农田灌溉生态环境需水量的分析研究

张艳秋

（吉林省通榆县人民政府防汛抗旱指挥部办公室，吉林 通榆 137200）

水利是国民经济的命脉，更是农业的基础，如何兴水利除水害是水利工程中重要而难解的问题之一。农田水利灌溉对于我们这样一个干旱地区具有特别重要的意义。

1 农业灌溉中需水量的初步估算

农业灌溉用需水量包括农田灌溉需水和林、牧业灌溉需水，是通过蓄、引、提等工程设施向农田、林地、牧地供水，以满足作物需水要求。农业灌溉需水受气候地理条件的影响，在时空分布上变化较大；同时还与作物的品种和组成、灌溉方式和技术、管理水平、土壤、水源以及工程设施有关。影响灌溉需水量的因素较多，难以精确预测。

1.1 农田灌溉需水量估算。

农田灌溉需水量一般分区进行，各区需水量之和即为全区域农业灌溉需水量。灌溉需水量预测，涉及三个关键指标：一是各种类型作物的净灌溉定额、灌溉水利用水系数和灌溉面积。在计算过程中可以先求出各种作物的灌溉面积及相应的灌溉系数，最后计算出全区总的灌溉需水量，然后对农田灌溉需水量进行预测相应地分为水田和水浇地分别进行计算。

1.2 林牧渔业需水量估算。

林业和牧业的灌溉需水量用水在改善区域生态环境方面起着积极的作用，特别是在“有水则绿洲，无水则荒漠”的内陆河流域发挥着防风固沙、保护农田、改善生态环境等重要的作用。林牧业灌溉的估算一般可以按照定额法去进行计算。渔业的需水量包括养殖水面蒸发、渗漏所消耗水量的补充量和换水量。可以通过公式进行计算，公式中包括渔业需水量的计算，一次补充水量、一次换水量以及补水次数和换水次数的计算。

2 生态环境用水量的估算

生态环境需水量是指为改善生态环境质量或维护生态环境质量不至于进一步下降时生态环境系统所需要的水量。生态环境需水量具有相对性，不同的生态环境保护策略（比如说改善策略、维持策略等等）下的生态环境需水量是不同的。由于缺水造成的生态环境恶化的表现形式主要有：因工业发展迅速，城镇化进程的加快，工业和生活排放的废水和污水大量增加，而废水和污水的处理力度不够所引发的水污染问题；地下水超采所引发的地面下降和海水入侵问题；河道断流所引发的河道泥沙淤积和河口生态环境变化问题；在干旱内陆河地区出现的河湖萎缩、植被退化、沙漠化和荒漠化加剧等问题。

城市生态环境需水量主要用于维持城市清洁、绿化及河湖补水，该部分需水量属于城镇公共用水的一部分。地面下降和海水入侵问题，可以通过限制地下水超采来解决，河道内用水一般是通过预留一定的下泄径流量给予考虑。干旱区的生态环境需水量的主体为绿洲，绿洲可以分为人工绿洲和天然绿洲。人工绿洲的生态环境需水量可以分为城镇园林绿地等景观的生态环境需水和由护田林网、绿洲外围风沙前沿灌木（草类）防蚀固沙和绿洲之间的乔木和灌木防沙林带等所构成的防护林带生态环境需水。天然绿洲生态环境需水对象主要有：荒漠河岸林、平原区的低地草甸、河谷林、荒漠植被和荒漠中的湖泊等。目前尚无此类需要水的通用计算方法，一般是根据经验确定的一个估计数目。

3 可供水量的分析研究

可供水量是指水资源可以被开发利用的水量。在编制供水计划之前，必须对水源可供水情况进行分析，预计用水期内水源流量、水位、含沙量的变化情况。供水水源一般可以分为地下水源和地表水源两大类。地下水源包括上层滞水、潜水、承压水、裂隙水、熔岩水和泉水等。地表水包括江河水、湖泊水、塘库水等。不同的水源，其引水，取水的方式各不相同，对水源的分析要求与方法也各不相同。

3.1 地下水利用分析。

以地上水为主要水源时，开采利用的地下水应当以开发利用浅层地下水为主，而以承压水为辅。对于浅层地下水资源的评价，必须从多年角度进行分析，使地下水资源有一个周期性相对均衡的地下水降深变化过程，并以其降深的最大值作为水井规划和选取提水设备的依据。即拟定不，同的开发利用方案，计算各年的用水量，进行地下水的多年调节计算。对地下水资源不能完全满足用水需要的地区，可以考虑采用人工回灌措施以补充地下水源之不足。

3.2 河流水利用分析。

以河流为主要水源时，供水流量分析的任务是要合理确定某一引水时段内河源的平均来水量及其季、月、旬（或五日）的流量过程。河源的供水量最好是根据气象、水文的预报来确定。对于缺乏预报资料的情况，一般可根据渠首水文站多年观测资料用经验频率方法进行分析确定。观测期限越长，河流水文资料越多，则分析成果的准确性也越大。一般至少应有连续10年以上的观测资料。在选择设计水文典型年时，首先求出各年实测水源的年平均流量，然后按递减顺序排列，同样用可以求出相应于某一频率的排列项次，与该项次所对应的年平均流量即为设计年平均流量，该年各时期的实测流量即为设计年来水流量。

3.3 蓄水（水库、池塘）水源利用分析。

水库的蓄水量取决于河流的基本径流、降雨后的地表径流、库容大小及其调节性能、水量损失情况等。大型水库的基本径流可以按水文站的实测资料求得。然后进行来水量与去水量的平衡计算，即可求得各时段的水库蓄水量。由于大型水库多有综合利用的任务，其蓄水量应照顾到各有关部门的用水要求。在具体工作中，我们要注重水利资源的蓄水与保水，尽可能地在雨水多的时候能够使地下水进行蓄积，同时保证在雨水少的时候能够利用地下水进行灌溉。