盛曉磊



[摘要]水資源平衡分析是土地整治項目工程實施的前提和基礎。以陜西省榆林市榆陽區岔河則鄉土地整治項目為例,通過計算該項目區域地下水補給量、排泄量、地下水可開采量、需水量、可供水量,定量模擬分析了該區域水資源平衡狀況,結果表明,在平水年,采用噴灌方式,水資源供需平衡差為正值,供水量大于需水量,該項目具有可實施性。所提供的計算方法可以為類似項目的水資源平衡分析提供理論依據,具有廣闊的應用前景。
[關鍵詞]土地整治;水資源分析;供需平衡
[中圖分類號]TV213.9 [文獻標識碼]B
為了保障全國18億畝耕地的紅線,國家大力發展土地整治類項目,將退化及未利用土地經過土地整治工程,積極變成耕地,保障耕地總量面積的動態平衡。而水資源平衡分析是土地整治項目工程實施的前提和基礎,為了提高耕地質量,保障區域環境可持續發展,如何進行土地整治類項目的水資源平衡分析就顯得尤為重要。水資源平衡分析對于區域內水量的動態平衡具有重要意義,萬一出現地下水超采,導致地下水位持續下降,或因過量開發利用地下水,引發了各種環境地質災害或生態環境惡化現象,將會是對生態環境造成不可逆的傷害。目前已有很多項目在實施前進行水資源平衡分析,本文以陜西省榆林市榆陽區岔河則鄉土地整治項目為例,經過定量模擬分析,對項目區水資源平衡狀況進行了分析,以期為類似項目的水資源平衡分析提供借鑒。
1 項目區域概況
項目區位于榆陽區西北部,屬陜北風沙草灘區,氣候為典型中溫帶半干旱大陸性季風氣候,雨少不勻,冬長夏短,日照充足。年均氣溫8.1℃,≥10℃積溫3307.5℃且持續天數為168d,年平均無霜期154d,年平均降水量413.9mm,60.9%集中在7、8、9三個月,年平均日照時數2879h,年總輻射量145.2千卡/cm2,氣候資源可滿足大農作物生長發育。
2 灌溉水源分析
項目區地處榆溪河西岸遠端,位于榆溪河支流白河左岸約1km處,但白河徑流量較小,可利用性不高。其地下水為侏羅紀三迭系碎屑巖裂隙潛水和第四系沖積層空隙潛水,根據中國人民解放軍00928部隊鉆探資料表明,項目區含水層厚度為60m,水位埋深2.0~3.0m,流量為47.4m3/h。由于該資料較早,近幾年地下水開采量增大,地下水位變化明顯。根據項目區內和針對周邊機井的現狀調查發現,河床周邊淺層的地下潛流十分豐富,項目區潛水主要接受大氣降水補給、地下水側向徑流補給、凝結水補給及灌溉回歸補給,由于地下水位埋深較小,加之項目區內目前少有人煙,故其主要排泄途徑是蒸發及側向徑流排泄。該區域內地下水資源豐富,且周邊無地下水集中開采現象,因此選取地下水為灌溉水源。
3 需水量計算
項目區內需水量分灌溉用水和生態用水。項目區種植面積為113.2hm2,作物復種指數為1.0,全部種植馬鈴薯。灌溉方式采用噴灌,噴灌水利用系數80%,設計灌溉保證率75%。
3.1 灌溉定額的確定
項目區設計灌溉保證率為75%,擬定灌溉制度以降雨頻率為75%的平水年為代表年,根據本區實踐經驗,傳統漫灌灌水定額為35 m3/667m2,噴灌機灌溉的灌溉回歸與地表蒸發占10%,相對于傳統灌溉方式,噴灌的灌水定額占傳統灌溉定額的70.5%,計算得132.18m?/(a·667m2);同時參考榆陽區大型農業灌溉示范基地與榆林市大地種業農業科技有限公司使用噴灌機的灌溉經驗定額115 m?/(a·667m2),綜合考量結合本項目實際情況,灌溉定額選用125 m?/(a·667m2)),一年按照灌水五次得單次均灌水定額為25m3/667m2,即37.5mm。
結合灌水方式,結合當地實際,確定項目區馬鈴薯的灌溉定額見表2。
根據作物灌溉定額,經計算噴灌區作物灌溉需水量為212250m3/a。
噴灌覆蓋不到的區域,規劃采用低壓管道灌溉。低壓管道灌溉考慮到采用地埋暗管輸水,根據本區實踐經驗,噴灌圈外漫灌定額取35m3/次·667m2。由于土地面積有限,為了節約土地和水資源,采用一井多用的布井灌溉方法,噴灌與局部低灌交替穿插進行,噴灌完成后,剩余田塊采用低灌進行灌溉。
本項目低壓管道漫灌區的面積為58.73hm2,噴灌區域外需水量為161998m3/a。
項目區總需水量為37.42×104m3/a。
3.2 生態用水量計算
年生態用水量按照地下水可開采量的30%預留,預留量為126479m3。
4 可供水量計算
項目區灌溉水源為開采項目區地下水潛水,由于項目區為荒草地,沒有開發,所以沒有已建成的機井,本次設計項目區的可供水量視同為地下水可開采量,即多年平均地下水可供水量為42.16×104m3/a。
5 供需平衡分析
由于項目區實施后,井灌水對地下水有回歸補給,故供需平衡差:
項目區供需水量平衡計算成果詳見表3。
從表3項目區供需水量平衡計算表可以看出,多年平均地下水可開采量能滿足灌溉用水量。土地開發項目實施后,水資源供需平衡,并略有節余。水資源利用可實現區域補排平衡,項目實施不會對水資源平衡體系及生態環境造成負面影響。
[參考文獻]
[1] 楊靜平,李俊超,王玫.土地整治工程中的水資源平衡分析[J].陜西農業科學, 2016, 62(8):91-94.
[2] 李東坡,陳定貴.土地開發整理項目管理及其經營模式[J].中國土地科學,2001(1):85-86.
[3] 張落成,陳振光,吳楚材.蘇南太湖流域地下水過度開采引起的地面沉降及其防治對策[J].湖泊科學,2003,15(3):257-262.
[4] 權朝斌,史生梅.高標準基本農田整理項目水資源平衡分析——以察汗烏蘇河流域為例[J].湖北農業科學,2017,56(10):1847-1853.
[5] 李海濱,張寶國,王海濤.土地治理項目水資源平衡分析——以煙臺市福山區張格莊鎮土地治理項目為例[J].現代農業科技,2017(18):147.
[6] 王兆鵬,徐振宇,張建玲.節水灌溉可行性研究階段水資源平衡分析[J].中國農村水利水電,2003(2):28-29.
[7] 胡晶.甘南縣音河灌區水資源平衡分析[J].黑龍江水利科技,2012,40(2):258-259.
[8] 劉慧明.某土地治理改造項目的水土資源平衡分析[J].云南水力發電,2016, 32(5):14-16.