土地整治项目中水资源平衡分析

刘吉磊 郝 英

(1.邱县国土资源局，河北 邱县 057450; 2.邯郸学院，河北 邯郸 056000)

0 引言

水资源平衡分析是土地整治项目中的一项重要工作[1]。水量平衡是一个相对的概念，是指在一定的保证率下的水量供需平衡[2]。因此在进行水资源平衡分析之前，首先要确定灌溉设计保证率。根据GB 50288—99灌溉与排水工程设计规范，灌溉设计保证率可根据水文气象、水资源、作物组成、灌区规模、灌水方法和经济效益等因素确定[3,4]。本研究以邱县香城固镇西留善固村等七个村土地整治项目为例，对水资源平衡进行了详细分析。

1 研究区概况

研究区位于河北省邯郸市东北部的邱县，地理坐标为东经115°03′02″～115°19′10″，北纬36°38′08″～36°57′49″。地处太行山东麓，大地貌属黄河、漳河冲积扇的下部，冀南平原中部交接洼地以下的冲积平原，系由黄河、漳河冲积而成。研究区原为河流水面，由于上游整治、多处水闸的修建，今年水位下降，原河道两侧较高区域已经露于地表，研究区内总体地势较为平缓，在地块的局部存在陡坎。

2 水资源平衡分析

2.1 可供水量分析

根据项目区水资源评价材料，区内可利用水资源分为两部分，一是外流域调水，二是大气降水。

2.1.1外流域调水量

项目区紧邻的老沙河由邱城镇入境，并由香城固乡出境进入邢台市威县，流经全县6个乡镇24个村庄，境内长度为28 km，流域面积为24.68 km2。项目区南侧为小屯蓄水闸，是邱县最大的蓄水工程。该闸1979年10月建成，为中型蓄水闸，闸底高程19.98 m，闸顶高程34.88 m；设计过水流量346 m3/s，校核流量346 m3/s，最大蓄水深度4.6 m，最大蓄水量338万m3，设计灌溉面积3.0万亩。

由于项目区紧邻该闸，故在该闸设计灌溉面积内，水量充足，完全满足项目区灌溉需水量(按邱县农业灌溉综合用水指标136 m3/亩计算，项目区复种指数为200%，需水约34万m3，故本项目外流域调水量计为34万m3)。

2.1.2大气降水

根据《河北省邱县水长期供求计划报告》提供的降雨系列材料，得到本区内降雨量特征值统计表见表1。

表1 项目区降雨量特征值统计表

根据上述分析，项目区偏枯年(P=75%)降水量P=447.9 mm，按30%计算有效降量，项目区土地整治面积S=83.432 8 hm2，则可利用有效降水量P′计算如下：

有效降水量(P′)=降水量(P)×有效降水系数×承雨面积(S)=447.9×30%×83.432 8×10-3=11.210 9万m3。

2.1.3项目区典型年可供水资源

项目区典型年可利用水资源量见表2。

表2 项目区典型年可利用水资源量

2.2 项目区需水量预测

2.2.1农业生产需水量预测

1)根据设计标准，灌溉设计保证率取75%。

2)依据《农用地质量分等规程》及《河北省耕地质量等级调查与评定》，确定项目区标准耕作制度为：冬小麦、夏玉米，复种类型为一年两熟，复种指数为200%。

3)项目区采用以机井配套管道灌溉为主，根据《灌溉和排水工程设计规范》，田间水利用系数取0.90，管道水利用系数取0.97，则本项目灌溉水利用系数为两者的乘积，即0.87。

4)根据《中国主要作物需水量与灌溉》及项目区标准耕作制度，确定项目区在灌溉保证率P=75%的灌溉条件下主要作物灌溉制度：小麦灌水4次，灌水定额600 m3/hm2～675 m3/hm2；玉米灌水2次，灌水定额600 m3/hm2～675 m3/hm2。小麦、玉米灌溉制度见表3。

5)确定项目区灌溉面积。

表3 小麦、玉米灌溉制度表(P=75%)

项目区总面积为83.432 8 hm2，整治后耕地面积为81.852 6 hm2，则灌溉总面积为81.852 6 hm2。根据项目区现有耕作制度和种植习惯，确定项目区主要农作物品种为：小麦、玉米，一年两熟，按照复种指数为200%，种植模式为冬小麦—夏玉米，种植面积均为81.852 6 hm2。

6)灌溉需水量的确定。

项目区需水量主要考虑农业生产需水量，用式(1)计算：

(1)

其中，W为农业生产总需水量，m3；M为净灌溉定额，m3/hm2；A为灌区面积，hm2；η为灌溉水利用系数。

则项目区农业生产总需水量计算见表4。

表4 项目区主要农作物灌溉用水量计算表(P=75%)

2.2.2项目区用水总量预测

项目区总需水量包括小麦、夏玉和棉花米用水三类。项目区总需水量为:

W需=W小麦+W玉米+W棉花。

根据上述计算结果，项目区每年总需水量为33.870 0万m3，其中小麦用水量为22.580 0万m3，玉米用水量为11.290 0万m3。

2.3 平衡分析

通过以上对项目区的可供水量分析及需水量预测，得到项目区年可供水量及需水量。项目区水资源供需对比，详见表5。

表5 项目区水资源供需对比表

通过上述计算，该项目实施后在农业灌溉保证率为75%条件下，项目区每年可供水总量为W供=45.210 9万m3，总需水量为W需=33.870 0万m3，W供>W需，供大于需，项目实施后能满足作物灌溉需水要求。

综上所述，项目区水资源具备了土地整治需要的农业灌溉条件，但也要求在提高农业综合生产能力的同时，提高水资源利用效率、严格水资源管理、转变农业节水机制、加强农业节水综合措施，确保项目区水资源的节约可持续利用。

3 结语

本研究以河北省邱县香城固镇西留善固村等七个村土地整治项目为例，结合项目区实际情况，对水资源平衡进行了分析。结果表明，项目区水资源具备了土地整治需要的农业灌溉条件，通过水资源平衡分析，提高了研究区水资源利用率，确保了研究区水资源的节约与可持续利用，为项目的顺利开展提供了保障。