划水平年的径流系列，灌区主要水源点的径流计算成果见表4.3。
根据径流资料推求可供水量方法同前。灌区设计水平年来水量、可供水量计算成果见下表4.15。
表4.15 灌区设计水平年年来水量、可供水量表
工程名称 南澳陂 南村水库 龙上水库 三里坑水库 塘背水库 芦陂 龙陂 塘坝(8座) 微型水陂(13座)
合计
集水面积(km2)
年来水量 (万m3)
兴利库容 (万m3)
可供水量 (万m3)
910 1 1.1 5.43 2.08 34 182.6 12 39 1187.21
67340 74 81 402 154 2516 13512 888 2886 87854
11 12 17 25 41 106
23967 12 13 19 27 1510 6756 42 315 32661
4.2.4 灌区设计水平年用水供需平衡分析
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设计水平年：总可供水量-总需水量=余水量（或正或负）
根据灌区总可供水量减去灌区总用水量，求得本灌区规划水平年供需水量平衡计算结果见表4.16。
表4.16
设计水平年年灌区总体水量平衡分析表
社会经济指标
灌溉面积: 农村人口： 里口电站年利用小时数：
5 万亩 7.8281 万人 3600 小时
需水
项目
农业 需水量 4463
工业 需水量 7776
生活 需水量 29.0
环境等其它需水量
196 毛灌溉定额: 人均用水量: 里口电站引用流量:
可供水量 (万m3) 32661 用水标准
892.5 m3/亩
10 L/人*日 6 m3/s 水量平衡(万m3) + 20197
-
南澳陂灌区
4.2.5 分片设计水平年用水供需平衡分析
根据灌溉分片，以南澳陂引水枢纽为主，计算各片设计水平年供需水量平衡见下表4.17。
表4.17-1
设计水平年分片区逐月水量平衡分析表-Ⅰ东塘塘背片
社会经济指标
灌溉面积: 农村人口：
1.0795 万亩 2.0171 万人
需水
月份
农业 需水量 10.5 10.7 10.7 22.5
工业 需水量 0 0 0 0
生活 需水量
0.6 0.6 0.6 0.6
环境等其它需水量
0.2 0.2 0.2 0.4 毛灌溉定额: 人均用水量:
可供水量 (万m3) 518.3 501.6 518.3 501.6 用水标准
892.5 m3/亩
10 L/人*日 水量平衡(万m3) + 507 490.1 506.8 478.1
-
1月 2月 3月 4月
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5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 合计 表4.17-2
50.6 171.2 69.6 263.8 257.3 75.7 10.5 10.5 963.6
0 0 0 0 0 0 0 0
0
0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 7.2
0.8 2.7 1.1 4.2 4.1 1.2 0.2 0.2 15.5
518.3 501.6 518.3 518.3 501.6 518.3 501.6 518.3 6136.1
466.3 327.1 447 249.7 239.6 440.8 490.3 507 5149.8
0
设计水平年分片区逐月水量平衡分析表-Ⅱ枚江中心片
社会经济指标
灌溉面积: 农村人口：
1.9283 万亩 2.7884 万人
需水
月份
农业 需水量 18.7 19.1 19.1 40.2 90.3 305.8 124.3 471.2 459.7 135.3 18.7
工业 需水量 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
生活 需水量
0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
环境等其它需水量
0.3 0.3 0.3 0.7 1.5 4.9 2 7.6 7.4 2.2 0.3 毛灌溉定额: 人均用水量:
可供水量 (万m3)
849 835.9 849 835.9 849 835.9 849 849 835.9 849 835.9 用水标准
892.5 m3/亩
10 L/人*日 水量平衡(万m3) + 829.2 815.7 828.8 794.2 756.4 524.4 721.9 369.4 368 710.7 816.1
-
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月
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12月 合计 表4.17-3
18.8 1721.2
0
0
0.8 9.6
0.3 849 829.1 8363.9
0
27.8 10122.5
设计水平年分片区逐月水量平衡分析表-Ⅲ珠田泉江片
社会经济指标
灌溉面积: 农村人口：
1.6235 万亩 2.4323 万人
需水
月份
农业 需水量 15.8 16.1 16.1 33.8 76 257.4 104.6 396.7 387 113.9 15.7 15.8 1448.9
工业 需水量 1399.68 1866.24 777.6 388.8 233.28 155.52 0 0 0 0 1555.2 1399.68
7776
生活 需水量
0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 8.4
环境等其它需水量 22.7 30.1 12.7 6.8 5 6.6 1.7 6.4 6.2 1.8 25.1 22.7 毛灌溉定额: 人均用水量:
可供水量 (万m3)
用水标准
892.5 m3/亩
10 L/人*日 水量平衡(万m3) +
- 0
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 合计 表4.17-4
1037.3 -401.58 1003.1 -910.04 1037.3 1003.1
230.2 573
1037.3 722.32 1003.1 582.88 1037.3 1037.3 1003.1 1037.3
930.3 633.5 609.2 920.9
1003.1 -593.6 1037.3 -401.58
2895.5
147.8 12276.6
设计水平年分片区逐月水量平衡分析表-Ⅳ西灌片
社会经济指标
灌溉面积: 农村人口：
0.3687 万亩 0.5903 万人
毛灌溉定额: 人均用水量:
用水标准
892.5 m3/亩
10 L/人*日
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需水
月份
农业 需水量 3.6 3.6 3.6 7.7 17.3 58.5 23.8 90.1 87.9 25.9 3.6 3.6 329.2
工业 需水量
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
生活 需水量
0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 2.4
环境等其它需水量
0.1 0.1 0.1 0.1 0.3 0.9 0.4 1.4 1.4 0.4 0.1 0.1 5.4
可供水量 (万m3) 349.2 334.4 349.2 334.4 349.2 334.4 349.2 349.2 334.4 349.2 334.4 349.2 4116.4
水量平衡(万m3) + 345.3 330.5 345.3 326.4 331.4 274.8 324.8 257.5 244.9 322.7 330.5 345.3 3779.4
-
1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 合计
从上表4.17可以看出，灌区各灌片除珠田泉江片由于里口电站发电原因在11月~2月存在缺水现象外，其余均能满足用水需求，可见，灌区并不存在资源性缺水的问题，只要完善引水渠系，使引水渠道能达到设计引用流量，完全能满足灌区5万亩农田的灌溉需求。
(2)设计灌水率
采用灌水率公式计算确定各种作物播前灌水及生育期内各次灌水的灌水率，并根据每次灌水延续时间，绘制各种作物的灌水率过程线，将同时期各种作物灌水率相加，绘制灌区年度初步灌水率图。
灌水率公式：
qik
imik
864Tik
式中：qik—第i种作物第k次灌水的灌水率（m3/s.100hm2）； mik—第i种作物第k次灌水的灌水定额（m3/hm2）；
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Tik—第i种作物第k次灌水延续时间（d）； ik—第i种作物的种植比例（作物组成系数）。
由上式可见：灌水延续时间Tik影响灌水率的大小，灌区各作物的灌水延续时间值参照《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）表3.1.7规定的数据取定。
根据灌区的设计要求，计算出各种作物的净灌水率，并作出设计典型年（1971年）灌区的灌水率图，而后按照《规范》要求对初步灌水率图进行修正。修正过程中，主要对早稻和晚稻作了修正，旱作物基本不作调整。设计典型年修正后的灌水率计算结果见表4.18和图4.1。从计算表和灌水率图可看出修正后累积30天以上最大灌水率为0.55m3/s.万亩。
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表4.18
灌区设计水平年修正后灌水率表
作物 时间
11/4～20/4 21/4～30/4 1/5～10/5 11/5～20/5 21/5～31/5 1/6～10/6 11/6～20/6 21/6～30/6 1/7～19/7 20/7～31/7 1/8～10/8 11/8～20/8 21/8～31/8 1/9～10/9 11/9～20/9 21/9～30/9 1/10～10/10 11/10～22/10 23/10～31/10
11月 12月 1月 2月 3月 1/4～10/4 合计
天数 10 10 10 10 11 10 10 10 19 12 10 10 11 10 10 10 10 12 9 30 31 31 28 31 10 365
早稻 0.89 0.18 0.18 0.18 0.27 0.27 0.27 0.22 0.22 0.22 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2.01
晚稻 0.96 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.41 0.41 0.41 0.57 0.57 0.57 0.57 0.35 0.35 0 0 0 0 0 0 0 4.21
油菜 0.43 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0 0.1
蔬菜
豆类
0.02 0.01 0.05 0 0.05 0 0.05 0 0 0 0.06 0 0.06 0 0 0 0.04 0 0.04 0 0.04 0 0.04 0 0.04 0 0.04 0.1 0.04 0.1 0.04 0.1 0.04 0.05 0.04 0.05 0.01 0 0.01 0 0.03 0 0.03 0 0.03 0 0.05 0 0.05 0 0.08 0 1.0 0.4
综合净灌水率3
(m/s/万亩)
0.16 0.16 0.16 0.24 0.24 0.24 0.2 0.2 0.2 0.39 0.39 0.39 0.55 0.55 0.55 0.55 0.34 0.34 0 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0 5.9
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图4.2
南澳陂灌区修正后净灌水率图早稻
晚稻
油菜
蔬菜
豆类
0.60
0.50
净灌水率(m3/s/万亩)
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
一月
二月
三月
四月
五月
六月
七月
八月
九月
十月
十一
十二
时间
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4.3 渠道洪水计算
本灌区渠道和渠系建筑物设计洪水标准为10年一遇，因此，干渠泄洪闸按下泄10年一遇洪峰流量设计。由于干渠渠线长，故区域洪水按洪水经验公式计算。设计暴雨平均流量和洪峰流量经验公式：
Qa0.278iF
Qm0.278SPF
SP
H24P241n
SP
in
T
H24PkpH24
上述式中：Qm—洪峰流量（m3/s)；
Qm—洪峰流量（m3/s)；
SP—历时1h确定频率时的最大平均暴雨强度（mm/h)； H24P—确定频率条件下的24小时降雨量(mm)； H24—历时24h降雨量平均值（mm)； kp—历时24h降雨频率曲线的模比系数； n—暴雨衰减指数； F—汇流面积，km2。
根据上述公式和各泄闸控制的汇流面积计算结果见表4.19。
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表4.19 洪水流量计算结果表
里口
岗仔
高陂泄水闸1
高陂
电站
下泄
泄水
泄水
水闸
闸2
闸
闸
水闸
闸
水闸
闸
闸
闸
闸
泄水
脑泄
泄水
山泄
泄水
泄水
泄水
泄水
塘江
牛头
枚溪
同罗
岭上
岭下
钱塘
东塘
泄洪闸 名称
洪峰流量（m3/s)
8.85
3.4
3.4
16.8
6.33
33.6
4.47
2.83
3.12
3.54
2.8
4.25
4.4 灌溉水质分析
在本阶段设计前，我院组织设计人员和水库相关人员，对灌区险情及各水源点进行了勘查，没有发现水源污染点。
南澳陂水库灌区主要的水源来自左溪河，2006年9月8日在南澳陂库区采集了三组水样，由遂川县疾病预防控制中心进行检测，检测结果详见附录。
水质评价执行《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005），各项指标限制列于表4.20。
评价结果：
根据水质检测结果，可以看出，南澳陂灌区水源是好的，同时也没有受到有机物及有害物质的污染，完全可以满足农田灌溉用水的要求。
表4.20 农田灌溉水质标准（GB5084-2005） 单位（mg/L）
检测项目 BOD5 CODcr 悬浮物 阴离子活化剂
氮
总磷（以P计）
水温 PH 全盐量 氯化物
单位 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 度 mg/L mg/L
水作 80 200 150 5 12 5
旱作 150 300 200 8 30 10 35 5.5～8.5
1000(非盐碱土地区)
250
蔬菜 80 150 100 5 30 10
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硫化量 总汞 总镉 铬 铅 铜 锌 硒 砷 挥发性酚类
苯 氟化物 氰化物 石油类 粪大肠菌群 蛔虫卵数 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L 个/L 个/L
0.05
5.0
1.0 0.001 0.005 0.1 0.1 1.0 2.0 0.02 0.1 1.0 2.5
3.0(一般地区)
0.5 10 10000 2.0
0.05
10
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本文来源：https://www.wddqxz.cn/c924d7fd3286bceb19e8b8f67c1cfad6185fe95c.html
2022-07-14
