瀟河灌區(qū)灌溉用水現(xiàn)狀分析與研究

(晉中市瀟河流域管理局， 山西 晉中 030600)

瀟河灌區(qū)灌溉用水現(xiàn)狀分析與研究

劉曉俊

(晉中市瀟河流域管理局， 山西 晉中 030600)

本文對瀟河灌區(qū)灌溉管理用水現(xiàn)狀、灌區(qū)水資源量、灌區(qū)供需水及灌溉制度進(jìn)行了分析，就加強(qiáng)灌區(qū)節(jié)水工程、末級渠系和田間工程配套建設(shè)，大力推行節(jié)水灌溉、灌區(qū)管理、水價(jià)改革、灌溉試驗(yàn)等方面進(jìn)行分析研究，提出了灌溉管理的有關(guān)技術(shù)要求，以促進(jìn)旱澇保收高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)的有效實(shí)施。

瀟河灌區(qū)；灌溉制度；灌區(qū)管理

1 灌區(qū)概況

瀟河灌區(qū)屬全國大型灌區(qū)，始建于1950年，位于山西省晉中盆地東北緣，瀟河流域西端，瀟河干流出水口的平川地區(qū)。受益范圍包括晉中市開發(fā)區(qū)、榆次區(qū)、太谷縣和太原市的小店區(qū)、清徐縣等2市5縣(區(qū))11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)134個(gè)行政村，控制耕地面積39萬畝，有效灌溉面積33.24萬畝[1]。

瀟河灌區(qū)是清洪兩用，井渠結(jié)合灌溉的灌區(qū)，其水資源主要為瀟河干流地表水、地下水和部分城市排退水。灌區(qū)渠首樞紐處多年平均徑流量為1.3億m3，灌區(qū)多年平均引水量為0.49億m3。灌區(qū)灌溉渠道由干、支、斗、農(nóng)四級渠道組成。其中：干渠2條，全長46.28km(民豐干渠長17.14km,控制面積16.24萬畝；民生干渠長29.14km，控制面積17萬畝)；支渠8條，總長90.17km；斗渠156條，總長286.6km；農(nóng)渠1164條，總長887.1km。干、支渠建筑物526件，斗、農(nóng)兩級渠系建筑物5515件[2]。

2 灌溉管理現(xiàn)狀

瀟河灌區(qū)有效灌溉面積33.24萬畝，自灌區(qū)成立以來,共引用河水近30億m3，灌溉效益十分顯著。但近年來降水量呈減少趨勢，瀟河河道來水量和河水實(shí)際利用率也有所縮減，灌區(qū)多年平均河源引水量為4500萬m3，近年實(shí)際引水量降到不足2000萬m3，實(shí)際灌溉面積也只有15萬畝左右，河水灌溉保證率偏低。

灌區(qū)灌溉用水管理實(shí)行專業(yè)管理與群眾管理相結(jié)合，管理局設(shè)灌溉管理科和源渦大壩管理站，負(fù)責(zé)全局的灌溉用水、防汛抗旱、灌排工程設(shè)施管理等工作，承擔(dān)灌區(qū)灌溉用水的具體工作。在水費(fèi)管理與收繳上，灌區(qū)采取“輸水到斗、計(jì)量到斗、收費(fèi)到斗、服務(wù)到斗”的管理方式，在斗渠上設(shè)立了測水、量水設(shè)施，實(shí)行按方計(jì)量收費(fèi)，定期公布農(nóng)戶的實(shí)用水量與應(yīng)繳水費(fèi)，做到“水量、水價(jià)、水費(fèi)”三公開，確保公正計(jì)收水費(fèi)。

3 灌區(qū)灌溉制度分析

3.1 灌區(qū)水資源量及可供灌溉水量分析

3.1.1 地表水及可利用量

瀟河灌區(qū)水源取自瀟河河道，可供灌溉水量為河道地表水資源量，即瀟河大壩的天然來水量扣除上游西水東調(diào)工程中廣陽引水量及松塔水庫至瀟河大壩的規(guī)劃區(qū)間農(nóng)業(yè)用水量，經(jīng)計(jì)算多年平均地表水資源量為1.23億m3，50%年份可供灌溉水量為0.37億m3。

3.1.2 其他水資源及可利用量

灌區(qū)地下水資源量為5800萬m3，可開采量為4335萬m3。從現(xiàn)狀地下水資源情況來看，當(dāng)?shù)氐叵滤褔?yán)重超采。目前，根據(jù)山西省水利發(fā)展的總體規(guī)劃，各灌區(qū)將逐步實(shí)行限制使用地下水措施、并在規(guī)劃水平年全部停止使用地下水灌溉[3]。

另外，城區(qū)退水排放總量為2000萬m3，經(jīng)過處理后可用于農(nóng)業(yè)灌溉的水量為600萬m3，灌區(qū)水資源量及可供灌溉水量分析成果見表1，灌區(qū)可供灌溉水量為4279萬m3。

表1 瀟河灌區(qū)水資源量表 單位: 萬m3

3.2 灌區(qū)灌溉需水量

本灌區(qū)地表水僅供農(nóng)業(yè)灌溉，因此僅對灌區(qū)灌溉用水進(jìn)行需水預(yù)測。城市生產(chǎn)及生活用水、農(nóng)村生活及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水等均使用地下水，而城市生產(chǎn)及生活主要用水戶——榆次區(qū)，雖然位于灌區(qū)內(nèi)，但水源地均處于灌區(qū)以外，因此未對工業(yè)及生活需水進(jìn)行預(yù)測，其用水主要考慮地下水及外調(diào)水供給。

灌區(qū)土地利用規(guī)劃原則是：其他用地盡量少占耕地，耕地占用后，要在未開墾土地上造地還田，保證灌區(qū)33.24萬畝的灌溉面積。

3.3 灌溉供需水分析

本次研究僅考慮地表水可供灌溉水量與灌區(qū)灌溉需水量。可供灌溉水量為充分考慮了上游各類用水后的地表水資源。不同水平年灌區(qū)灌溉供需水分析結(jié)果見表2、表3。

表2 現(xiàn)狀水平年瀟河灌區(qū)灌溉供需水分析(P=50%) 單位: 萬m3

表3 2015年末瀟河灌區(qū)灌溉供需水分析(P=50%) 單位: 萬m3

由表2和表3可以看出：按現(xiàn)狀年灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)0.489，灌溉需水量為8752萬m3，灌溉缺水量為4473萬m3；灌區(qū)在繼續(xù)加大灌區(qū)節(jié)水力度后，2015年末灌溉水利用系數(shù)達(dá)到0.55，灌溉需水量為8559萬m3，灌溉缺水量仍有4280萬m3。

灌區(qū)內(nèi)河井雙灌區(qū)面積為15.67萬畝，占到灌區(qū)總面積的47.1%。若現(xiàn)狀水平年仍考慮地下水灌溉，地下水可供灌溉水量為4335萬m3，則現(xiàn)狀年灌區(qū)供需水基本平衡。但隨著河井雙灌灌區(qū)地下水源的逐步關(guān)停，灌區(qū)灌溉缺水狀況仍十分嚴(yán)峻，還須繼續(xù)加大灌區(qū)灌溉節(jié)水改造的力度，同時(shí)，還需要開發(fā)新的地表水源，以滿足灌區(qū)灌溉用水的要求。

3.4 灌溉制度

3.4.1 灌區(qū)作物組成

目前灌區(qū)種植的作物主要有：小麥、棉花、果林、經(jīng)濟(jì)作物和其他作物，本次分析對作物的種植比例做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，并根據(jù)灌區(qū)試驗(yàn)資料和調(diào)查資料確定各種作物生長期內(nèi)的總耗水量，見表4。

表4 瀟河灌區(qū)作物需水量

3.4.2 作物生長期有效降水計(jì)算

P=σP0

(1)

式中P——日有效降水量，mm；P0——日降水量，mm；σ——降水有效利用系數(shù)，當(dāng)日降水量小于3mm時(shí)，σ取0，否則取0.85。

灌區(qū)年降水量頻率計(jì)算成果見表5。

表5 瀟河灌區(qū)年降水量頻率計(jì)算成果 單位: mm

3.4.3 灌溉凈定額計(jì)算

采用水量平衡方程式估算灌溉定額，計(jì)算公式為

M=E-P-E土

(2)

式中M——作物生長期灌溉用水量，m3/畝；E——作物需水量，m3/畝；P——生長期有效降水量，mm；E土——前期土壤水可利用量，m3/畝。

考慮到本灌區(qū)源渦渠首為無調(diào)節(jié)能力河道，水源保證能力較低，所以采用非充分灌溉定額。

3.4.4 設(shè)計(jì)灌溉制度

根據(jù)計(jì)算所得灌溉定額并結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓喔冉?jīng)驗(yàn)，小麥灌水4～5次、棉花灌水3～4次、果林灌水2～3次、經(jīng)濟(jì)和其他作物灌水1～2次。

根據(jù)當(dāng)?shù)氐叵滤闆r和地表水在時(shí)間上的分布情況，結(jié)合作物生長期確定：小麥的冬灌、拔節(jié)、抽穗用地下水灌溉，棉花的現(xiàn)蕾、開花用地下水灌溉，果林2次、經(jīng)濟(jì)作物1次分別用地下水灌溉，其余的用地表水灌溉。設(shè)計(jì)灌溉制度見表6。

表6 瀟河灌區(qū)50%保證率灌溉制度

續(xù)表

4 灌區(qū)灌溉管理對策

隨著松塔水電站的建成，對瀟河灌區(qū)可以實(shí)現(xiàn)定量定時(shí)的供水，這將大大提高和改善瀟河灌區(qū)用水，但用水量不會(huì)有大的提高。由于近年來天然徑流量衰減，考慮汛期棄水及生態(tài)用水，加上天然蒸發(fā)和庫區(qū)滲漏，滿足城市生活及工業(yè)供水2200萬m3/年的目標(biāo)后，農(nóng)業(yè)灌溉885萬m3/年是松塔水庫可定量定時(shí)供給農(nóng)業(yè)灌溉用水的極限值，因此瀟河灌區(qū)以后的發(fā)展只能靠節(jié)水灌溉，推廣渠道防滲、噴灌、滴灌等技術(shù)[4]。

a. 要對滲漏、淤積或損毀嚴(yán)重的灌溉骨干渠道(干渠、支渠)進(jìn)行防滲襯砌和建筑物改造。

b. 要進(jìn)行畦田劃小改造，從畦田坡度、長度、寬度等方面合理確定畦田規(guī)格。畦田坡度一般選定為1/500～1/200之間。畦長的確定應(yīng)考慮畦田坡度、土壤透水性、土地平整情況和農(nóng)業(yè)技術(shù)措施等因素，畦田的長度以50～100m較為合適。

c. 要進(jìn)行溝、路、林配套建設(shè)，斗排、農(nóng)排、排水溝工程主要是對原有工程設(shè)施恢復(fù)、整修、加固，完善田間排水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)除澇防漬功能。

d. 要在灌區(qū)逐步推行“灌區(qū)管理單位+用水戶協(xié)會(huì)+用水小組”的管理模式，引導(dǎo)、支持廣大農(nóng)民積極參與灌溉管理，規(guī)范和發(fā)展農(nóng)民用水戶協(xié)會(huì)[5]。調(diào)整現(xiàn)有水價(jià)，瀟河灌區(qū)現(xiàn)在執(zhí)行的水價(jià)是1996年批復(fù)實(shí)施的政策性水價(jià)，其標(biāo)準(zhǔn)(0.14元/m3)只是當(dāng)時(shí)測算成本水價(jià)(0.28元/m3)的50%，現(xiàn)有水價(jià)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)際成本費(fèi)用，不僅造成灌區(qū)經(jīng)濟(jì)效益低下，也很不利于節(jié)水型灌區(qū)的建設(shè)工作，應(yīng)盡快對灌區(qū)農(nóng)業(yè)供水水價(jià)進(jìn)行重新測算。

5 總 結(jié)

瀟河流域灌區(qū)由于近年降水量減少，對于地下水的開采趨勢增加，為保證河水灌溉率以及地下水不被過度開采，提高灌溉效率勢在必行。本文從瀟河灌區(qū)現(xiàn)狀出發(fā)，分析現(xiàn)有的灌區(qū)管理和灌溉技術(shù)，提出灌區(qū)管理對策是對原有的灌溉渠道進(jìn)行優(yōu)化、完善排水系統(tǒng)、優(yōu)化管理模式以及水價(jià)調(diào)整，以緩解水資源緊缺狀況。

[1] 申博. 瀟河灌區(qū)末級渠系工程建設(shè)實(shí)踐與成效[J]. 山西水利,2014(9):25-26.

[2] 劉曉俊. 山西省瀟河灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程綜合效益現(xiàn)狀分析[J]. 科學(xué)之友(學(xué)術(shù)版),2005(1):36-39.

[3] 孟瑋,樊貴盛,鄭毅. 瀟河灌區(qū)污灌條件下重金屬污染的變化特征研究[J]. 中國農(nóng)村水利水電,2013(12):65-67+71.

[4] 任梅芳. 基于節(jié)水技術(shù)推廣的農(nóng)業(yè)節(jié)水水價(jià)研究[D]. 楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué),2012.

[5] 張慶華. 灌區(qū)用水者協(xié)會(huì)建設(shè)及其運(yùn)行管理若干關(guān)鍵問題研究[D]. 北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.

AnalysisandresearchoncurrentsituationofirrigationwaterinXiaoheRiverirrigationdistrict

LIU Xiaojun

(JinzhongXiaoheRiverBasinAuthority,Jinzhong030600,China)

In the paper, irrigation management water current situation, irrigation district water resources quantity, irrigation district water demand and supply as well as irrigation system in Xiaohe River irrigation district are analyzed. Reinforcement of irrigation district water-saving project, terminal canal system and field project supporting construction, vigorous implementation of water-saving irrigation, irrigation district management, water price reform, irrigation test and other aspects are analyzed and studied. Related technical requirements for irrigation management are proposed, thereby promoting effective implementation in high standard farmland construction for ensuring stable yields despite drought or excessive rain.

Xiaohe River irrigation district; irrigation system; irrigation district management

TV93

：A

：2096-0131(2017)09-0001-04

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.09.001