井渠结合灌区机井规划设计研究
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表1
测降水系列资料对比 , 选用 1982 年 为平 水年 ( p = 50% ) , 依 据 参考文献 [ 1] 对宝鸡峡 灌区 地下 水资源 评价 方法 , 可得 宝鸡 峡 灌区平水年不同计算分区内地下水可开采量 , 结果见表 1。
2. 3
地下水实际开采量
地下水实际开采量分为工业及城镇地 下水开采量、 农田 井
0
引
言
地下水是北方井渠结合灌区重要的灌 溉水源 , 机井建设 在 保障国家粮食安全、 改善农田生态环境 和促进灌 溉农业的持 续 发展中起到了极其重要的作用。但是 , 由于灌区 在机井建设 方 面缺乏科学合理的规划和有效的监管 , 致使一些 区域出现了 地 下水位大幅度下降 , 提水费用增加、 机井报 废等问题 , 严重影 响 了灌区地下水资源的可持续开发与利用。 因此 , 本文以宝鸡 峡 灌区为例 , 在对灌区地 下水 资源 评价的 基础 上 , 划分地 下水 开 发利用类型区 , 在不同类型区采用不同 方法确定 合理的机井 数 量 , 以便为灌区调整现 有机 井布 局、 合 理开 发利 用地下 水资 源 提供依据。
2. 1
均衡区的划分
参考 水资源评价 导则! 中 地下水 资源 评价 类型区 划分 的
2. 2
地下水可开采量
依据 1981- 2003 年灌 区降水 资料 , 通过 频率 分析 及与 实
原则 , 首先按宝鸡峡灌区的地形、 地貌条件 和灌溉供水 系统 , 将 灌区划分为黄土台塬区 ( 编号为 ∀ ) 和 渭河阶 地区 ( # ) 两个 一 级分区。 二级分区的划分主要依据以下原则 : ( 1) 依据地形地貌和水文地质条件进行分区 ; ( 2) 保证行政分区的完整性 ; ( 3) 基本上 能反 映 灌区 地下 水 资源 形成 条 件在 地区 上 的
A Study of the PlanningLeabharlann Baidudesign of Pump Wells in Well canal Combined Irrigated Area
LI Yan gang , WEI Xiao mei , MA Xue ming
1 1 2
( 1. College o f Water Reso urces and Ar chitectur e Eng ineering , N or thw est A gr icultureand F or est yU niver sity, Y ang ling 712100, China; 2. Jiangx i P rov incial W ater Conserv ancy Plan and Desig n Institut e, N anchang 330029, China) Abstract: T he reasonable layout of pump w ells is v ery import ant fo r the development and utilizatio n o f gr oundw ater resour ces in the well canal combined irr igat ed areas in the nort h. T aking Bao Jix ia irr igat ion district as an ex ample, on the base of the g ro undwater ev aluatio n, g roundw ater utilizatio n po tential ty pical ar eas w ere div ided. Accor ding to the mining supplement char acteristics, differ ent plan desig n met ho ds were taken. A s a result, T he initial adjustment pro gr ammes of cur rent pump wells lay out w ere put for war d。 Key words: t he w ell canal co mbined ir rigated area; g r oundwater ; utilizatio n potential ty pical area; the planning o f wells km 的渭河峡谷 , 东至泾 河右 岸 , 南临渭 水左 岸 , 北抵渭 北高 塬 腹地。东西长 181km, 南 北平 均宽 14km, 总 控制 面积 为 2 355 km 2 。灌区是陕西省目前 最大的 国有灌 区 , 也 是全国 十大灌 区 之一 , 灌溉 宝鸡、 杨凌、 咸阳、 西安 4 市 ( 区 ) 14 县 ( 区 ) 的 19. 43 万 hm 2 农田。灌区属大陆性季风气 候 , 年平均降水量 576 mm, 因受 季 风影 响 , 年 际 间 差异 较 大 , 最 大 年 降 水 量 为 934 mm ( 1983 年 ) , 最小年降水量为 286 mm( 1977 年 ) 。 降水年内分 配 不均 , 冬春夏多旱 , 秋季多涝。 灌区水源以引渭河径流为主 , 辅以地下水 [ 1] , 是典型 的井渠 结合灌区。灌区按自然地形和工程布局分塬上 ( 黄土塬区 ) 和塬 下( 渭河阶地区 ) 两大灌溉系统。塬上灌区由渭河干流林 家村渠 首引水 , 灌溉面积 12. 41 万 hm2 ; 塬 下为渭惠渠灌 区, 由渭 河干 流魏 家 堡 自 流 引水 , 灌 溉 面 积 7. 02 万 hm 2 。灌 区 约 有 机 井 12 300眼 , 其中 40% 分布在黄土塬区 , 60% 分布在渭河阶地区。
3. 3
划分结果
利用灌区地下水平水 年可 开采量 和地 下水 多年平 均实 际
式中 : K 为地下水开采系 数 ( 无量 纲 ) ; Q开 采 为地 下水实 际开 采
开采量 , 在 6 个二级区 内计 算地 下水开 采系 数 , 从结果 中可 以 看出 : 灌区大部分地区 地下水 开采 系数 在 0 . 5~ 0 . 75 之 间 , 属 于弱潜力区 ; 渭 河 一级 阶 地 区 ( # - 3 ) 地 下 水 开采 系 数 大 于 1 . 2 , 属于严 重超采区 ; 渭河 三级 阶地 区 ( # - 1) 整体地 下水 开 采系数在 1. 0~ 1 . 2 之间 , 属于一 般超采区 ; 灌区 北部洪积扇 区 ( ∀ - 3) 及渭河二级阶地下水开采系数在 0. 9~ 1 . 0 之 间 , 属 采 补平衡区。依据地下水开发利用 类型区划 分标准 ( 表 3 ) , 可 得 宝鸡峡灌区地下水开发利用类型区分区结果如表 3 所示。
灌开采量及农村人畜用水开采量 3 部分 , 对灌区 多年平均地 下 水实际开采量进行统计计算 , 结果见表 1。
万 m3 / a 二级分区 可开采量 实际开采量 名称 高阶地黄土台塬区 编号 ∀- 1 ∀- 2 ∀- 3 #- 1 #- 2 #- 3 可开采量 12 730. 45 4 742. 93 643. 58 1 042. 94 4 473. 26 3 512. 23 实际开采量 6 945. 87 2 426. 59 586. 23 1 123. 67 3 817. 80 5 308. 96 地下水开采量计算结果
的概念 , 即地下水实际开采系数 , 其计算公式为 : Q开采 K = Q可采 量 , 万 m 3 / a; Q可采 为地下水可开采量 , 万 m 3 / a。 根据不同计算分区的 地下 水可开 采量 的计 算成果 和地 下 水实际开采量调查统计结果 , 分析各计 算分区地 下水实际开 采 系数 , 据此划分地下水资源开发利用类型区。 ( 1)
节水灌溉
2010 年第 11 期
65
文章编号 : 1007 4929( 2010) 11 0065 03
井渠结合灌区机井规划设计研究
李彦刚1 , 魏晓妹1 , 马学明2
( 1. 西北农林科技大学水利与建筑 工程学院 , 陕西 杨凌 712100; 2. 江西省水利规 划设计院 , 江西 南昌 330029)
渭河二级阶地 渭河一级阶地
3
3. 1
灌区地下水开发利用类型区的划分
划分依据
对灌区地下水开发利 用类型 区的 划分 需引入 ∃ 开采程 度%
水实际开采量基本等于地下水可开采量的 区域 , 即地下水开 采 系数小于等于 1 且大于 0 . 75 的区域 ; 有开发利用 潜力区 , 指 地 下水实际开采量小于地下水可开采量的区 域 , 即 地下水开采 系 数小于 0. 75 的区域。
表2 地下水开发利用类型区分区标准表 [ 3]
Tab. 2 Di vi si on standards of groundwater utili zation potential types 实际开采系数 K > 1. 2 1. 0< K & 1. 2 0. 9< K & 1. 0 0. 75< K & 0. 9 0. 5< K & 0. 75 0. 25< K & 0. 5 0< K & 0. 25 开发利用类型分区 严重超采区 一般超采区 采补平衡区 基本采补平衡区 弱潜力区 中等潜力区 较大潜力区 有潜力区 超采区
表3 宝鸡峡灌区地下水开发利用类型区分区表 Tab. 3 The subarea of groundwater uti lization potential types in Baoji xi a irri gati on district
3. 2
划分标准
灌区的地下水开发利用类型区的划分标准见表 2 。
66
井渠结合灌区机井规划设计研究 差别 ;
李彦刚
魏晓 妹
马学明
2
灌区地下水资源评价
灌区地下水资源量计 算与 评价是 地下 水开 发利用 类型 区
( 4) 有利于灌区地下水资源开发利用、 规划和管理。 按照上述原则将宝鸡峡灌区划分为 6 个二级区 , 具体分 区 见表 1。
划分及机井合理布局的重要依据 [ 2] 。
摘
要 : 机井合理规划 对北方井渠结合灌区 地下水 资源的 合理开 发利用具 有重要 意义 。 以 宝鸡峡 灌区为 例 , 在
灌区地下水资源评价的基础上 , 划分 了地下水开发利用类型区 ; 针对 不同开发 利用类型区 地下水的 采补特点 , 运用不 同方法进行了机井规划设计 。 提出了对现有机井布局的初步调整方案 。 关键词 : 井渠结合灌区 ; 地下水 ; 开发利用类型区 ; 机井规划 中图分类号 : T V213. 9 文献标识码 : A
1
宝鸡峡灌区概况
宝鸡峡灌区地处陕西省关中地区西部 , 西 起宝鸡市以西 11
收稿日期 : 2010 06 11 基金项目 : 科技部科技支撑计划项目 ( 2006BA D11B05) 。
作者简介 : 李彦刚 ( 1981 ) , 男 , 博士研究生 , 主要从事水资源利用与管理研究。 E m ail: lyg8623387@ 163. com 。
Tab. 1 Calculation resul ts of groundwater withdrawal 一级分区 名称 编号 面积 / km 2
黄土台塬区
∀
1 629. 9
18 116. 96
9 958. 69
塬间洼地区 洪积扇区 渭河三级阶地
渭河阶地区
#
725. 1
9 028. 43
10 250. 42
地下水超采区 , 指地下水实际开采 量大于地 下水可开采 量 的区域 , 即地下水开采系数大于 1 的 区域 ; 采补平衡区 , 指地 下
井渠结合灌区机井规划设计研究
李彦刚
魏晓妹
马学明
表4 灌区机井规划计算参数一览表
67
4
4. 1
机井规划设计
二级分区 采补平衡区 高阶地黄土台塬区 塬间洼地区 洪积扇区 渭河三级阶地 渭河二级阶地 渭河一级阶地
编号 ∀- 1 ∀- 2 ∀- 3 #- 1 #- 2 #- 3
开采系数 0. 55 0. 51 0. 91 1. 08 0. 85 1. 51
开发利用类型 弱潜力区 弱潜力区 采补平衡区 一般超采区 采补平衡区 严重超采区
测降水系列资料对比 , 选用 1982 年 为平 水年 ( p = 50% ) , 依 据 参考文献 [ 1] 对宝鸡峡 灌区 地下 水资源 评价 方法 , 可得 宝鸡 峡 灌区平水年不同计算分区内地下水可开采量 , 结果见表 1。
2. 3
地下水实际开采量
地下水实际开采量分为工业及城镇地 下水开采量、 农田 井
0
引
言
地下水是北方井渠结合灌区重要的灌 溉水源 , 机井建设 在 保障国家粮食安全、 改善农田生态环境 和促进灌 溉农业的持 续 发展中起到了极其重要的作用。但是 , 由于灌区 在机井建设 方 面缺乏科学合理的规划和有效的监管 , 致使一些 区域出现了 地 下水位大幅度下降 , 提水费用增加、 机井报 废等问题 , 严重影 响 了灌区地下水资源的可持续开发与利用。 因此 , 本文以宝鸡 峡 灌区为例 , 在对灌区地 下水 资源 评价的 基础 上 , 划分地 下水 开 发利用类型区 , 在不同类型区采用不同 方法确定 合理的机井 数 量 , 以便为灌区调整现 有机 井布 局、 合 理开 发利 用地下 水资 源 提供依据。
2. 1
均衡区的划分
参考 水资源评价 导则! 中 地下水 资源 评价 类型区 划分 的
2. 2
地下水可开采量
依据 1981- 2003 年灌 区降水 资料 , 通过 频率 分析 及与 实
原则 , 首先按宝鸡峡灌区的地形、 地貌条件 和灌溉供水 系统 , 将 灌区划分为黄土台塬区 ( 编号为 ∀ ) 和 渭河阶 地区 ( # ) 两个 一 级分区。 二级分区的划分主要依据以下原则 : ( 1) 依据地形地貌和水文地质条件进行分区 ; ( 2) 保证行政分区的完整性 ; ( 3) 基本上 能反 映 灌区 地下 水 资源 形成 条 件在 地区 上 的
A Study of the PlanningLeabharlann Baidudesign of Pump Wells in Well canal Combined Irrigated Area
LI Yan gang , WEI Xiao mei , MA Xue ming
1 1 2
( 1. College o f Water Reso urces and Ar chitectur e Eng ineering , N or thw est A gr icultureand F or est yU niver sity, Y ang ling 712100, China; 2. Jiangx i P rov incial W ater Conserv ancy Plan and Desig n Institut e, N anchang 330029, China) Abstract: T he reasonable layout of pump w ells is v ery import ant fo r the development and utilizatio n o f gr oundw ater resour ces in the well canal combined irr igat ed areas in the nort h. T aking Bao Jix ia irr igat ion district as an ex ample, on the base of the g ro undwater ev aluatio n, g roundw ater utilizatio n po tential ty pical ar eas w ere div ided. Accor ding to the mining supplement char acteristics, differ ent plan desig n met ho ds were taken. A s a result, T he initial adjustment pro gr ammes of cur rent pump wells lay out w ere put for war d。 Key words: t he w ell canal co mbined ir rigated area; g r oundwater ; utilizatio n potential ty pical area; the planning o f wells km 的渭河峡谷 , 东至泾 河右 岸 , 南临渭 水左 岸 , 北抵渭 北高 塬 腹地。东西长 181km, 南 北平 均宽 14km, 总 控制 面积 为 2 355 km 2 。灌区是陕西省目前 最大的 国有灌 区 , 也 是全国 十大灌 区 之一 , 灌溉 宝鸡、 杨凌、 咸阳、 西安 4 市 ( 区 ) 14 县 ( 区 ) 的 19. 43 万 hm 2 农田。灌区属大陆性季风气 候 , 年平均降水量 576 mm, 因受 季 风影 响 , 年 际 间 差异 较 大 , 最 大 年 降 水 量 为 934 mm ( 1983 年 ) , 最小年降水量为 286 mm( 1977 年 ) 。 降水年内分 配 不均 , 冬春夏多旱 , 秋季多涝。 灌区水源以引渭河径流为主 , 辅以地下水 [ 1] , 是典型 的井渠 结合灌区。灌区按自然地形和工程布局分塬上 ( 黄土塬区 ) 和塬 下( 渭河阶地区 ) 两大灌溉系统。塬上灌区由渭河干流林 家村渠 首引水 , 灌溉面积 12. 41 万 hm2 ; 塬 下为渭惠渠灌 区, 由渭 河干 流魏 家 堡 自 流 引水 , 灌 溉 面 积 7. 02 万 hm 2 。灌 区 约 有 机 井 12 300眼 , 其中 40% 分布在黄土塬区 , 60% 分布在渭河阶地区。
3. 3
划分结果
利用灌区地下水平水 年可 开采量 和地 下水 多年平 均实 际
式中 : K 为地下水开采系 数 ( 无量 纲 ) ; Q开 采 为地 下水实 际开 采
开采量 , 在 6 个二级区 内计 算地 下水开 采系 数 , 从结果 中可 以 看出 : 灌区大部分地区 地下水 开采 系数 在 0 . 5~ 0 . 75 之 间 , 属 于弱潜力区 ; 渭 河 一级 阶 地 区 ( # - 3 ) 地 下 水 开采 系 数 大 于 1 . 2 , 属于严 重超采区 ; 渭河 三级 阶地 区 ( # - 1) 整体地 下水 开 采系数在 1. 0~ 1 . 2 之间 , 属于一 般超采区 ; 灌区 北部洪积扇 区 ( ∀ - 3) 及渭河二级阶地下水开采系数在 0. 9~ 1 . 0 之 间 , 属 采 补平衡区。依据地下水开发利用 类型区划 分标准 ( 表 3 ) , 可 得 宝鸡峡灌区地下水开发利用类型区分区结果如表 3 所示。
灌开采量及农村人畜用水开采量 3 部分 , 对灌区 多年平均地 下 水实际开采量进行统计计算 , 结果见表 1。
万 m3 / a 二级分区 可开采量 实际开采量 名称 高阶地黄土台塬区 编号 ∀- 1 ∀- 2 ∀- 3 #- 1 #- 2 #- 3 可开采量 12 730. 45 4 742. 93 643. 58 1 042. 94 4 473. 26 3 512. 23 实际开采量 6 945. 87 2 426. 59 586. 23 1 123. 67 3 817. 80 5 308. 96 地下水开采量计算结果
的概念 , 即地下水实际开采系数 , 其计算公式为 : Q开采 K = Q可采 量 , 万 m 3 / a; Q可采 为地下水可开采量 , 万 m 3 / a。 根据不同计算分区的 地下 水可开 采量 的计 算成果 和地 下 水实际开采量调查统计结果 , 分析各计 算分区地 下水实际开 采 系数 , 据此划分地下水资源开发利用类型区。 ( 1)
节水灌溉
2010 年第 11 期
65
文章编号 : 1007 4929( 2010) 11 0065 03
井渠结合灌区机井规划设计研究
李彦刚1 , 魏晓妹1 , 马学明2
( 1. 西北农林科技大学水利与建筑 工程学院 , 陕西 杨凌 712100; 2. 江西省水利规 划设计院 , 江西 南昌 330029)
渭河二级阶地 渭河一级阶地
3
3. 1
灌区地下水开发利用类型区的划分
划分依据
对灌区地下水开发利 用类型 区的 划分 需引入 ∃ 开采程 度%
水实际开采量基本等于地下水可开采量的 区域 , 即地下水开 采 系数小于等于 1 且大于 0 . 75 的区域 ; 有开发利用 潜力区 , 指 地 下水实际开采量小于地下水可开采量的区 域 , 即 地下水开采 系 数小于 0. 75 的区域。
表2 地下水开发利用类型区分区标准表 [ 3]
Tab. 2 Di vi si on standards of groundwater utili zation potential types 实际开采系数 K > 1. 2 1. 0< K & 1. 2 0. 9< K & 1. 0 0. 75< K & 0. 9 0. 5< K & 0. 75 0. 25< K & 0. 5 0< K & 0. 25 开发利用类型分区 严重超采区 一般超采区 采补平衡区 基本采补平衡区 弱潜力区 中等潜力区 较大潜力区 有潜力区 超采区
表3 宝鸡峡灌区地下水开发利用类型区分区表 Tab. 3 The subarea of groundwater uti lization potential types in Baoji xi a irri gati on district
3. 2
划分标准
灌区的地下水开发利用类型区的划分标准见表 2 。
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井渠结合灌区机井规划设计研究 差别 ;
李彦刚
魏晓 妹
马学明
2
灌区地下水资源评价
灌区地下水资源量计 算与 评价是 地下 水开 发利用 类型 区
( 4) 有利于灌区地下水资源开发利用、 规划和管理。 按照上述原则将宝鸡峡灌区划分为 6 个二级区 , 具体分 区 见表 1。
划分及机井合理布局的重要依据 [ 2] 。
摘
要 : 机井合理规划 对北方井渠结合灌区 地下水 资源的 合理开 发利用具 有重要 意义 。 以 宝鸡峡 灌区为 例 , 在
灌区地下水资源评价的基础上 , 划分 了地下水开发利用类型区 ; 针对 不同开发 利用类型区 地下水的 采补特点 , 运用不 同方法进行了机井规划设计 。 提出了对现有机井布局的初步调整方案 。 关键词 : 井渠结合灌区 ; 地下水 ; 开发利用类型区 ; 机井规划 中图分类号 : T V213. 9 文献标识码 : A
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宝鸡峡灌区概况
宝鸡峡灌区地处陕西省关中地区西部 , 西 起宝鸡市以西 11
收稿日期 : 2010 06 11 基金项目 : 科技部科技支撑计划项目 ( 2006BA D11B05) 。
作者简介 : 李彦刚 ( 1981 ) , 男 , 博士研究生 , 主要从事水资源利用与管理研究。 E m ail: lyg8623387@ 163. com 。
Tab. 1 Calculation resul ts of groundwater withdrawal 一级分区 名称 编号 面积 / km 2
黄土台塬区
∀
1 629. 9
18 116. 96
9 958. 69
塬间洼地区 洪积扇区 渭河三级阶地
渭河阶地区
#
725. 1
9 028. 43
10 250. 42
地下水超采区 , 指地下水实际开采 量大于地 下水可开采 量 的区域 , 即地下水开采系数大于 1 的 区域 ; 采补平衡区 , 指地 下
井渠结合灌区机井规划设计研究
李彦刚
魏晓妹
马学明
表4 灌区机井规划计算参数一览表
67
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4. 1
机井规划设计
二级分区 采补平衡区 高阶地黄土台塬区 塬间洼地区 洪积扇区 渭河三级阶地 渭河二级阶地 渭河一级阶地
编号 ∀- 1 ∀- 2 ∀- 3 #- 1 #- 2 #- 3
开采系数 0. 55 0. 51 0. 91 1. 08 0. 85 1. 51
开发利用类型 弱潜力区 弱潜力区 采补平衡区 一般超采区 采补平衡区 严重超采区