商州區2018年農田水利建設水資源供需平衡分析

孔繁淯

（商洛市水電勘測設計院，陜西 商洛 726000）

商州區2018 年農田水利建設項目涉及商州區的7 個鎮22 個村，灌溉總面積0.9 萬畝，均為低壓管灌。為了保障項目順利實施，需對項目需水量和當地可供水量進行水資源供需平衡分析。

1 概況

2018年項目區涉及三岔河鎮、劉灣街道辦事處、大荊鎮、牧護關鎮、楊斜鎮、板橋鎮和腰市鎮7個鎮，總人口15.59萬人，其中農業人口9.74萬人。項目區面積1426.7 km2，耕地面積15.09萬畝，灌溉面積5.16萬 畝，有效灌溉面積1.90萬畝。項目區多年平均降水量725.5 mm，年均降水總量19.4億m3。項目區小型農田設施有小（1）型水庫1座、塘壩17座、抽水站29處、水源井693眼、已配套機電井427眼。

2 項目區水資源量及開發利用現狀

項目區涉及丹江支流的七盤河、韓峪川河、泥峪河、大荊河、腰市河、板橋河、大流峪河及乳河。屬降雨補給性河流，年徑流分布與降雨分布基本相同。流域多年平均徑流量16.44 億m3，平均徑流深218 mm，多年平均水資源可利用總量為5440萬m3。項目區內現有小（1）型水庫1座（廟灣水庫），以防洪、農田灌溉為主，無大中型工業、農業、企業及其他項目用水。廟灣水庫壩址以上河長18 km，控制流域面積58.0 km2，河道平均比降19.3‰，總庫容493 萬m3，設施灌溉面積11000 畝。

3 規劃年（2020年）需水量預測

3.1 項目區居民生活用水

根據陜西省行業用水定額和當地實際，項目區人口飲水取60 L/（d·人），設計水平年（2020 年）總人口將達到16.06萬人（按我國全國人口自然增長率5.86‰），經計算，設計水平年生活用水量為351.60 萬m3。

3.2 項目區畜牧業用水

根據陜西省制定的行業用水定額和當地實際，大牲畜的用水定額取30 L/（d·頭），小牲畜的用水定額取15 L/（d·只）。項目區在設計水平年（2020 年）牧業總量將達到17.10 萬頭（其中大牲畜1.00 萬頭，小牲畜16.10 萬頭），總用水量為99.06萬m3。

3.3 項目區內工業用水

項目區目前工業基礎較薄弱，按當地經濟發展速度，設計水平年工業生產總值將達到為6.29 億元，根據《商洛市水資源開發利用評價》，平均萬元產值用水量174 m3。根據以上數據計算，設計水平年項目區工業年用水量為1094.85 萬m3。

3.4 項目區的環境及生態用水

生態環境用水量包括綠化用水、濕地補水等。本規劃按主要農作物需水量與城鄉居民生活用水之和的0.5%考慮，則本區設計水平年的環境及生態用水量為9.55 萬m3。項目區現狀用水量為1919.02 萬m3，包括居民生活用水、畜牧用水、工業用水、環境和生態用水。

3.5 灌溉用水

（1）作物灌溉制度與作物復種指數

設計水平年大田作物（小麥、玉米）采用低壓管灌方式灌溉，其濕潤比為40%，設計灌溉保證率為50%時，相應的灌溉定額為213.44 m3/畝，灌溉水利用系數0.75。項目區設計水平年的灌溉定額小麥80.04 m3/畝，玉米133.4 m3/畝。由于項目區農業種植多采用復種的種植制度，玉米種植比例90%，小麥種植比例85%，為保證設計水平年需水量能夠滿足實際需要，經計算項目區作物復種指數為1.75。

（2）設計水平年（2020 年）灌溉需水量計算

項目區設計實施節水灌溉9020 畝，全部采用低壓管灌，根據灌溉定額，采用定額法計算項目區各村設計水平年（2020年）灌溉需水量。公示如下：

式中：Wj為凈灌溉需水量，萬m3；W為毛灌溉需水量，萬m3；A為灌溉面積，萬m3；M為灌溉用水定額，m3/畝；η為灌溉水利用系數。式中相關參數及計算結果見表1。

表1 項目區設計水平年（2020年）灌溉需水量計算表

4 項目區可供水量分析

項目區屬于丹江流域，多年平均徑流深200 mm，多年平均徑流量10845 萬m3。

（1） 地表水可供水量

商州區2018 年農田水利實施的項目區內有水庫、塘壩、澇池等蓄水建筑物可進行局部調節。腰市鎮項目區的廟灣村位于廟灣水庫以下，75%偏旱年用水可利用水庫進行水源調節與補充；其他村項目區在地表水源不十分充足的情況下，可使用當地塘壩、澇池水源補充與調節。

廟灣水庫壩址以上河長18 km，控制流域面積58.0 km2，河道平均比降19.3‰，總庫容493 萬m3，興利庫容325 萬m3，死庫容55.0 萬m3。偏枯年偏枯年（保證率為75%）時，按“每座水庫提供其興利庫容的22.2%水量”計算，可提供水量72.15 萬m3。

（2）地下水可供水量

項目區境內地下水分為松散巖類孔隙水、碎屑巖類孔隙裂水和結晶巖類裂隙水3 種類型。松散巖類孔隙水，即第四系沙卵石孔隙中的潛水，主要分布在丹江及其主要支流兩岸的河漫灘及一級階地，水量豐富，是境內可供開采的地下水源。碎屑巖孔隙裂隙水，主要是第三系砂礫巖孔隙裂中存在的地下水，分布于丹江河谷兩側及大荊、腰市一帶砂礫巖所組成的丘陵地區，范圍較廣，但水量很少。結晶巖裂隙水，分布在其余的廣大地區，水量不大。

項目區耕地均為河漫灘地、平地。地下水主要為松散復蓋層孔隙水，主要分布于項目區河谷盆地中，地下水含量較豐富，水文地質條件好，具有開采條件。根據《陜西省地下水資源評價》本區地下水多年平均總補給模數為5萬m3/（a·km2）～10 萬m3/（a·km2），多年平均地下水資源量為0.526億m3，可利用量為0.066 億m3，全部為地表水的重復計算量。

（3）水源水質情況

項目區暫無處理的城鎮污廢水等再生水源，污廢水處理利用規劃沒有分配給農業的用水量。經過水質監測，項目區內河道水質平均pH值在7.53～8.44之間，呈弱堿性，河流水質符合灌溉水質標準。按照《陜西省商洛地區水資源調查與水利區劃》（1987年）的相關資料。項目區由于徑流、排泄條件較為良好，水循環活躍，水化學的形成主要為巖溶作用，因此，礦化度低，水化學類型簡單，主要為重碳酸鹽型，礦化度小于1 g/L的淡水。根據農業灌溉用水水質標準分析：項目區地下水水質良好，符合農業灌溉要求。

（4）規劃年可供水量預測（75%保證率）

本項目各項目區分布較分散，取水河流也大小不一，均屬于無實測水文資料區，擬用地區等值線圖和查算圖表進行年徑流計算。計算方法如下：

①設計年徑流深的確定（P=75%保證率時）

根據《商洛地區實用水文手冊》中設計年徑流的計算方法，根據各站同步系列的年徑流資料，先分別在水文手冊上查得流域多年平均徑流深y和相應的變差系數Cv，根據《手冊要求》采用Cs和Cv的倍比為2，查P-Ⅲ型曲線，得到不同頻率的模比系數Kp，計算公式為：

②設計年徑流量的確定（P=75%保證率時）

以設計頻率的年徑流深，通過流域徑流深的計算方法，得到所求流域多年平均年徑流量。公式如下：

式中：W為當P=75%時流域平均年徑流量，億m3；F為流域面積，km2。

通過以上步驟，分別計算出各工程區擬建取水口處P=75%時年徑流量，和各工程區需水量進行比較，對比分析取水位置是否合理，水量是否滿足需求，并根據擬采取的工程措施，確定取水口取用水量，對上下游用水進行適當調節。各工程區水量計算分析情況見表2。

5 水資源供需平衡分析

通過對項目區的可利用水資源、生活用水、各部門生產用水、環境用水等進行綜合分析，確定用供水次序，采用典型年法進行水量平衡計算。對水資源供需分析按P=75%保證率的偏旱年供需進行計算，項目實施后，于2018 年底完全建成全部投入使用，設計水平年為2020 年。供需平衡計算結果見表3。

以上水量平衡計算結果表明，商州區設計水平年在偏枯年（保證率為75%）時，各水源工程取水口的供水能力合計為2706.63萬m3，在采取高效節水的灌溉措施下能滿足設計水平年989.21萬m3的需水要求。項目區水源充足，完全滿足農田水利節水灌溉工程建設。

6 結語

項目區的水源情況決定著是否可以進行節水項目建設，為了確保項目科學建設，經過勘察調查，采用水資源供需平衡法，對項目區22 個村的水量分析，各項目點水源充足，總供水能力達2706.63 萬m3，大于項目建設989.21萬m3的用水需求，為項目科學建設提供參考。