蘿北縣高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目水資源供需平衡分析

劉之毅 ，田 月

(1.黑龍江省水利科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.黑龍江龍研水利規(guī)劃設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150000)

蘿北縣高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目水資源供需平衡分析

劉之毅1，田 月2

(1.黑龍江省水利科學(xué)研究院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.黑龍江龍研水利規(guī)劃設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150000)

中國(guó)是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)需水量很高，水資源相對(duì)比較匱乏，傳統(tǒng)的灌溉方法使水資源的利用效率低，造成水資源供給的嚴(yán)重失調(diào)，導(dǎo)致地區(qū)環(huán)境平衡遭到破壞。本文對(duì)黑龍江省蘿北縣的水資源情況和用水現(xiàn)狀進(jìn)行分析，計(jì)算地下水可供給量，并對(duì)水資源進(jìn)行供需平衡分析，進(jìn)一步論證了合理灌溉的重要性和必要性，為項(xiàng)目區(qū)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

節(jié)水灌溉；供需水計(jì)算；資源平衡

1 項(xiàng)目概況

蘿北縣屬黑龍江省鶴崗市，位于黑龍江省東北部，小興安嶺南麓與三江平原交匯處[1]。該地區(qū)主要種植作物為玉米，大豆。項(xiàng)目區(qū)共有灌溉面積2.21×104hm2，在2012—2015年蘿北縣節(jié)水增糧行動(dòng)中共完成0.218×104hm2耕地的節(jié)水灌溉改造，用水總量為173.71×104m3，如表1 所示。

由表1可知項(xiàng)目區(qū)采用節(jié)水灌溉形式，灌溉用水量為173.71×104m3。如果采用傳統(tǒng)地面灌溉，灌水定額為6750 m3/hm2，則用水量為1471.5×104m3。由此可知，項(xiàng)目區(qū)采取節(jié)水灌溉形式每年可節(jié)水1297.79×104m3。

表1 黑龍江省蘿北縣灌溉情況統(tǒng)計(jì)表

本文以2016年蘿北縣節(jié)水增糧項(xiàng)目為例，分析其地下水資源供需關(guān)系。蘿北縣水資源情況如表2所示。

表2 蘿北縣水資源情況

續(xù)表2

2 項(xiàng)目取水量

(1)灌溉水利用系數(shù)分析。項(xiàng)目區(qū)噴灌灌溉水利用系數(shù)取0.88，符合《噴灌工程技術(shù)規(guī)范》(GB/T 50085-2007)相關(guān)規(guī)定；灌溉水利用系數(shù)選用是合理的。

(2)灌溉制度擬定。根據(jù)當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)資料確定噴灌的灌水定額和灌水周期得出玉米高效節(jié)水灌溉制度，項(xiàng)目區(qū)玉米高效節(jié)水灌溉制度見(jiàn)表3。

表3 玉米高效節(jié)水灌溉制度

(3)項(xiàng)目取水量。本項(xiàng)目發(fā)展節(jié)水灌溉面積為600 hm2，種植旱田作物主要為玉米，采用地下水為灌溉水源，根據(jù)地方標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目區(qū)玉米生長(zhǎng)用水凈定額為837.54 m3/hm2，項(xiàng)目工程灌溉設(shè)計(jì)保證率為90%，利用系數(shù)為0.88，得出絞盤(pán)式灌溉用水毛定額為1057.5 m3/hm2，可以得出灌溉需水量為63.45×104m3。

3 現(xiàn)狀用水量

項(xiàng)目區(qū)用水主要為農(nóng)田灌溉及農(nóng)村生產(chǎn)生活用水，項(xiàng)目區(qū)無(wú)工業(yè)用水。

(1)本項(xiàng)目區(qū)包括3個(gè)村屯，農(nóng)村人口為1990人，牲畜682頭，灌溉面積600 hm2，農(nóng)村用水戶情況統(tǒng)計(jì)如表4所示。

表4 項(xiàng)目區(qū)所在村農(nóng)村用水戶統(tǒng)計(jì)表

(2)用水定額。農(nóng)村生活用水定額：農(nóng)村居民用水包括了居民生活用水、散養(yǎng)畜禽用水、散用汽車和拖拉機(jī)用水、家庭小作坊生產(chǎn)用水等。根據(jù)各村居民的用水現(xiàn)狀、用水條件、供水方式、經(jīng)濟(jì)條件、用水習(xí)慣、發(fā)展?jié)摿Φ惹闆r綜合考慮，農(nóng)村生活用水定額采用58 L/(人·d)。

牲畜用水定額：牲畜有大牲畜和小牲畜，其中大牲畜包括耕牛、菜牛、奶牛、馬、騾、驢等；小牲畜包括豬、羊、狗等。大牲畜用水定額采用45 L /(頭、匹·d)；小牲畜用水定額采用15 L/(頭、匹·d)。

(3)用水戶需水量。項(xiàng)目區(qū)所在村農(nóng)村用水戶總需水量見(jiàn)表5。

表5 項(xiàng)目區(qū)所在村用水戶需水量 104 m3

(4)地下水可供水量分析。根據(jù)《蘿北縣地下水資源開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃報(bào)告》的成果，結(jié)合項(xiàng)目區(qū)的地理位置和水文地質(zhì)條件，以項(xiàng)目區(qū)所在村行政面積為取水范圍，計(jì)算確定項(xiàng)目區(qū)所在村地下水補(bǔ)給量及可開(kāi)采量。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可知本項(xiàng)目區(qū)的補(bǔ)給量為599.46×104m3，可開(kāi)采總量為520.50×104m3。

表6 項(xiàng)目區(qū)所在村地下水補(bǔ)給量與可開(kāi)采量表

4 供需平衡分析

項(xiàng)目區(qū)所在村地下水總補(bǔ)給量為599.46×104m3，可開(kāi)采量為520.50×104m3，現(xiàn)狀農(nóng)村用水量為66.14×104m3，平均開(kāi)采率為12.71%。剩余可開(kāi)采水量為454.33×104m3，項(xiàng)目區(qū)所在村現(xiàn)狀供需平衡表如表7所示。

表7 項(xiàng)目區(qū)所在村現(xiàn)狀供需平衡表

項(xiàng)目區(qū)地下水灌溉用水量為63.45×104m3，建成后項(xiàng)目區(qū)所在村生產(chǎn)生活總需水量為68.23×104m3，平均設(shè)計(jì)開(kāi)采率為13.1%，說(shuō)明地下水補(bǔ)給是有保證的，地下水可滿足項(xiàng)目開(kāi)采需水量[2-3]，項(xiàng)目區(qū)所在村規(guī)劃供需平衡如表8所示。

表8 項(xiàng)目區(qū)所在村規(guī)劃供需平衡表

5 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)黑龍江省蘿北縣水資源情況和用水現(xiàn)狀分析，計(jì)算地下水可供給量，分析項(xiàng)目區(qū)的水量供需平衡，得出以下結(jié)論：

(1)項(xiàng)目區(qū)所在村地下水資源量能夠滿足項(xiàng)目區(qū)新增農(nóng)業(yè)灌溉用水量的要求，沒(méi)有擠占居民生活用水，并留有余地。

(2)項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉全部為高效節(jié)水灌溉，農(nóng)業(yè)灌溉單位面積用水量較小。每年開(kāi)采地下水時(shí)間短，平水年份一般15～20 d/a，特別枯水年份30～45 d/a，且多集中在春、夏、秋三季的少雨干旱時(shí)期才進(jìn)行灌溉，是季節(jié)性間歇式開(kāi)采地下水，地下水在間歇時(shí)又可以得到降水入滲、側(cè)向徑流補(bǔ)給及豐水期河道入滲補(bǔ)給。具有枯水期或枯水年份開(kāi)采，豐水期或豐水年份回補(bǔ)的可恢復(fù)特性，因此，多年平均地下水水位可保持平衡。

(3)采用先進(jìn)的灌溉形式不僅可以節(jié)約部分農(nóng)業(yè)用水量,還可以增加有效灌溉面積,增加糧食產(chǎn)量。在節(jié)約農(nóng)田灌溉用水量的同時(shí),也將改善灌區(qū)生態(tài)環(huán)境,提高供水水質(zhì),通過(guò)山、水、田、林、路統(tǒng)一規(guī)劃,旱、澇、漬綜合治理,美化了灌區(qū)田園環(huán)境,促進(jìn)灌區(qū)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變。

水資源供需平衡研究是利用水資源過(guò)程中的一個(gè)重要步驟，它的作用不僅僅是在水資源的供應(yīng)和需求之間建立平衡和不斷優(yōu)化平衡，更重要的是，它能夠讓有限的水資源得到充分的利用，既不會(huì)浪費(fèi)，也不會(huì)閑置，使效率最大化。

[1] 黃妮, 劉殿偉, 王宗明,等. 三江平原蘿北縣濕地農(nóng)田化過(guò)程與驅(qū)動(dòng)機(jī)制分析[J]. 地球信息科學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 11(3):382-389.

[2] 湯奇成.中國(guó)西部地區(qū)水資源供需平衡預(yù)測(cè)[J].自然資源學(xué)報(bào)，2005，17(3)：327-332.

[3] 朱高峰.金昌水資源特點(diǎn)及供需平衡研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2004,18(8):154-157.

劉之毅(1971-),男,黑龍江明水人，工程師，主要從事水利工程管理工作。E-mail:1078152401@qq.com。

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