觀山河流域節水潛力分析

周俊（甘肅省酒泉市水利水電勘測設計院，甘肅　酒泉　735000）

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觀山河流域節水潛力分析

周俊
（甘肅省酒泉市水利水電勘測設計院，甘肅酒泉735000）

摘要：觀山河是黑河流域中西部子水系中一條獨立的河流，因水質清澈，富含鉀、鎂、鍶、鋅、硒、鋰等多種有益微量元素而成為天然礦泉中的精品。現狀該流域僅人飲用水和灌溉用水，水量富余，多棄水，水資源開發潛力較大。通過對觀山河流域來水、現狀用水，分析節水潛力，為水資源的合理高效利用提供科學依據。

關鍵詞：節水潛力；節余水量；灌溉節水；平水年。

觀山河流域現狀僅有自來水廠一座，灌區一個。自來水廠供水人口1.45萬人，設計日供水量1 500m3/d，年供水54.75 萬m3。觀山河灌區灌溉面積1.478萬畝，流域節水潛力分析以灌溉節水分析為主。

一、流域概況

觀山河屬于黑河流域中西部子水系中重要的河流之一，發源于祁連山脈托萊山南坡的金龍河腦雪山冰川群，河水的補給來源有泉水、冰川雪山融水和降水，發源地4 000m以上山區終年積雪，有冰川分布，長度超過5km的冰川有5條，冰川面積2.94km2，冰儲量0.866億m3以上，年冰雪融水量0.022億m3，占觀山河年徑流的10.7%以上。其次是泉水補給，觀山河上游南泉群流量達到43.12L/s，東泉流量150.96L/s，日均流量達到3 725.57m3/d和13 042.94m3/d，年總徑流量達到612.05萬m3。

觀山河全長44km，流域總面積230km3，該河流上僅有觀山河引水渠首一座水工建筑物，為觀山河灌區灌溉引水和觀山河自來水廠引水唯一建筑物，習慣上將觀山河引水渠首上下劃分為上下游，上游為徑流形成區，河流在到達出山口處時水量最大，出山以后，因滲漏、蒸發損失和人工引用河道水量減少。下游為徑流消耗區，也是觀山河流域綠洲區，灌區土質肥沃，渠系縱橫，氣候適宜耕種，為全市重要的糧油蔬菜主產區之一。

二、觀山河年徑流量

觀山河灌區引水渠首處實測1974- 2015年共計43年的徑流資料進行頻率分析，利用P—Ⅲ型曲線適線，分析得到觀山河不同頻率條件下年徑流量，分析成果見表1。經分析觀山河多年平均年徑流量為1 613.06萬m3，多年平均流量0.51m3/s，P=50%條件下年徑流量1 600萬m3，P=75%條件下年徑流量1 410萬m3。

表1　觀山河渠首處實測年徑流頻率分析成果

觀山河灌區地處祁連山前洪積扇上，地下水埋深200～500m，地下水埋深較深，開采難度大，現狀尚未進行全面水文地質勘探等工作，區域地下水儲量、給水度、可利用量均不詳，現狀無任何開采機井，本次分析暫時不考慮這部分水量。經分析，觀山河流域可分配地表水資源量為1 600萬m3/a。

三、現狀用水量

（一）人飲用水

觀山自來水廠2015年實際供水總量27.20萬m3，占到設計年供水量的49.68%。

（二）農業用水及其效率

據統計，觀山河灌區2015年灌溉用水量1246.08萬m3，實際灌溉畝均毛灌水量843.08m3/畝。凈灌溉定額畝均432.58 萬m3，渠系水利用率僅0.736，渠系水利用效率較低。另外向紅山河灌區高溝村供水20萬m3和二壩一號水庫供水15萬m3。

（三）河道泄水量

據統計，2015年觀山河河道來水總量1537.54萬m3，接近50%保證率來水量，灌溉人飲總用水量1308.28萬m3，河道內下泄水量229.26萬m3。依據觀山河流域50%保證率下河道來水量1600萬m3配置，河道內實際下泄水量應為291.72萬m3。

對多年實測流量資料分析，觀山河渠首以下河道內實際下泄水量平均320.60萬m3，年最大棄水量837萬m3，年最小棄水量10.08萬m3。

四、用水效率及節水潛力分析

（一）人飲供水效率及節水潛力

2009年建成的觀山河自來水廠引水、供水管線采用全封閉的UPVC管材，實現了輸水保證率95%以上的目標，現狀運行良好，故管網節水達到節水目標。

觀山河水廠供水不僅保障鄉村群眾人飲用水，而且保障金佛寺鎮區機關事業單位和公共設施用水，金佛寺鎮是肅州區沿山鄉鎮中較大的鄉鎮之一，轄12個行政村83個村民小組，全鎮總人口1.68萬人，鎮政府所轄各公共機構、中小學、醫院等用水保障需求較高，隨著人民生活水平提高，生活用水定額逐步增長，對生活供水需求增長，近年來，隨著工業強市戰略的實施，金佛寺鎮工業經濟發展較快，流動人口數量增加，按照水廠原設計的供水定額1 500m3/d供水充分考慮了近期經濟社會發展這一需求，近期供水能力和供水量僅能滿足現狀人飲需求，從經濟社會長期發展和鎮區人口增長等多方面考慮，不再考慮人飲水量中節水潛力。

（二）農業灌溉效率和節水潛力

觀山河灌區現狀（2015年）灌溉面積1.478萬畝，其中耕地面積1.15萬畝，果園等面積0.08萬畝，林草面積0.248萬畝。據統計，現狀灌區綜合凈定額470.44m3/畝，灌溉水利用系數0.558，綜合毛定額843.08m3/畝。渠系水利用效率較低，畝均灌溉定額偏大。依據《節水灌溉工程設計規范》（GB/T50363—2006），小型灌區渠系水利用系數不應低于0.75，田間水利用系數不應低于0.90，灌溉水利用效率系數不應低于0.70，觀山河灌區實際渠系水利用效率0.62，灌溉水利用效率0.558，用水效率低，節水潛力較大。

依據省水利廳1978- 1995年在肅州區果園鄉所做的春小麥灌溉試驗，春小麥年灌溉需水量385.51m3/畝時畝產量達500kg最高，省水利廳討管區1977- 1983年期間在肅州區西峰鄉所做的灌溉實驗，畝灌溉定額324.96m3/畝時畝產達到473.4kg最大值，兩試驗值與甘肅省行業用水定額中河西片自流灌區春小麥灌溉定額水量380m3/畝相近，觀山河灌區實際灌溉定額570m3/畝，畝灌溉水量較試驗值大184.49m3，較定額值大190m3，分別高出47.85%和50%。未達到節水灌溉目標，考慮到觀山河灌區土壤層厚度、保墑效果、灌溉均勻度等條件影響，按照試驗值385.51m3/畝灌溉定額灌水是可行的和合理的。據其他科研單位、院所對酒泉市區玉米、花卉、瓜菜等試驗研究成果，玉米產量最高指標時灌溉定額480m3/畝，蔬菜灌溉定額530m3/畝，林草等灌溉定額采用用水定額中值，由此確定的綜合凈定額426.31m3/畝，灌區渠系輸水效率低，經渠系節水改造后達到0.70，綜合毛定額609.01m3/畝，灌溉年需水量900.12萬m3。按照達到高效節水灌溉目標條件下的用水定額和灌溉制度，灌溉總需水量由現狀1 246.08萬m3降低至900.12萬m3/a，灌溉實現節水量345.96萬m3。節水量占到現狀灌溉總用水量的27.76%，節水潛力是巨大的。

（三）河道內生態基流

河道內生態環境需水量主要是保持河道不斷流或者河道內生物的正常生長用水，枯水季節按平均流量的20%，豐水季節按平均流量的10%計算，枯水期生態基流不小于0.059m3/s，豐水期不小于0.066m3/s，年總量不小于200萬m3，故河道內生態用水量必須保證不小于200萬m3/a。

五、可開發利用水資源量

在觀山河50%頻率來水量條件下來水量1 600萬m3，河道內生態環境需水量200萬m3，人飲需水量54.75萬m3，灌區灌溉用水量900.12萬m3，尚余445.13萬m3水量可用。

六、結論

通過分析得到結論為：

觀山河流域現狀用水效率較低，經節水改造可節余水量345.96萬m3，河道現有余水99.17萬m3，總可用水量將達到445.13萬m3。

觀山河灌區綜合灌水定額426.31m3/畝，灌溉毛定額609.01m3/畝，灌溉水利用系數達到0.70，渠系水利用效率達到0.75，達到節水灌溉較高水平。

（編輯：劉國華）

中圖分類號：TV93

文獻標識碼：A

文章編號：1673- 9019（2016）05- 0042- 02

收稿日期：2016- 02- 24

作者簡介：周俊（1975-），甘肅酒泉人，工程師，主要從事水利水電工程勘測、設計、施工、監理工作。