前言
我国西南山区耕地多傍山梯田梯土状分布,城镇、村寨依山布局,与水资源在时空上分布不协调,加上山区河流具有河短流细、河水陡涨陡落的特点,往往需要长距离输配水工程综合解决水资源配置问题。西南山区腹地贵州是全国唯一没有平原支撑的省份,地处云贵高原东部,境内地势西高东低,自中部向北、东、南三面倾斜,地貌结构为东西三级阶地、南北两面斜坡,境内山脉众多、重峦叠峰、绵延起伏、山高谷深,山地和丘陵占全省面积的92.5%,岩溶地貌发育非常典型,分布范围广泛、形态类型齐全、地域分异明显,岩溶出露全省占61.9%,特殊的自然环境条件更需要在山区修建较多的长距离输配水工程来解决供水安全问题,以支撑国民经济持续发展。
黔中水利枢纽工程就是贵州岩溶山区长距离输配水的代表性工程,其干支渠总长547.5km,其中一期输配水工程干支渠总长431.6km,跨越岩溶山区,地形起伏大,输水距离长,对其进行综合节水研究就显得尤为重要。而传统的节水技术大多关注于用水端,对输配水环节节水关注较少。
本书依托黔中水利枢纽一期工程建设实践,研究了山区长距离输配水的输水工程、田间灌溉系统、综合管理调度等方面的综合节水技术。
全书共8章:第1章绪论,介绍了研究背景及需要解决的问题,以及技术路线和创新指标。第2章山区长距离输配水现状与问题,梳理分析了当前山区长距离输配水的现状及存在的主要问题。第3章山区输配水渠道优化设计研究,研究了输配水线路布置原则和适合山区输水的渠道断面型式及有效的防渗技术,以及配套建筑物渡槽结构型式及防渗技术。第4章山区田间智能灌溉节水技术,研究了山区灌区农作物需水特性,在此基础上依据山区灌区梯田梯土状分布特点,研究了适用于山区灌区不同水资源条件下的节水灌溉制度、节水灌溉方法等,提出流量较小的支渠和田间配水以管道为主的输水方式和管道补水灌溉(管灌)为主的灌溉方式;研究了山区长距离输配水条件下的水资源优化配置,将多层次、多目标、群决策的优化手段与多水源、多用户复杂水资源系统模拟技术有机结合起来的综合决策控制系统,以最优化方法反映各种动态联系,以模拟手段反映经济发展过程中的不确定性和水文连续丰枯变化对水资源优化配置的影响,进行宏观层面的统筹计划和管理;根据作物生长规律和需水过程,通过信息化实行土壤墒情和需水过程动态管理,实现智能化精确调度控制。第5章山区水资源优化配置研究,研究了水资源优化配置理论基础,提出了片区水资源优化配置模型,并应用于黔中灌区。第6章山区长距离输配水经济核算研究,包括水价基本理论、定价影响因素,提出了经济核算模型,并求解验证。第7章山区长距离输配水水价定价构想,提出了准市场定价模式,以及加强定价过程监督管理、完善水权交易市场和配套相应管理的规定。第8章结论与展望,总结了山区长距离输水综合节水技术,并提出了展望。
本书相关的研究工作得到了项目业主、施工单位、监理单位、监测检测单位的大力支持,得到了水利部水利水电规划设计总院的技术指导,也得到了贵州省科学技术厅“黔中水利枢纽工程重大关键技术研究与应用”(黔科合重大专项字〔2012〕6013号)的资助,谨向支持和关心各项工作的所有单位和个人表示衷心的感谢,也感谢中国水利水电出版社为本书出版付出的辛勤劳动。在本书的编写过程中,参阅了大量有关节水技术研究的文献资料,部分内容已在参考文献中列出,但难免仍有遗漏,在此一并向参考文献的各位作者致谢。
本书由申献平、罗亚松总体策划组织、牵头编著,并负责技术把关、审稿和统稿,成雄、张和喜参与审稿,蒙进、向国兴参与技术把关。尽管作者在本书编写过程中做出了很大努力,但由于知识和工程经验的局限,书中仍难免存在错漏和不妥之处,欢迎广大读者提出宝贵意见和建议。
作者
2018年5月