岐山县农业高效节水灌溉项目水资源平衡分析
2017-08-09杨权功闫连伟
杨权功,闫连伟
(1.陕西省岐山县雍川镇水务管理站,陕西岐山722400;2.陕西省岐山县节水办公室,陕西岐山722400)
岐山县农业高效节水灌溉项目水资源平衡分析
杨权功1,闫连伟2
(1.陕西省岐山县雍川镇水务管理站,陕西岐山722400;2.陕西省岐山县节水办公室,陕西岐山722400)
结合岐山县2015年农业高效节水灌溉项目供需现状以及岐山县水资源开发利用情况,对该项目进行水资源平衡分析,计算得出:项目区地下水补给充分,地表水来水有保证,水质均符合农灌用水标准要求,供水持续稳定,供需平衡。项目实施后,区域内农作物和经济作物产量可大幅提高,促进当地经济发展。
农业;高效节水灌溉;水资源平衡计算;分析
1 工程概况
2015年岐山县农业高效节水灌溉项目区位于岐山县东部和南部地区,距县城东约5 km~12.5 km;涉及益店、青化、枣林和蔡家坡镇等4镇18个行政村。益店、青化和枣林镇片区分别属于冯家山水库东灌区的北干渠灌区和南干渠灌区。蔡家坡镇片区位于渭河南川道地区,属石头河灌区。项目区主要种植作物为大田粮食作物以及苹果和猕猴桃,其中猕猴桃拟采用微喷灌灌水技术,大田粮食作物为低压管道输水灌水技术,苹果为小管出流灌水技术。四个项目区总共实施高效节水灌溉面积1.99万亩,其中低压管道灌溉面积1.05万亩,分别位于益店和枣林镇的9个行政村。小管出流灌溉面积共为0.54万亩,位于青化镇的5个行政村。微喷灌0.4万亩,位于蔡家坡镇的4个行政村。
2 岐山县水资源概况
2.1 岐山县水资源量
岐山县多年平均自产地表水资源量为6266万m3,地下水资源区域分布极为不均,多年平均地下水资源量为10514万m3,可开采量7711万m3。水资源总量为当地降水形成的河川径流量与地下水总补给量之和,再扣除两者之间相互转化的重复计算量。全县地表水资源量为6266万m3,地下水资源量为10514万m3,重复计算量1678万m3,水资源总量为15102万m3,人均水资源量315m3。
全县多年平均水资源可利用总量7957万m3,其中地表水可利用量1676万m3,地下水可开采量7711万m3,地表水与地下水重复量1430万m3。全县入境河流共有七条,其多年平均入境水量40.8亿m3,过境水量较丰富。
2.2 岐山县水资源开发利用现状
岐山县地下水总资源量10514万m3,地下水可开采量7711万m3。全县地下水补给模数为12.3万m3/km2·a,可开采模数为9.02万m3/km2·a。现状年地下水开采量为6450万m3,地下水现状开采率为61.3%。
全县地表水资源有限,灌溉主要利用冯家山、石头河、宝鸡峡灌区外调水,根据上级水行政主管部门分配给岐山地表水量6363万m3。现状年2014年利用冯家山、石头河灌区等流域外地表水量6079万m3,县域内水库塘坝实际供水515万m3,岐山县地表水可利用量1676万m3,现状年岐山地表水水资源开发利用率为30.7%。
2.3 项目区水资源量
岐山县水资源划分为五个水资源开发利用区,2015年岐山县节水灌溉建设项目蔡家坡镇猕猴桃节水灌溉节水项目位于渭河南川原石头河灌区,青化镇苹果节水灌溉项目,枣林镇及益店镇粮食节水灌溉项目位于渭北台塬冯家山灌区。由《陕西省岐山县水资源开发利用现状分析报告》相关成果得出项目区水资源量为959万m3,可利用量为614万m3。
对照《陕西省宝鸡市水资源调查评价报告》有关成果,渭河南川原石头河灌区地下水总补给量年均50万m3/km2以上,可开采量年均30~50万m3/km2,地下水资源较丰富。渭北台塬冯家山灌区地下水总补给量年均15~20万m3/km2,可开采量年均10~15万m3/km2。经分析,二者确定的项目区水资源量成果相近,符合区域水资源特征,相关成果确定的项目区水资源量是合理可靠的。
3 项目区水资源供需平衡分析
3.1 现状年水资源供需平衡分析
3.1.1 现状年需水量
(1)灌溉需水量
现状年2014年项目区主要种植小麦、玉米、苹果、猕猴桃等作物,项目区现有耕地面积19900亩,实灌面积5466亩,多采用漫灌的灌水方式,灌溉水利用系数为0.65。项目区现有作物综合灌溉定额为243.62 m3/亩。现状年项目区(2014年)农田灌溉总需水量484.80万m3。
(2)人畜生活及工业需水量
现状年项目区内人口为1.5万人,牲畜1.02万头,项目区内没有乡镇企业,不考虑其需用水量。农村居民生活用水按40升/人·日,牲畜用水按25升/头·日,人畜生活需水量31.21万m3。
(3)生态用水量
生态需水量按灌溉需水量的1.5%计算,生态需水为7.27万m3。
(4)总需水量
项目区总需水量为农灌、人畜生活及生态用水总需水量的和,523.28万m3。
3.1.2 现状年可供水量
目前项目区人畜生活用水在农村安全用水工程中已经解决,其可供水量为40万m3。现状年项目区灌溉用水主要采用地下水水源,共有各类井40眼,灌溉面积5466亩,主要采用费时费力的漫灌灌水方式,平均单井控制面积较小,为136.65亩。依据现状年灌溉制度及灌水方式,综合考虑现有机井出水情况,得出灌溉水源工程可供水量为99.40万m3。则现状年项目区可供水总量为139.40万m3。
3.1.3 供需平衡分析
水资源供需分析按P=75%保证率的偏旱年进行供需计算,现状可供水量为139.40万m3,总需水量523.28万m3,现状年总体缺水383.88万m3,农业灌溉缺水达到385.40万m3,现状年(2014年)灌溉缺水较为严重。仅仅依靠现状年供水水源,不增加水源,不制定合适有效的灌溉制度以及灌水方式下,未来灌溉用水形势将更为严峻,将严重制约当地的农业经济持续快速发展。
3.2 设计年水资源供需平衡分析
3.2.1 需水量预测
(1)灌溉需水量
设计水平年2016年项目区新建成节水灌溉面积19900亩,综合灌溉水利用系数管灌0.8,小管出流和微灌为0.9,作物种植结构基本维持不变,其灌溉制度在大田作物项目区P=75%时综合灌溉定额为285.74 m3/亩,在果树项目区P=85%时综合灌溉定额为116.31 m3/亩。则设计水平年2016年项目区灌溉需水量Q=285.74×10500+116.31× 9400=409.36万m3。
(2)人畜生活及工业需水量
按人口增长率按5‰,牲畜存栏头数按10%增长计。设计水平年项目区内人口达到1.52万人,牲畜达到1.23万头。人畜生活需水量共43.58万m3。
(3)生态用水量
生态需水量按灌溉需水量的1.5%计算,生态需水为6.14万m3。
(4)总需水量
项目区总需水量为农灌、人畜生活、生态用水总需水量的和,即:Q=409.36+52.31+6.14=467.81万m3。
3.2.2 可供水量预测
2016年,人畜生活用水及生态用水可供水量为60万m3。在不增加水源工程的情况下,设计水平年供水维持现状年水平,供水139.4万m3,显然不能满足设计水平年467.81万m3的需水要求。依据项目区水资源分布状况以及需水要求,制定相应的水源工程规划。在蔡家坡镇落星堡村猕猴桃种植区新建调节池取水,取水水源是从石头河水库通往五丈原的供水渠道,渠道设计流量0.5 m3/s,该供水渠道功能为灌溉兼工业用水,经实测,给落星堡村分得的流量为0.05 m3/s,通过计算该村640亩猕猴桃,蓄水池供水需提供的流量为0.035 m3/s(125 m3/h),所以落星堡村新建蓄水池灌溉工程可以满足灌溉需水。洪沟村猕猴桃种植区新建泵站取水,取水水源为洪沟山前排水渠,通过多次实测得出该渠道的流量为0.065 m3/s(234 m3/h),通过计算该区960亩猕猴桃灌溉所需的系统流量为0.049 m3/s(176.7 m3/h),在该排水渠新建泵站取水可以满足洪沟村灌溉需水。计算这两处水源可实现年供水24.57万m3。新建成机井54眼,加上原有能使用的40眼,共计94眼井,通过布设管道,单井平均控制面积由现状年的136.65亩提高到211.70亩,灌水方式由现状年的漫灌变为管灌、小管出流以及微喷灌等,用水效率提高,综合分析后,可得机井供水量为384.98万m3。设计水平年项目区农业灌溉供水总量为409.64万m3,项目区可供水总量达到469.64万m3。
3.2.3 供需分析
水资源供需分析按P=75%保证率的偏旱年进行供需计算,项目区水利工程于2016年完全建成并投入使用,将有19900亩农田实行节水灌溉措施。项目区人畜生活及生态用水在农村安全用水工程中解决,其可供水量为60万m3,能满足项目区人畜生活生态58.45万m3需水量;农业灌溉需水量为409.21万m3,项目区水利工程建成后所能提供的水量为409.64万m3,灌溉用水供需基本达到平衡,设计水平年项目区供水量满足项目区需水要求,从而支撑和促进项目区经济社会的可持续发展。见表1。
3.3 各分区设计水平年水资源供需平衡计算
对项目所涉及行政村逐一进行水资源供需平衡分析,鉴于人畜生活生态用水在安全饮水工程中已经解决,这里只考虑项目区灌溉需水量的满足程度,仅对农田灌溉进行供需分析,通过对项目区现状及设计水平年供需水量平衡计算分析,项目区及其各分区,新增水源工程后,农业灌溉用水供需均可达到平衡。项目区地下水资源资源量为793万m3,可采量为516万m3,项目工程实施后,地下水供水工程可供水量达到445.07万m3,地下水开发程度86.25%。项目区地表水资源量为183万m3,可利用量为98万m3,提水泵站建成后,地表水可供水量达到24.57万m3,地表水利用率为25.1%。项目区水资源条件能满足项目开发利用需求,尚有一定余地。见表2。
表1 设计水平年项目区水资源供需平衡表(P=75%)
表2 设计水平年各项目片区农田灌溉水资源供需平衡表
4 结语
对岐山县2015年农业高效节水灌溉项目区水资源平衡分析计算得出:项目区地下水补给充分,地表水来水有保证,水质均符合农灌用水标准要求,供水持续稳定,供需平衡。项目实施后,区域内农作物和经济作物产量大幅提高,其中粮食产量年增加178.5万kg,粮食作物区年增产值454.4万元;粮经总产值达到724.4万元,项目区农民人均增加收入1000.0元。
S274
B
1673-9000(2017)04-0175-03
2017-03-05
杨权功(),男,陕西岐山人,大学文化程度,水利工程师,毕业于四川农业大学水利水电专业,从事基层水利管理工作多年作。