府谷縣2018年農田節水灌溉工程供需水平衡分析

王 彪，田艷菊

(府谷縣水利工作隊，陜西 府谷 719499)

1 概況

府谷縣處于內蒙古高原和陜北黃土高原東北部的接壤地帶，截止2017年，全縣總耕地面積46萬畝，其中灌溉面積8.3萬畝，渠道灌溉5.34萬畝，發展高效節水灌溉面積3.0萬畝(其中管道輸水灌溉面積2.1萬畝，噴灌面積0.3萬畝，微灌面積0.6萬畝)。灌溉面積按水源形式分為井灌、抽水灌溉和自流灌溉，其中井灌灌溉面積2.34萬畝，抽水灌溉面積2.62萬畝，自流灌溉面積0.34萬畝。為了促進全縣節水農業發展，2018年規劃在縣城西北11個村實施節水灌溉面積3855畝。項目區位于府谷縣的西北部鄉鎮丘陵溝壑區，多風沙，地下水主要以碳酸鹽巖類巖溶裂隙水為主，項目涉及6個鄉鎮1722人。項目區沿黃土石山區，地勢西北高，東南低，海撥高度在780 m～1426 m之間，年均降雨量435 mm。項目區農作物主要以蔬菜、玉米、花生、谷類為主。為了確保項目科學實施，需對項目區水資源供需情況進行論證分析。

2 項目區存在的主要問題

1)水資源緊缺，干旱是威脅農業生產的主要災害

項目區多年平均降雨量435 mm，干旱是制約區域農業經濟發展的瓶頸因素。由于近年來連續干旱少雨，地表徑流銳減，地下水源補給不足，使水資源供需矛盾日益突出，急需開展高效節水灌溉。

2)用水粗放，滲漏水嚴重

項目區普遍存在田間工程不配套，灌溉水的田間輸配水、田間滲漏損失嚴重；給灌溉管理工作和農業生產帶來了很大的困難；征收水費只能按畝均攤，灌溉期間搶水現象嚴重；灌溉管理落后，且群眾節水意識淡薄，灌水方式粗放，大水漫灌現象普遍，灌溉水的有效利用率低。

3)設施配套不完善，灌溉效益低

2018年農田水利設施建設項目區灌溉設施水源工程分為大口井、截流井、蓄水池等。項目區現狀水源工程寥寥無幾，經調查統計，項目區用于灌溉的水源工程僅有2眼機井，無機電配套設備。水源嚴重不足加之灌溉水利用系數低，群眾灌溉困難，灌溉效率低。

3 項目區可供水量分析

3.1 項目區地表水可供水量

項目分為6個片區，可利用地表水資源有清水川、孤山川與皇甫川。其中古城鎮項目區、麻鎮項目區水源位于皇甫川；三道溝鎮項目區、廟溝門鎮項目區水源位于孤山川支流內；老高川鎮項目區、大昌汗鎮項目區水源位于悖牛川支流內。規劃在河流沿岸修建泵站提水。各片區地表可供水量直接采用《府谷縣水資源評價與規劃報告》中的數據。

3.2 地下水可供水量分析

相對地表水資源，項目區地下水資源較豐富，且埋藏較淺，宜于開發。本項目區為府谷縣地下水分區的二級區，其地下水綜合補給模數為9.424萬m3/(年·km2)，可開采模數為5.425萬m3/(年·km2)，項目區的總土地面積為18萬畝，據此項目區地下水天然資源量為742.20萬m3，地下水可開采量427.25萬m3。

府谷縣地下水主要接受大氣降水入滲補給、農灌回歸水入滲補給、其它河水入滲補給，以及縣境邊界黃河西岸河谷的側向地下水徑流補給。根據各片區地下水補給模數和補給面積，可以計算區域地下水補給總量，相關參數及及地下水補給量計算結果見表1。

表1 項目區各鄉鎮地下水補給量計算成果表

一般認為地下水可開采資源量取地下水天然資源量的1/2～2/3是比較適宜的，多數情況下在該數值范圍內開采地下水是允許的，各片區地下水可供水量利用《府谷縣水資源評價與規劃報告》(2016年)中的數據，見表2。

表2 府谷縣各鄉鎮水資源量與可利用量計算成果表 單位：萬m3

由于各個項目區水源主要為大口井、滲流井、滲井及機井，各水源主要收集的是地表徑流水或淺層地下水，經參考已成大口井。本次分析計算的大口井出水量為40 m3/h，截流井及滲井、機井的出水量為60 m3/h，每天泵工作時間為20 h，則灌溉季各個灌區水源的可供水量見表4。1月～3月和9月～12月由于不灌溉，所以不探討。

4 項目區需水量分析

4.1 各項目區灌溉用水量

4.1.1 灌區面積及種植結構

(1)古城鎮項目片區

該項目區灌溉面積646畝，主要涉及有五道河村及前西灣村的耕地。現狀年主要種植作物為玉米，花生，西瓜及其他作物；種植比例為40%∶35%∶20%∶5%，無復種。現狀無灌溉設施，灌溉主要靠村民自建的淺井抽水灌溉或各戶抽取河道水灌溉，灌溉方式為大田漫灌。

(2)麻鎮便民服務中心項目片區

該項目區灌溉面積533畝田間以玉米、花生、西瓜、山藥及蔬菜等作物為主，種植比例為40%∶35%∶20%∶5%。灌溉方式為自建淺井或抽取河道水灌溉，灌溉方式為大田漫灌。

(3)三道溝鎮項目片區

該項目區灌溉面積1213畝，水量比較充沛，主要種植作物為玉米，花生，西瓜，其他作物；種植比例為40%∶35%∶20%∶5%。無復種，灌溉方式為抽取河道水灌溉。

(4)老高川片項目區

該項目區灌溉面積1120畝，水量比較充沛，主要種植作物為玉米，花生，西瓜，其他作物；種植比例為40%∶35%∶20%∶5%。無復種，灌溉方式為抽取河道水灌溉，灌溉方式為大田漫灌。

(5)大昌汗鎮片項目區

該項目區灌溉面積100畝，水量比較充沛，主要種植作物為玉米，花生，西瓜，其他作物；種植比例為40%∶35%∶20%∶5%，無灌溉設施，靠村民自發抽取河道水灌溉方式為大田漫灌。

(6)廟溝門鎮片項目區

該項目區總耕地面積4042畝，灌溉面積243畝水量比較充沛，主要種植作物為玉米，花生，西瓜，其他作物；種植比例為40%∶35%∶20%∶5%，無灌溉設施，靠村民自發抽取河道水灌溉方式為大田漫灌。

4.1.2 灌溉制度

府谷縣6個項目均為管道輸水灌溉，該項目設計保證率P=75%。項目總灌溉面積3855畝，各個項目區現狀年種植作物主要有玉米、花生、西瓜、其他作物(蔬菜、雜糧等)。種植比例為40%∶35%∶20%∶5%。復種指數為1.0。規劃年復種指數為130%，種植比例為55%∶35%∶30%∶10%，玉米綜合灌溉定額60.5 m3/畝，花生綜合灌溉定額35 m3/畝，西瓜綜合灌溉定額30 m3/畝，其他作物綜合灌溉定額15 m3/畝，綜合凈灌溉定額140.5 m3/畝。項目區全部采用管道輸水灌溉，灌溉水利用系數為0.80，則毛綜合灌溉定額為165.3 m3/畝。

4.2 灌溉需水量

項目區現狀年為2017年，設計水平年為2019年，根據作物種植面積和項目區灌溉制度及灌溉定額，可以求出現狀年及設計年各個灌區作物需水總量，見表3。

表3 現狀年及設計水平年作物需水量計算表 單位：萬m3

4.3 水量平衡分析

由于各個項目區均采用大口井、截流井、滲井及機井作為灌溉水源，不進行其他利用，因此設計水平年的水量平衡就為可供水量減去需水量，得到富余水量或缺水量。根據需水量及可供水量調節成果見表4。由表4可知，各個項目區都有富余水量，所以不存在缺水。

表4 設計水平年各個灌區可供水量與需水量平衡分析成果表 單位:萬m3

5 結語

黃土高原區水資源緊缺，開展農業節水灌溉工程，必需對項目區水資源進行評價論證。通過分析探討府谷縣2018年農業節水灌溉項目區水資源可供量、農作物需水量，經過供需平衡對比可知節水灌溉措施完全可行，既節約了水資源又保障了農作物生產灌溉，同時為促進府谷縣節水農業發展奠定了基礎。