基于地下水超采综合治理工程的农业需水预测分析

李 静

（河北省保定水文水资源勘测局，河北 保定 071000）

邯郸市属资源性缺水地区，农业用水占到全市总用水比例的70%左右，尤其在东部平原区，多地农田灌溉采用传统的灌溉方式，如大水漫灌等，浪费水资源，导致地下水超采严重。2014年邯郸市按照国家地下水超采综合治理工作部署和要求，通过对农业种植结构的调整、采用蔬菜膜下滴灌水肥一体化节水技术、建设井灌区高效节水工程和地表水置换地下水灌溉工程等，综合治理地下水超采问题[1]。本文对地下水超采治理工程中的农业需水进行预测分析。

1 邯郸市农业现状用水量

邯郸市共涉及13个县（除主城区、武安市、涉县和峰峰矿区）实施了地下水超采综合治理工程，现状水平年灌溉面积为811.37万亩，其中农田有效灌溉面积731.39万亩，林果地面积80.00万亩。农田有效灌溉面积主要包括水浇地和菜田，面积分别是624.46万亩和106.94万亩。作物种类包括小麦、玉米、黄瓜、西红柿、土豆等；灌溉方式包括传统灌溉方式的小白龙灌溉、大水漫灌，节水灌溉方式的固定式喷灌、平移式喷灌、绞盘式喷灌、滴灌、微喷灌、高标准管灌等。

邯郸市结合现状年的种植结构、灌溉方式、现有农田灌溉面积以及田间灌溉试验分析计算现状水平年（2015年）农业用水量[2]，可以得到现状水平年农业用水量为199977.00万m3，所得结果见表1。

表1 邯郸市2015年灌溉用水量计算结果

2 规划水平年农业需水量预测

邯郸市农业需水量现状水平年为2015年，规划水平年为2020年、2030年，分别预测农业需水情况。

2.1 农业灌溉制度发展规划

根据邯郸市近年来农业发展情况，结合河北省地下水超采综合治理项目实施情况，以及农业节水要求，分别对2020年和2030年农业灌溉模式发展情况作出规划，主要针对邯郸市实施地下水超采综合治理工程的项目县。

（1）2020年农业灌溉面积发展情况规划

邯郸市地下水超采综合治理工程项目县保持现有灌溉面积811.37万亩不变。农田灌溉面积731.37万亩，林果地灌溉面积为80.00万亩。

大田作物面积624.46万亩，其中小麦、玉米种植比例占大田作物的80%，其中65%采用高标准管灌，15%采用喷灌；棉花、红薯、花生、油菜比例占大田作物的20%，灌溉方式采用喷灌。蔬菜种植面积106.91万亩，其中大棚西红柿、黄瓜种植面积为25%，采用滴灌方式灌溉；大田菜包括大蒜、土豆和白菜，种植面积为75%，采用滴灌方式灌溉。林果种植面积80.00万亩，林果灌溉方式采用沟灌。

（2）2030年农业灌溉面积发展情况规划

邯郸市地下水超采综合治理工程项目县保持灌溉面积811.37万亩不变。农田灌溉面积为731.37万亩，林果地灌溉面积为80.00万亩。

大田作物面积624.46万亩，其中小麦、玉米种植比例占大田作物的80%，其中采用高标准管灌面积约为40%，采用喷灌的面积为40%；棉花、红薯、花生、油菜比例占大田作物的20%，采用喷灌灌溉方式。蔬菜种植面积106.91万亩，其中大棚黄瓜、西红柿种植面积为25%，灌溉方式均为滴灌；大田菜包括大蒜和白菜、土豆和白菜，种植面积为75%，灌溉方式均为滴灌。林果种植面积80.00万亩，林果灌溉方式采用沟灌。

2.2 综合灌溉定额确定

2020年项目县全部实施节水灌溉措施，根据灌溉试验结果确定规划水平年的综合灌溉定额，见表2。

表2 2020年综合灌溉定额

2030年项目县全部实施节水灌溉措施，确定规划水平年的综合灌溉定额，见表3。

表3 2030年综合灌溉定额

2.3 农业需水量预测

农业灌溉需水预测是根据规划灌溉面积和综合灌溉定额，规划水平年2020年和2030年灌溉需水量根据下式计算[3]：

式中：W需为总灌溉需水量，m3；Ai为不同种植作物灌溉面积，万亩；Mj为第j种农作物灌溉定额，m3/亩。

计算结果见表4。

表4 2020年、2030年灌溉需水量预测结果

通过农业灌溉需水预测可知，2020年枯水年灌溉需水量为161312.90万m3、平水年灌溉需水量为130726.30万m3，丰水年灌溉需水量为100853.92万m3；2030年枯水年灌溉需水量为173802.10万m3、平水年灌溉需水量为140093.20万m3，丰水年灌溉需水量为105849.60万m3。

3 结论

（1）通过对邯郸市地下水超采综合治理工程项目县现状水平年农业用水量进行分析，得到现状水平年农业用水量为199977.00 万 m3；

（2）基于邯郸市地下水超采综合治理工程，对规划水平年农田灌溉方式进行合理规划，并在此基础上结合灌溉试验得到灌溉定额，对规划水平年农业需水量进行预测，预测结果为，2020年邯郸市地下水超采综合治理工程项目县农业灌溉需水量枯水年为161312.90万m3，平水年为130726.30万m3，丰水年为100853.92万m3；2030年邯郸市地下水超采综合治理工程项目县农业灌溉需水量枯水年为173802.10万m3，平水年为140093.20万m3，丰水年为105849.60万m3。

从以上结论可以看出，通过高效节水的灌溉方式能够有效减少邯郸市农业需水量，减少地下水开采量。该预测结果可为邯郸市农田灌溉制度以及水资源优化配置提供参考依据。