劉彥振
(甘肅省肅北蒙古族自治縣水資源事務中心,甘肅 肅北 736300)
肅北縣以改善和提高全縣人民的生產條件和生活質量為目標,充分利用降水、小溝小河和山前溢出泉水,采取截、蓄、引、提等多種形式,興建了一批農田水利工程,提高了基礎設施綜合生產能力[1]。
黨城灣灌區主要依靠地表水自流引水和少量的泉水補充灌溉,灌溉面積0.36萬hm2,其中耕地0.16萬hm2、林草地0.2萬hm2;建成干、支渠39條,總長101.463km,其中已襯砌70.757km,襯砌率為69.7%,襯砌完好率為31.2%,配套各類建筑物93座,建筑物完好率60%;建成斗農渠278條,總長411.76km,其中已襯砌12.0km,襯砌率為2.9%,襯砌完好率為100%,配套各類建筑物260座。田間水利用系數為0.88,渠系水利用系數為0.636,灌溉水利用系數0.56。
黨城灣灌區始建于20世紀70年代,年可引水總量2452萬m3,其中引水工程年供水能力1800萬m3,人畜飲水工程年供水能力418.62萬m3,地下水年供水能力233.38萬m3。黨青總干渠渠首、西灘渠首承擔著黨城灣灌區全部的引水任務。
肅北縣農牧業用水一直為地表水,隨著社會經濟的不斷發展,工業用水量明顯增多,但按照黨河流域初始水權分配方案,灌區年引水量為2093萬m3。在用水總量不變的情況下,工業用水量增加,勢必會減少農牧業用水量,導致農牧業生產嚴重缺水,迫使肅北縣積極發展高效節水農業[2]。
自“十二五”以來,黨城灣灌區開始實施高效節水灌溉工程,先后實施了土地整理項目、牧區節水示范工程、水土保持項目等項目,建成了一批節水型生態治沙林和高效節水灌溉示范點,節水型栽培模式和灌溉制度逐步完善,高效節水技術示范推廣面積不斷擴大,基本起到了以點帶面的輻射作用,為肅北縣節水發展奠定了認識基礎和技術基礎[2]。截至目前,黨城灣灌區已建成高效節水灌溉項目面積達353.33hm2,其中肅北縣2012年度牧區節水灌溉示范工程總投資255.32萬元,發展高效節水灌溉面積20hm2;肅北縣2016年中央財政農田水利設施建設補助資金(高效節水灌溉)項目總投資830萬元,在黨城灣鎮馬場村及牧農業科技示范園區范圍內發展高效節水面積333.33hm2。
肅北縣自產地表水資源量中98.3%屬于出境水,肅北縣內只在黨河流域和榆林河流域分配有少量的可利用量。黨河干流設有黨城灣水文站和黨河水庫測站,黨城灣水文站主要觀測黨河上游段,根據該站1980—2006年的實測徑流量資料進行頻率分析計算,地表水可利用量如下:年平均流量條件下,黨河徑流量為3.51億m3,地表水資源可利用量為2500萬m3;P=50%頻率下,黨河年徑流量為3.63億m3,地表水資源可利用量為2631萬m3;P=75%頻率下,黨河年徑流量3.17億m3,地表水資源可利用量為2458萬m3[3]。
黨城灣灌區地下水資源的天然補給源主要來自黨河徑流入滲,其余由地下水徑流和降雨與大氣凝結水補給。根據《酒泉地區水資源調查評價及開發利用分析報告》(酒泉地區水電處酒泉地區水利電力勘測設計隊編,1999年7月)分析,黨城灣灌區地下水可開采量為285萬m3。
黨城灣灌區總供水量為2785萬m3,其中地表水2500萬m3,地下水285萬m3(表1)。

表1 黨城灣灌區可供水量
目前黨城灣灌區灌溉面積0.36萬hm2(耕地0.16萬hm2,林草地0.20萬hm2),其中渠灌灌溉面積0.32萬hm2,高效農田節水灌溉面積0.04萬hm2(馬鈴薯滴灌0.01萬hm2,牧草噴灌0.03萬hm2),占全灌區灌溉面積的11.1%。高效節水灌溉項目建設為高效節水灌溉工程的規?;l展積累了豐富的建設和管理經驗。
從灌區農田連片面積來看,大部分農田相連,無明顯界線,農田規劃布局較為規整,連片面積大于20hm2;從作物種植結構來看,灌區初步形成了以小麥、玉米、馬鈴薯、紫花苜蓿、燕麥草為主的特色農業產業。作物種植結構及灌溉模式見表2。

表2 黨城灣灌區作物種植結構及灌溉模式
灌區已完成節水改造,灌溉水利用效率大幅度提高,用水緊張狀況得到一定緩解,灌區節水量及下泄水量均已完成相應目標。灌溉制度在總結多年實際經驗的基礎上,綜合考慮了灌區降水量少、蒸發強烈和土壤沙性較大的特點,比較合理。
以黨城灣灌區東山村及千畝花海片區為評價區域,對高效節水灌溉項目實施前后的水資源供需平衡進行分析。本次供需平衡分析以高效節水工程的水源為水量平衡斷面,評價區灌溉水利用系數采用支渠以下渠系及田間水利用系數。
3.1.1 農業需水量 根據評價區域各片區的灌溉面積及灌溉定額,評價區域農業需水量為400.76萬m3(表3)。

表3 高效節水灌溉項目實施前評價區農業需水量
3.1.2 可供水量 以肅北縣水資源評價報告及各灌區配水指標為基本依據,各片區的配水指標按其面積占灌區配水面積的比重計算確定。評價區域共426.46hm2,均為地表水渠灌,其中黨城灣鎮千畝花海由黨城干渠二支渠引水,東山村依靠黨城灣灌區黨青干渠東山村三組支渠引水,2條支渠引水量1440m3/h,評價區域每年分水384.19萬m3(表4)。

表4 高效節水灌溉項目實施前評價區可供水量
3.1.3 水資源供需平衡分析 評價區域高效節水灌溉項目實施前農業需水量為400.76萬m3/年,可供水量為384.19m3/年,缺水量達16.57萬m3/年(表5)。

表5 高效節水灌溉項目實施前評價區水資源供需情況
3.2.1 高效節水灌溉項目實施后的灌溉制度 詳見表6。

表6 高效節水灌溉項目實施后評價區的灌溉制度
3.2.2 灌溉水利用系數 項目實施后評價區采用管灌灌溉模式,根據《微灌工程技術規范》,管灌工程灌溉水利用系數不低于0.85,本次設計取0.85。
3.2.3 農業需水量 根據評價區各片區的面積、凈灌溉定額及灌溉水利用系數,計算得出項目實施后評價區的農業需水量為307.05萬m3/年。
3.2.4 可供水量 項目實施前后,評價區地表水配水指標維持不變,因此以各片區高效節水灌溉項目實施前可供水量作為項目實施后的可供水量。
3.2.5 水資源供需平衡分析 高效節水項目實施后,評價區農業需水量為307.05萬m3/年,可供水量為384.19萬m3/年,富余水量為77.14萬m3/年,供水存在較大盈余(表7)。

表7 高效節水灌溉項目實施后評價區水資源供需情況
高效節水灌溉項目實施后,評價區管灌灌溉水利用系數從0.71提高到0.85,節約灌溉用水量93.7萬m3/年。