高标准农田水资源平衡分析计算方法浅析

2016-10-21贾淼

陕西水利 2016年5期

关键词：凤翔县需水量高标准

贾　淼

（凤翔县水利局陕西凤翔721400）

高标准农田水资源平衡分析计算方法浅析

贾淼

（凤翔县水利局陕西凤翔721400）

本文以凤翔县陈村镇高标准农田建设项目渠井结合灌区为例，探了讨灌溉水资源供需平衡分析计算方法，以期为类似项目提供借鉴。

高标准农田；水资源；平衡计算；方法分析

1　概况

陈村镇高标准农田项目区位于凤翔县西南部陈村镇，该区域属黄土台塬区，土层深厚，土质肥沃，宜耕性良好，适宜于多种农作物特别是粮食作物的生长。多年平均干旱指数为1.2，湿润指数为0.69。项目区南部属冯家山水库槐塬抽水灌区，中北部属纯井灌区。项目区可供高标准农田开发的耕地面积为20146亩。粮食作物以小麦、玉米为主，复种指数1.41左右。据调查，项目区2014年粮食总产10673万kg，小麦亩产380kg，玉米亩产483kg，粮食总产值21346万元，经济作物产值598万元。

2　项目区水资源概况

项目区水资源从来源分为地表水和地下水两部分。地表水资源主要来源是冯家山水库灌区槐塬抽水站。地下水以开采地下深层承压水为主，地下水埋深在20m～110m，单井出水量一般在30m3/h左右，开采深度200m以内。

2.1地表水

项目区地表径流主要由大气降水形成，径流特性与降水相似，多年平均降水量635mm，且年内分配不均，年际差别较大，径流主要集中于6月～9月份。依据《陕西省宝鸡市水资源调查评价报告》（2005年出版），查得本区多年平均径流深635mm，流域面积18.67km2。经计算自产径流量为1185.5万m3。自然降水因无拦蓄及调蓄设施，自产径流量主要满足生态需水要求，项目区降水基本被农田容纳，产生地下水补给量276.37万m3，实际产生可利用水资源量276.37万m3；项目区目前冯家山水库槐塬抽水灌区渠道灌溉面积3838亩，灌区毛灌溉定额345m3/亩，灌溉渠道引入水资源量132.4万m3；上述两项表明地表水资源量408.77万m3。

2.2地下水

根据《陕西省凤翔县水资源普查报告》和《凤翔县志（1990年～2005年）》相关数据，凤翔县境内地下水总可开采量为1.31×108m3/a，其中北部山区地下水可开采量为0.71×108m3/a，平原区地下水可开采量为0.60×108m3/a。项目区地下水资源量744.2万m3，年补给总量为414.37m3/a，其中灌溉回归补给量138万m3/亩，降水入渗补给276.37万m3/亩，地下水补给模数为平原区年均23.41万m3/km2。地下水径流总的趋势由北向南。地下水动态基本趋势是“井降渠升双灌平”（即纯井灌区的地下水缓慢下降，渠灌区有所上升，渠井双灌区相对稳定）

地下水可开采资源量的确定采用开采系数法来确定，根据研究区的实际情况，参考《地下水资源调查和评价工作技术细则》确定，可开采系数选用0.69，则地下水资源可开采量513.5万m3。

2.3项目区水资源量及现状开发利用程度

由上述计算可知，项目区地表水资源量408.77万m3，地下水资源量513.5万m3，扣除重复计算量276.37万m2，项目区水资源总量645.90万m3。项目区目前渠道灌溉为直接将灌溉水引入区域被直接利用，现状地下水实际开采量226.67万m3，占地下水资源量的30.46%，占地下水可开采量的44.14%。

2.4项目区农田种植结构

项目区设计灌溉面积20146亩，现状年2014年作物种植比例：小麦81%，夏杂3.9%，玉米51%，秋杂5.1%，复种指数1.41。随着项目区产业结构的调整，工程的实施及节水灌溉方式的进一步推行，按照县域经济发展和凤翔县节水灌溉发展规划要求，到设计水平年2015年，项目区复种指数提高到1.65，灌区作物种植比例：小麦89.2%，玉米46%，夏杂11.2%，秋杂18.6%。

表3-1　现状年和规划年的供需平衡计算结果单位：万m3

3　项目区需水量计算

3.1灌溉方式分析

根据灌溉水源分析资料，结合当地生产习惯和已有的灌溉经验，项目区为井灌和渠灌结合灌区。对于井灌区，用水泵将抽取的地下水压入地埋暗管，水通过出水栓到地面进行自流灌溉；对于渠灌区，利用冯家山水库槐塬抽水站将水提到设计高度后，流到项目区各级渠道自流灌溉。

3.2灌溉制度确定

3.2.1灌溉设计保证率

根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288－99），灌溉设计保证率取P=75%。根据水利和农业等有关部门资料，制定项目区农业灌溉制度。

据调查，项目区农作物主要有玉米和小麦等，以其为典型作物进行需水量分析。根据当地群众的灌溉习惯和同类灌区的灌溉试验资料，采用轮灌制度，拟定作物的灌水次数和灌水定额。

采取畦灌，则田间水利用系数取η田=0.80，取渠系水利用系数η渠=0.8，管道水利用系数η管=0.9，得：η渠=η支×η斗×η分=0.8，所以，η渠灌=η渠×η田=0.64；Η井灌=η管×η田=0.72。

3.2.2灌溉制度

本着以节水为中心，以社会经济和农业生产持续发展为目标的原则，在参照项目区就近灌区的灌溉用水经验的基础上，科学合理地确定各类作物的灌水方式，灌水时间和灌水定额，按小畦灌的灌水方式制定灌溉制度。项目区灌溉制度参照槐塬灌区灌溉制度：

1）现状年：农作物综合净灌溉定额确定为175.93m3/亩，灌溉水利用系数取0.51，毛灌溉定额为345m3/亩，现状年实际灌溉区域面积17146亩计算，项目区现状年灌溉需水量591.5万m3。

2）设计年：农作物综合净灌溉定额确定为198.2m3/亩，渠灌区灌溉水利用系数取0.64，毛灌溉定额为309.7m3/亩，管道灌区灌溉水利用系数取0.72，毛灌溉定额为275.3m3/亩。由上述灌溉制度和灌溉区域面积20146亩计算，其中渠道灌溉面积3838亩，管道输水灌溉面积16308亩，项目区设计水平年年灌溉需水量567.82万m3。

3.3项目区水量供需平衡分析

项目区需水量主要有农田灌溉用水、人畜饮水等组成。

3.3.1项目区现状年水量供需分析

1）灌溉用水量

由上述灌溉制度和现状年实际灌溉区域面积17146亩计算，项目区现状年灌溉需水量591.5万m3。

2）人、畜生活用水量

项目区现状年人口1.82万人，牲畜0.91万头。按照现状年用水标准，综合用水按40L/人·日，牲畜用水按30L/头·日，计算出现状年项目区人畜生活需水量为36.53万m3。

现状年项目区总的需水量为：628.03万m3，其中灌溉需水量591.5万m3，生活需水量36.53万m3；项目区现状灌溉供水量359.07万m3，其中年地下水可供量为226.67万m3，渠道年灌溉供水量132.4万m3。缺水268.96万m3。

3.3.2项目区设计水平年水量供需分析

1）灌溉用水量

由上述灌溉制度和灌溉区域面积20146亩计算，其中渠道灌溉面积3838亩，管道输水灌溉面积16308亩，项目区设计水平年年灌溉需水量567.82万m3。

2）人、畜生活用水量