隆德县渝河北山小流域综合治理工程水资源评价及供需平衡分析

李永军

摘 要：水资源供需平衡分析是确保流域治理成效的基本要求，是规划的重要组成部分和基础工作。该文针对隆德县渝河北山小流域治理项目区的基本情况，分析评价了该项目区水资源的供需平衡，为项目的实施奠定了基础。

关键词：渝河北山小流域综合治理；水资源；供需平衡分析；隆德县

中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）20-114-03

按照隆德县委、政府提出的“建设生态文明县城”工作思路，确立以渝河流域为重点区域，大力发展以水保工程为主带动农业、林业、科技等走规模化发展、标准化生产、产业化经营的发展路子。针对渝河北山小流域荒山、荒沟面积大，农业基础设施薄弱，特色农产品生产能力低下，部分农田未达到旱涝保收、粮食稳定增产的标准，农民增收缓慢，农业发展处于由传统农业逐步向现代农业的转型期等制约当地农业发展的诸多因素，隆德县选定渝河北山小流域作为2016年农业综合开发土地治理项目建设区域。本文就这一项目的水资源供需平衡进行分析。

1 水资源分析评价

1.1 项目区现状水源及可供水量 项目区以1960年建成的三里店水库和2011年建成的陈家石沟淤地坝为幼苗浇灌水源。三里店水库集水面积为68.8km2，水库在2008年进行了除险加固，对坝体加高1.7m，新增库容190.1万m3，水库由土坝和输水建筑物两大件组成，除险加固后最大坝高37.7m，长840m，坝宽6.0m，设计坝顶高程为2 066.7m，校核洪水位高程为2 065.65m，设计洪水标准为30a，校核洪水标准为500a，淤积年限20a。输水建筑物最大流量为4.84m3/s。设计总库容1 200万m3，调洪库容282.9万m3，兴利库容177.1万m3，现淤积库容568万m3，设计死库容740万m3，现有库容632万m3，设计淤泥面高程在2 058.71m处，设计死水位高程为2 063.76m，流域内多年平均径流深70.0mm，多年平均径流量481.6万m3，平水年（50%）设计径流量443.07万m3，枯水年（75%）设计径流量317.86万m3。扣除蒸发、渗漏各种损失后，多年平均可供水量385.28万m3，平水年（50%）可供水量354.46万m3，枯水年（75%）可供水量254.29万m3。根据近几年水库蓄水情况，年均蓄水量为300万m3。

陈家石沟淤地坝集水面积为2.18km2，由土坝和输水建筑物两大件组成，设计最大坝高19.1m，长74.8m，坝宽4.0m，设计坝顶高程为2 042.10m，校核洪水位高程为2 040.62m，设计洪水标准为20a，校核洪水标准为50a，淤积年限20a。输水建筑物最大流量为0.17m3/s。设计总库容15.24万m3，其中拦泥库容5.8万m3，防洪库容9.44万m3，经实测现在已经淤积2万m3，淤泥面高程在2 025m处， 设计死水位高程为2 033.43m，现有总库容13.24万m3，现有死库容3.8万m3，流域内多年平均径流深70.0mm，多年平均径流量15.26万m3，平水年（50%）设计径流量13.73万m3，枯水年（75%）设计径流量9.46万m3。扣除蒸发、渗漏各种损失后，多年平均可供水量12.21万m3，平水年（50%）可供水量10.58万m3，枯水年（75%）可供水量7.57万m3。根据近几年淤地坝蓄水情况，年均蓄水量为5万m3。

由以上分析可知，枯水年项目区可供水量共为261.86万m3。

1.2 水源水质 三里店水库和陈家石沟淤地坝流域内及上游为城镇居民，无大型养殖业，无厂矿企业，居民生活废水经污水管道流入三里店下游的污水处理厂，经过污水处理后流入渝河河道。所以说项目区无工业废水排入，无生活污水排入对水质没有污染，水质完全满足苗木浇灌要求。

2 项目区水源现状用水情况分析

陈家石沟淤地坝不承担农田的灌溉任务，所蓄水量可以全部用来浇灌树苗。三里店水库承担下游483.33hm2农田的灌溉任务，所以计算项目区现状水源供水情况时既要计算三里店灌区的现状需水量，又要计算项目区所需的水量。

2.1 三里店灌区需水量计算

2.1.1 三里店灌区种植业调查 根据实际调查，三里店灌区作物种植比例为小麦∶马铃薯∶玉米∶蔬菜∶花卉=1.0∶3∶3∶2.5∶0.5。粮食以小麦、玉米为主，经济作物以马铃薯、蔬菜、花卉等为主。结合隆德县实际状况，三里店灌区灌溉保证率为75%。

2.1.2 三里店灌区灌溉定额计算

2.1.2.1 灌溉定额的确定 三里店灌区采用节水灌溉技术，灌溉方式为低压管道输水、田间采用小畦进行灌溉，其灌溉定额参照宁夏水利厅确定的宁夏不同灌区各种作物田间灌溉定额里的南部山区库井灌区灌溉定额来确定。各种作物灌溉定额为：冬小麦170m3，马铃薯60m3，玉米160m3，蔬菜200m3，花卉120m3。

2.1.2.2 灌水定额及灌水次数的确定 结合隆德县作物生长及多年灌溉实际情况，冬小麦全生育期灌水量为170m3/667m2，共需灌水3次，返青期灌水一次，灌水定额70m3/667m2，灌浆期灌水一次，灌水定额50m3/667m2，冬灌期灌水一次，灌水定额50m3/667m2；马铃薯全生育期灌水量为60m3/667m2，灌溉1次，灌水定额60m3/667m2；玉米全生育期灌水量为160m3/667m2，需要灌水4次，灌水定额40m3/667m2；蔬菜全生育期灌水量为200m3/667m2，需要灌水5次，灌水定额40m3/667m2；花卉全生育期灌水量为120m3/667m2，灌水3次，灌水定额40m3/667m2。

2.1.2.3 三里店灌区灌溉水利用系数 根据《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》（GB/T20203—2006）和《节水灌溉技术规范》（SL270—98）的要求，并结合隆德县灌区节水改造后的工程实际情况分析确定，本项目灌溉水利用系数取0.75。

2.1.3 三里店灌区灌溉需水量计算

2.1.3.1 综合净灌溉定额确定 根据各种作物的灌溉定额，利用公式m综=α1M1+α2M2+α3M3+α4M4可推算综合净灌溉定额。

式中：m综—全灌区综合灌溉定额（m3/667m2）；M1、M2、M3、M4—各种作物的灌溉定额，m3/667m2；α—各种作物种植比例。

则m综=0.1×170+0.3×60+0.3×160+0.25×200+0.05×120=139m3/667m2

2.1.3.2 三里店灌区需水量的确定 三里店灌区灌溉面积483.33hm2，综合净灌溉定额139m3/667m2，灌溉水利用系数0.75，灌溉需水总量按下式进行计算：

[W=m·A/η]

式中：[W]──灌区灌溉总引水量（[m3]）；

[m]──综合净灌溉定额（[m]/667m2）；

[A]──灌区净灌溉面积，667m2；

[η]──灌溉水利用系数。

根据上式及灌溉制度、灌溉水有效利用系数等参数，计算三里店灌区年需灌溉水量134.37万m3。

2.2 项目区需水量计算

2.2.1 项目区水土保持造林结构规划 根据当地实际，规划营造成片水土保持林面积667hm2，树种为乔木林和灌木林2种，乔木林采用株行距为2m×3m，选择乡土树种竹柳、云杉、油松、盐柳、沙枣、金叶榆、水蜡等；灌木林采用株行距为2m×2m，选择乡土树种山桃、山杏、沙棘等壮苗栽植。其造林面积比例为乔木∶灌木=3.61∶6.39。

2.2.2 项目区水土保持造林灌水保证率 灌水保证率根据水文气象、水土资源、造林树种，灌水方法以及经济效益等因素综合分析，并根据《灌溉与排水工程规范》GB50288—99，对于半干旱、半湿润地区或水资源不稳定地区且以种植旱作物为主的地区，灌溉保证率取70%～80%，结合隆德县实际状况，项目区造林灌水保证率为75%。

2.2.3 项目区造林灌水技术及方式 项目区水土保持造林采用水车拉水配套帆布软管进行浇灌，为保证树苗的成活率，在稳定期共需要浇水5次，乔木林林采用大鱼鳞坑整地方式，当年春季或上年秋季进行。整地规格：具体规格为长径1～1.5m，短径0.6～1m的半月型坑，坑深0.6m。道路防护林采用大鱼鳞坑整地方式，坑外围随地形整成方形或圆形拦水埂，留1m×1m漏斗状集水面，坑中心间距2.5m。灌木林采用小鱼鳞坑整地方式，当年春季或上年秋季进行。整地规格：具体规格为长径0.6～0.8m，短径0.4～0.5m的半月型坑，坑深0.5m。经计算，乔木林每667m2需要挖111个鱼鳞坑，灌木林每667m2需要挖167个鱼鳞坑，乔木林每个鱼鳞坑一次浇水需要10kg，灌木林每个鱼鳞坑一次浇水需要8kg。

2.2.4 项目区造林灌水灌溉定额计算

2.2.4.1 灌水定额的确定 经计算，乔木林灌水定额为1.11m3/667m2，灌木林灌水定额为1.34m3/667m2。

2.2.4.2 灌溉定额及灌水次数的确定 结合隆德县造林多年灌水实际情况，乔木林在稳定期共需要浇水5次，灌溉定额为5.55m3/667m2，灌木林在稳定期共需要浇水5次，灌溉定额为6.7m3/667m2。

2.2.4.3 项目区灌水利用系数 根据实际情况分析确定，本项目灌水利用系数取0.75。

2.2.5 项目区造林浇灌需水量计算

2.2.5.1 综合净灌溉定额确定 根据各种林种的灌溉定额，利用公式m综=α1M1+α2M2+α3M3+α4M4可推算综合净灌溉定额。

式中：m综净—项目区综合灌溉定额（m3/667m2）；

M1、M2、M3、M4—各种林种的灌溉定额，m3/667m2；

α—各种作物种植比例。

则m综=0.361×5.55+0.639×6.7

=6.27m3/667m2

2.2.5.2 项目区需水量的确定 项目区浇水面积667hm2，综合净灌溉定额6.27m3/667m2，灌溉水利用系数0.75，灌溉需水总量按下式进行计算：

[W=m·A/η]

式中：[W]──灌区灌溉总引水量（[m3]）；

[m]──综合净灌溉定额（[m]/667m2）；

[A]──灌区净灌溉面积，667m2；

[η]──灌溉水利用系数。

根据上式及灌溉制度、灌溉水有效利用系数等参数，计算项目区浇树年需水量8.36万m3。

3 水量平衡计算

3.1 灌溉用水 根据计算得出，三里店灌区灌溉用水量134.37万m3。

3.2 项目区浇树用水 根据计算得出，项目区浇树用水量8.36万m3。

3.3 生产、生活用水 项目区群众的生产、生活用水由渝南农村饮水安全工程解决，三里店水库、陈家石沟淤地坝不存在解决下游居民生产、生活用水的问题。

3.4 工业用水 根据隆德县产业发展规划，项目区内当前及今后没有工矿企业，因此三里店水库、陈家石沟淤地坝不存在解决工业用水的问题。

3.5 水量平衡分析 根据前面计算，三里店水库、陈家石沟淤地坝75%保证率下可供水量为261.86万m3，除保证三里店灌区483.33hm2农田需水134.37万m3后，余水127.49万m3，完全能保证项目区667hm2造林需要浇灌8.36万m3的用水需求。

4 结论

隆德县渝河北山水土保持造林工程项目的实施，没有影响到三里店灌区的灌溉需求，不但使项目区山变绿、水变清、农民的生活水平也得到了提高，从而打造了一个生态优美的隆德。

（责编：张宏民）