土地整治项目水资源平衡分析
2018-05-14盛晓磊
盛晓磊
[摘要]水资源平衡分析是土地整治项目工程实施的前提和基础。以陕西省榆林市榆阳区岔河则乡土地整治项目为例,通过计算该项目区域地下水补给量、排泄量、地下水可开采量、需水量、可供水量,定量模拟分析了该区域水资源平衡状况,结果表明,在平水年,采用喷灌方式,水资源供需平衡差为正值,供水量大于需水量,该项目具有可实施性。所提供的计算方法可以为类似项目的水资源平衡分析提供理论依据,具有广阔的应用前景。
[关键词]土地整治;水资源分析;供需平衡
[中图分类号]TV213.9 [文献标识码]B
为了保障全国18亿亩耕地的红线,国家大力发展土地整治类项目,将退化及未利用土地经过土地整治工程,积极变成耕地,保障耕地总量面积的动态平衡。而水资源平衡分析是土地整治项目工程实施的前提和基础,为了提高耕地质量,保障区域环境可持續发展,如何进行土地整治类项目的水资源平衡分析就显得尤为重要。水资源平衡分析对于区域内水量的动态平衡具有重要意义,万一出现地下水超采,导致地下水位持续下降,或因过量开发利用地下水,引发了各种环境地质灾害或生态环境恶化现象,将会是对生态环境造成不可逆的伤害。目前已有很多项目在实施前进行水资源平衡分析,本文以陕西省榆林市榆阳区岔河则乡土地整治项目为例,经过定量模拟分析,对项目区水资源平衡状况进行了分析,以期为类似项目的水资源平衡分析提供借鉴。
1 项目区域概况
项目区位于榆阳区西北部,属陕北风沙草滩区,气候为典型中温带半干旱大陆性季风气候,雨少不匀,冬长夏短,日照充足。年均气温8.1℃,≥10℃积温3307.5℃且持续天数为168d,年平均无霜期154d,年平均降水量413.9mm,60.9%集中在7、8、9三个月,年平均日照时数2879h,年总辐射量145.2千卡/cm2,气候资源可满足大农作物生长发育。
2 灌溉水源分析
项目区地处榆溪河西岸远端,位于榆溪河支流白河左岸约1km处,但白河径流量较小,可利用性不高。其地下水为侏罗纪三迭系碎屑岩裂隙潜水和第四系冲积层空隙潜水,根据中国人民解放军00928部队钻探资料表明,项目区含水层厚度为60m,水位埋深2.0~3.0m,流量为47.4m3/h。由于该资料较早,近几年地下水开采量增大,地下水位变化明显。根据项目区内和针对周边机井的现状调查发现,河床周边浅层的地下潜流十分丰富,项目区潜水主要接受大气降水补给、地下水侧向径流补给、凝结水补给及灌溉回归补给,由于地下水位埋深较小,加之项目区内目前少有人烟,故其主要排泄途径是蒸发及侧向径流排泄。该区域内地下水资源丰富,且周边无地下水集中开采现象,因此选取地下水为灌溉水源。
3 需水量计算
项目区内需水量分灌溉用水和生态用水。项目区种植面积为113.2hm2,作物复种指数为1.0,全部种植马铃薯。灌溉方式采用喷灌,喷灌水利用系数80%,设计灌溉保证率75%。
3.1 灌溉定额的确定
项目区设计灌溉保证率为75%,拟定灌溉制度以降雨频率为75%的平水年为代表年,根据本区实践经验,传统漫灌灌水定额为35 m3/667m2,喷灌机灌溉的灌溉回归与地表蒸发占10%,相对于传统灌溉方式,喷灌的灌水定额占传统灌溉定额的70.5%,计算得132.18m?/(a·667m2);同时参考榆阳区大型农业灌溉示范基地与榆林市大地种业农业科技有限公司使用喷灌机的灌溉经验定额115 m?/(a·667m2),综合考量结合本项目实际情况,灌溉定额选用125 m?/(a·667m2)),一年按照灌水五次得单次均灌水定额为25m3/667m2,即37.5mm。
结合灌水方式,结合当地实际,确定项目区马铃薯的灌溉定额见表2。
根据作物灌溉定额,经计算喷灌区作物灌溉需水量为212250m3/a。
喷灌覆盖不到的区域,规划采用低压管道灌溉。低压管道灌溉考虑到采用地埋暗管输水,根据本区实践经验,喷灌圈外漫灌定额取35m3/次·667m2。由于土地面积有限,为了节约土地和水资源,采用一井多用的布井灌溉方法,喷灌与局部低灌交替穿插进行,喷灌完成后,剩余田块采用低灌进行灌溉。
本项目低压管道漫灌区的面积为58.73hm2,喷灌区域外需水量为161998m3/a。
项目区总需水量为37.42×104m3/a。
3.2 生态用水量计算
年生态用水量按照地下水可开采量的30%预留,预留量为126479m3。
4 可供水量计算
项目区灌溉水源为开采项目区地下水潜水,由于项目区为荒草地,没有开发,所以没有已建成的机井,本次设计项目区的可供水量视同为地下水可开采量,即多年平均地下水可供水量为42.16×104m3/a。
5 供需平衡分析
由于项目区实施后,井灌水对地下水有回归补给,故供需平衡差:
项目区供需水量平衡计算成果详见表3。
从表3项目区供需水量平衡计算表可以看出,多年平均地下水可开采量能满足灌溉用水量。土地开发项目实施后,水资源供需平衡,并略有节余。水资源利用可实现区域补排平衡,项目实施不会对水资源平衡体系及生态环境造成负面影响。
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