高標準農田水資源平衡分析計算方法淺析

賈　淼

（鳳翔縣水利局陜西鳳翔721400）

高標準農田水資源平衡分析計算方法淺析

賈淼

（鳳翔縣水利局陜西鳳翔721400）

本文以鳳翔縣陳村鎮高標準農田建設項目渠井結合灌區為例，探了討灌溉水資源供需平衡分析計算方法，以期為類似項目提供借鑒。

高標準農田；水資源；平衡計算；方法分析

1　概況

陳村鎮高標準農田項目區位于鳳翔縣西南部陳村鎮，該區域屬黃土臺塬區，土層深厚，土質肥沃，宜耕性良好，適宜于多種農作物特別是糧食作物的生長。多年平均干旱指數為1.2，濕潤指數為0.69。項目區南部屬馮家山水庫槐塬抽水灌區，中北部屬純井灌區。項目區可供高標準農田開發的耕地面積為20146畝。糧食作物以小麥、玉米為主，復種指數1.41左右。據調查，項目區2014年糧食總產10673萬kg，小麥畝產380kg，玉米畝產483kg，糧食總產值21346萬元，經濟作物產值598萬元。

2　項目區水資源概況

項目區水資源從來源分為地表水和地下水兩部分。地表水資源主要來源是馮家山水庫灌區槐塬抽水站。地下水以開采地下深層承壓水為主，地下水埋深在20m～110m，單井出水量一般在30m3/h左右，開采深度200m以內。

2.1地表水

項目區地表徑流主要由大氣降水形成，徑流特性與降水相似，多年平均降水量635mm，且年內分配不均，年際差別較大，徑流主要集中于6月～9月份。依據《陜西省寶雞市水資源調查評價報告》（2005年出版），查得本區多年平均徑流深635mm，流域面積18.67km2。經計算自產徑流量為1185.5萬m3。自然降水因無攔蓄及調蓄設施，自產徑流量主要滿足生態需水要求，項目區降水基本被農田容納，產生地下水補給量276.37萬m3，實際產生可利用水資源量276.37萬m3；項目區目前馮家山水庫槐塬抽水灌區渠道灌溉面積3838畝，灌區毛灌溉定額345m3/畝，灌溉渠道引入水資源量132.4萬m3；上述兩項表明地表水資源量408.77萬m3。

2.2地下水

根據《陜西省鳳翔縣水資源普查報告》和《鳳翔縣志（1990年～2005年）》相關數據，鳳翔縣境內地下水總可開采量為1.31×108m3/a，其中北部山區地下水可開采量為0.71×108m3/a，平原區地下水可開采量為0.60×108m3/a。項目區地下水資源量744.2萬m3，年補給總量為414.37m3/a，其中灌溉回歸補給量138萬m3/畝，降水入滲補給276.37萬m3/畝，地下水補給模數為平原區年均23.41萬m3/km2。地下水徑流總的趨勢由北向南。地下水動態基本趨勢是“井降渠升雙灌平”（即純井灌區的地下水緩慢下降，渠灌區有所上升，渠井雙灌區相對穩定）

地下水可開采資源量的確定采用開采系數法來確定，根據研究區的實際情況，參考《地下水資源調查和評價工作技術細則》確定，可開采系數選用0.69，則地下水資源可開采量513.5萬m3。

2.3項目區水資源量及現狀開發利用程度

由上述計算可知，項目區地表水資源量408.77萬m3，地下水資源量513.5萬m3，扣除重復計算量276.37萬m2，項目區水資源總量645.90萬m3。項目區目前渠道灌溉為直接將灌溉水引入區域被直接利用，現狀地下水實際開采量226.67萬m3，占地下水資源量的30.46%，占地下水可開采量的44.14%。

2.4項目區農田種植結構

項目區設計灌溉面積20146畝，現狀年2014年作物種植比例：小麥81%，夏雜3.9%，玉米51%，秋雜5.1%，復種指數1.41。隨著項目區產業結構的調整，工程的實施及節水灌溉方式的進一步推行，按照縣域經濟發展和鳳翔縣節水灌溉發展規劃要求，到設計水平年2015年，項目區復種指數提高到1.65，灌區作物種植比例：小麥89.2%，玉米46%，夏雜11.2%，秋雜18.6%。

表3-1　現狀年和規劃年的供需平衡計算結果單位：萬m3

3　項目區需水量計算

3.1灌溉方式分析

根據灌溉水源分析資料，結合當地生產習慣和已有的灌溉經驗，項目區為井灌和渠灌結合灌區。對于井灌區，用水泵將抽取的地下水壓入地埋暗管，水通過出水栓到地面進行自流灌溉；對于渠灌區，利用馮家山水庫槐塬抽水站將水提到設計高度后，流到項目區各級渠道自流灌溉。

3.2灌溉制度確定

3.2.1灌溉設計保證率

根據《灌溉與排水工程設計規范》（GB50288－99），灌溉設計保證率取P=75%。根據水利和農業等有關部門資料，制定項目區農業灌溉制度。

據調查，項目區農作物主要有玉米和小麥等，以其為典型作物進行需水量分析。根據當地群眾的灌溉習慣和同類灌區的灌溉試驗資料，采用輪灌制度，擬定作物的灌水次數和灌水定額。

采取畦灌，則田間水利用系數取η田=0.80，取渠系水利用系數η渠=0.8，管道水利用系數η管=0.9，得：η渠=η支×η斗×η分=0.8，所以，η渠灌=η渠×η田=0.64；Η井灌=η管×η田=0.72。

3.2.2灌溉制度

本著以節水為中心，以社會經濟和農業生產持續發展為目標的原則，在參照項目區就近灌區的灌溉用水經驗的基礎上，科學合理地確定各類作物的灌水方式，灌水時間和灌水定額，按小畦灌的灌水方式制定灌溉制度。項目區灌溉制度參照槐塬灌區灌溉制度：

1）現狀年：農作物綜合凈灌溉定額確定為175.93m3/畝，灌溉水利用系數取0.51，毛灌溉定額為345m3/畝，現狀年實際灌溉區域面積17146畝計算，項目區現狀年灌溉需水量591.5萬m3。

2）設計年：農作物綜合凈灌溉定額確定為198.2m3/畝，渠灌區灌溉水利用系數取0.64，毛灌溉定額為309.7m3/畝，管道灌區灌溉水利用系數取0.72，毛灌溉定額為275.3m3/畝。由上述灌溉制度和灌溉區域面積20146畝計算，其中渠道灌溉面積3838畝，管道輸水灌溉面積16308畝，項目區設計水平年年灌溉需水量567.82萬m3。

3.3項目區水量供需平衡分析

項目區需水量主要有農田灌溉用水、人畜飲水等組成。

3.3.1項目區現狀年水量供需分析

1）灌溉用水量

由上述灌溉制度和現狀年實際灌溉區域面積17146畝計算，項目區現狀年灌溉需水量591.5萬m3。

2）人、畜生活用水量

項目區現狀年人口1.82萬人，牲畜0.91萬頭。按照現狀年用水標準，綜合用水按40L/人·日，牲畜用水按30L/頭·日，計算出現狀年項目區人畜生活需水量為36.53萬m3。

現狀年項目區總的需水量為：628.03萬m3，其中灌溉需水量591.5萬m3，生活需水量36.53萬m3；項目區現狀灌溉供水量359.07萬m3，其中年地下水可供量為226.67萬m3，渠道年灌溉供水量132.4萬m3。缺水268.96萬m3。

3.3.2項目區設計水平年水量供需分析

1）灌溉用水量

由上述灌溉制度和灌溉區域面積20146畝計算，其中渠道灌溉面積3838畝，管道輸水灌溉面積16308畝，項目區設計水平年年灌溉需水量567.82萬m3。

2）人、畜生活用水量

設計水平年項目區人口1.83萬人，牲畜1.0萬頭。按照現狀年用水標準，人口用水按40L/人·日，牲畜用水按30L/頭·日。設計水平年人畜生活需水量37.67萬m3。

設計年項目區總的需水量為：605.49萬m3，其中灌溉需水量為567.82m3，生活用水量37.67萬m3；項目區設計灌溉供水量614.13萬m3，其中渠道年供水量為132.4萬m3，利用地下水年可供水量481.73萬m3（75%保證率），與總需水量相比余8.64萬m3。

3.4水資源供需平衡分析結果

根據前面的計算結果，現狀年和規劃年的供需平衡計算結果見表3-1。

以上水資源平衡結果可以看出，現狀條件下，75%水平年存在水資源短缺268.96萬m3。經項目建設后，規劃年項目區灌溉保證率可以達到75%保證率的用水要求，水資源余水8.64萬m3。

4　結語

綜上所述，對鳳翔縣陳村鎮高標準農田項目區水資源平衡分析計算得出：該區地下水補給充分，水質符合農灌用水標準要求，供水持續穩定，經供需平衡分析，在實施高標準農田工程后，在農作物種植結構進一步調整，復種指數進一步提高的前提下，水資源仍能實現供需平衡。因此，能滿足高標準農田實施的水源要求。陜西水利

（責任編輯：暢妮）

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