浅谈规划阶段灌区范围和规模确定的分析要点

浅谈规划阶段灌区范围和规模确定的分析要点

周峰 ,王超兴

中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司  云南 昆明 650000

摘要  本文从区域水土资源开发利用现状评价、水土资源供需平衡分析、水资源配置等方面，对合理确定灌区范围和规模工作的要点作详细阐述。并以某大型灌区为例，介绍规划阶段灌区范围划定、灌区水资源配置及灌区规模确定的分析要点，为灌区规划工作提供参考。

关键词  灌区规划  水资源开发利用  水资源配置

1  引言

近年来，多个中央一号文件提出要加大灌区农田水利基础设施建设力度，为大型灌区的建设提供了良好的政策条件，多地政府、水务部门抢抓机遇，积极谋划筹建大型灌区工程。规划阶段是大型灌区设计建设周期的最前期工作阶段，主要为后续工程设计提供基本规划依据。其中，灌区范围选择和灌区规模的确定是灌区规划阶段的最核心的任务，与灌区工程布置的合理性和项目建设的经济性有直接关联，进而影响工程审批立项，是推动项目落地的关键技术问题。针对这个问题，本文在充分总结相关规范导则规定及有关研究成果的基础上，结合现有工程案例作简要分析，以期为今后类似工作提供参考。

2  分析要点

灌区范围和规模确定需建立在灌区水土资源开发利用分析评价、水资源供需预测及水资源合理配置的基础上，分析要点主要包括合理分区、水资源供需平衡分析与配置等几个方面。

2.1合理分区

大型灌区普遍涉及范围较广，区域内地形、地貌、地质、土壤、水文、气象等条件存在较大差异，经济发展水平、作物种植结构和群众对各种节水技术的运用程度也各有不同。需在深入调查了解灌区基本情况的基础上，需综合考虑土壤条件、作物组成和种植结构、灌溉方式、工程分布、水力联系以及行政区划等因素开展分区工作。

2.2水资源开发利用分析评价

（1）现状评价

根据区域流域水系分布，分析水资源量及其时空分布情况。在此基础上，统计现状年区域内现有、在建水利工程位置、供水量、供水范围及可灌溉高程等情况，计算区域人用水量、亩均用水量、单位GDP用水量、各行业用水效率等评价指标，进行纵向及横向对比分析，对区域水资源开发利用状况及存在问题进行综合分析和评价。

（2）潜力分析

根据灌区涉及各县区中长期水资源开发利用规划等成果，复核区域规划水利工程位置、供水量、供水范围及可灌溉高程等情况。在区域水资源及其开发利用分析成果基础上，结合规划水利工程分布情况，进一步分析区域内水资源开发利用潜力。

2.3土地资源分析评价

（1）现状分析评价

土地资源利用现状分析主要是利用有关统计资料、土壤普查资料、国土规划资料和灌区地类图，结合现场查勘和调查进行。重点依据第三次全国土地调查成果，采用ArcGIS等工具软件分析各类用地的数量、比例及高程分布情况，计算农村人均耕地面积指标并进行横向与纵向对比，分析区域土地资源利用存在的主要问题，评判灌区土地资源开发利用潜力。

对各块耕地进行坡度分类评级，并结合耕层厚度、土壤类型等对土地资源发展灌溉的适应性进行评价。

（2）土地利用规划

主要依据灌区涉及的州市、县区的土地利用总体规划、城市发展规划、产业发展规划等成果，根据土地面积、地形及地貌特点、土地质量，合理确定土地用途。规划水平年扣除城市发展占地、工业园区占地、交通占地及其它占地，并与所在省、市耕地利用总体目标相协调，按下级规划服从上级规划的原则，预测规划水平年区域内的耕园地资源。

2.4水资源配置与供需平衡

2.4.1需水预测

可采用“老口径”进行需水预测，包括居民生活（城镇、农村）、工业、农业灌溉等。

（1）生活需水预测

根据灌区规划范围涉及各县、各乡镇统计年鉴，统计分析各规划分区的人口指标，包括总人口、城镇人口、农村人口及人口自然增长率。依据各县区城市总体规划等成果，采用人口增长率预测模型预测总人口。结合各级政府制定的城镇化发展战略与规划，充分考虑水资源条件对城镇发展的承载能力，合理预测城镇化率，预测城镇人口、农村人口规模。

参考地方用水定额标准及有关规程规范合理拟定用水定额、管网输水损失、未预见水量和水厂自用水量等指标，计算预测规划年灌区城镇、农村居民生活需水总量。

（2）工业需水预测

工业需水预测按工业园区和一般工业分别进行预测，其中工业园区需水量主要依据工业用地成果，采用综合用地指标法预测，并用增加值和万元增加值用水定额进行复核。

一般工业需水量预测首先分析确定万元工业增加值用水定额，然后根据预测的工业增加值乘以相应的定额得到一般工业净需水量，考虑供水管网的输水损失、未预见水量和水厂自用水量计算得到一般工业毛需水量。

（3）农业需水预测

农业需水包括常规灌溉需水和高效节水灌溉需水，需水量均根据各规划分区各自灌溉方式相应的灌溉面积乘以净灌溉定额得到灌区净需水量及过程，除以灌溉水利用系数后得到灌区毛需水量及过程。

实地调查灌区作物生长周期以及灌溉方式、频次、习惯等情况，采用理论计算与实际灌溉经验相结合的办法，因地制宜，分片区科学制定水稻、旱作物灌溉制度；依据地方用水定额标准，合理拟定各种作物灌溉用水定额。

灌溉水利用系数取值主要按照节水要求，结合规划年作物结构调整、农艺措施节水技术推广以及渠道防渗措施的实施等综合拟定。

2.4.2供水预测

综合调查分析现有及规划供水设施的布局、供水能力、运行状况，按地表水工程、地下水工程和其它水源工程分别进行现状年及规划年可供水量的预测。

其中，对中型水库及小（1）型水库，可采用长系列法进行可供水量计算，小（2）型水库及塘坝可采用复蓄系数法进行可供水量的计算；对较大的引水工程可根据长系列取水断面来水量，首先扣除下游生态水量，考虑一定的引水系数，并与长系列用水过程、工程供水能力比较，取小值作为其长系列供水量过程；对其他小型引水工程，直接采用调查的可供水量成果；提水工程、地下水工程以及“五小水利”工程原则上直接采用调查的可供水量成果。

2.4.3水资源配置与供需平衡分析

按照节水、节能、优化配置、协调发展等原则，以计算分区为单元进行开展水资源配置及水资源供需平衡分析工作。根据现有、在建水利工程水资源供需平衡得到的缺水量及其分布情况；在现有和在建水利工程充分供水基础上，充分节水的情况下，对规划水平年各规划分区水资源供需平衡进行分析，找出各分区缺水问题。

针对各片区缺水问题，以地形图为基础，同时结合现场查勘成果，充分考虑水文、地质、淹没、生态红线等边界条件，寻找有建库条件的河段规划新建水源工程，灌区已建、在建水利工程进行合理调配解决各片区缺水问题。在现状供需分析和对各种合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生态环境的可能措施进行组合及分析的基础上，对各种可行的水资源配置方案进行生成、评价和比选，提出推荐的水资源配置方案。

2.5灌区规模确定

根据灌区水土资源供需平衡情况，结合灌区水资源配置成果、地形条件、技术经济性分析结论，拟定主要水源工程、输配水工程规模，同时确定与之匹配的灌区设计灌溉面积、规划分区以及耕地高程分布等内容。

3  工程案例

3.1灌区概况

某大型灌区位于某河干流两岸，规划范围包括某河干流沿岸集中连片耕地，共涉及6个区县12个乡镇，国土面积1483km²。灌区以耕地集中连片、已建及规划水源工程控灌高程为界，规划灌区设计灌溉面积约60万亩。

3.2灌溉分区

根据灌区规划范围渠系布置、地形地势、河流水系，考虑灌溉系统相对独立，地形地貌相差不大，水资源开发利用条件、土壤条件、种植结构基本接近，兼顾行政区划和现有水利与农业工程体系，将某大型灌区划分为三个灌片。

3.3灌区水土资源开发利用分析

（1）水资源开发利用现状

灌区规划范围内已建蓄水工程有型水库1件，小（1）型水库2件，小（2）型水库1件，供水任务为主要为解决水库下游集镇、农村及耕地灌溉用水问题。已建设计引水流量0.3m³/s以上农业灌溉引水工程共78件。

现状年，灌区规划范围内各类供水工程实际供水量5587万m³，其中蓄水工程供水量占比23.0%，引水工程供水量占比77.0%。现状年，灌区规划范围内总用水量为5587万m³，其中城镇生活用水、工业用水、农村生活用水、农业灌溉用水量分别占总用水量的4.6%、10.6%、17.3%、67.5%。

（2）土地资源开发利用现状

灌区规划范围现状净耕园地面积59.1万亩，其中Ⅲ级（8°~15°）、Ⅳ级（15°~25°）耕园地占比分别为27.2%、38.8%。灌区内人均耕地面积为2.80亩，高于全省人均1.9亩的平均水平。可见该灌区规划范围内耕园地资源丰富，大型灌区建设有良好的耕地资源基础，有较大的开发潜力。

3.4水资源配置与供需平衡

（1）需水量

根据需水预测成果，某大型灌区现状年灌区P=80%总需水量为27821万m³，其中A、B、C3个灌片需水量分别为8320万m³、8683万m³、10818万m³；至2035年灌区P=80%总需水量为20901万m³，其中A、B、C3个灌片需水量分别为5666万m³、4643万m³、10592万m³。

（2）现状年可供水量

现状年某大型灌区范围内各类水利工程P=80%合计供水量为5587万m³，其中A、B、C3个灌片可供水量分别为2400万m³、935万m³、2253万m³。

（3）水资源供需平衡

规划2035年灌区P=80%总需水量为20901万m³，总供水量为5922万m³，总缺水量为14980万m³，总缺水率为71.7%。其中A灌片缺水量2641万m³，缺水率49.1%；B灌片缺水量3912万m³，缺水率85.7%；C灌片缺水量8427万m³，缺水率80.3%。现状工程无法满足规划年灌区用水需求，必须通过新建骨干水源工程缓解水资源供需矛盾。

（4）水资源配置

在一次供需平衡分析的缺口基础上，立足灌区水资源开发利用情况，充分发挥当地水资源承载能力，初拟水源工程开发方案并进行可供水量预测，经过多次反复的平衡分析，拟定灌区规划建设14件水库工程，其中中型水库5件，小（1）型水库9件，新增供水总量14877万m³，各灌片基本实现水资源供需平衡。

3.5灌区范围与规模

根据灌区水土资源供需平衡分析成果，结合区域水资源开发利用条件等因素综合拟定某大型灌区规划设计灌溉面积56.6万亩，其中A灌片设计灌溉面积21.5万亩，总体耕地高程分布在740~1760m之间，规划建设中型水库1件，小（1）型水库4件，总库容合计3256万m³，规划建设输水干管200.6km；B灌片设计灌溉面积17.1万亩，总体耕地高程分布在730~1850m之间，规划建设中型水库1件，小（1）型水库1件，总库容合计24266万m³，规划建设输水干管198.6km；C灌片设计灌溉面积18.0万亩，总体耕地高程分布在480~1590m之间，规划建设中型水库3件，小（1）型水库4件，总库容合计7710万m³，规划建设输水干管199.5km。

4  结语

灌区范围选择和规模的确定，是区域内水土资源、产业发展规划、宏观经济发展规划等相互博弈的结果，是灌区规划阶段的最核心的问题，也是大型灌区工程规划的要点之一。需根据灌区规划范围水土资源供需平衡成果，拟定使规划范围实现供需平衡的不同规划工程方案，分析不同水资源开发方案与灌区规模及范围开发方案的工程布置合理性和项目建设经济性，经综合比选，合理确定灌区范围。

参考文献

[1].梁忠民,钟平安,华家鹏.水文水利计算[M].2008.

[2]辛雨. 关于灌区规划设计的探讨[J].民营科技.2015（1）：225-225.

[3].GBT50509-2009, 灌区规划规范[S].

Discussion on the points of determining the scope and scale of irrigation areas

in the planning stage

Zhou feng  Wang Chao-xing

(Kunming Engineering Corporation Limited,Power China,Kunming650000,China;)

Abstract: This paper expounds the key points of reasonable determination of irrigation areas scope and scale from the evaluation of regional soil and water resources, analysis of balance of supply and demand of water resources and allocation of water resources.And take a large irrigation areas programming as an example, to introduce the main working process, to provide reference for the irrigation areas programming work.

Key words:irrigation areas programming; water resources development and utilization; water resources allocation