麦盖提县高效节水项目区水资源供需平衡分析

邵文婷

（喀什地区水利水电勘测设计院，新疆 喀什 844000）

1 项目区概况

麦盖提县高效节水项目区位于新疆维吾尔自治区西南部，塔里木盆地西部，喀喇昆仑山北麓，叶尔羌河下游和提孜那甫河下游。东与塔克拉玛干沙漠相连，东南与皮山，南与莎车、叶城县相邻，西与岳普湖县相交，北以叶尔羌河为界，与巴楚县接壤，东北与阿瓦提县相交，南北宽136 km，东西长160 km，总面积15200 km2。项目区属于叶尔羌河冲积平原中下游的绿洲平原，沿叶尔羌河两岸为平原区，东北部沿叶尔羌河下游一带为原始胡杨森林区，东部为沙漠区，区域内地势平坦，属平原，总体由西南向东北缓缓倾斜。

项目区地处欧亚大陆中部，远离海洋，大陆性干旱气候特征极为明显，热量极为丰富，日照充足，温度年变化大，降雨少，蒸发强烈，无霜期长，气候四季较明显。多年平均气温为11.7℃，最高温度为40.4℃，出现在7月，最低温度为-22.4℃，出现在1月，历年平均≥0℃积温为4683.6℃，≥15℃积温为2592.3℃，≥20℃积温为2528.9℃。降水量稀少，多年平均降水只有43.8 mm，雨少且大都集中在春、夏两季，秋冬降雨特少。蒸发量大，年均蒸发量达2395.5 mm，最大为2576 mm，最小为2070.6 mm，年蒸发量相当于降水量的59倍，所以农作物在生长期内的降水量无法满足对水分的需求，因此作物生长必须依靠灌溉，没有水就没有农业。

2 项目区水资源供需平衡

2.1 水资源供需平衡分析原则

本项目是在原有面积上规划设计，所以水资源供需平衡计算不增加耕地总面积，以高新节水灌溉方式的灌溉定额计算需水量，并与目前常规灌溉方式的用水量对比，计算出所节约的水量，不新增引用地表水资源，以项目区所分配水量满足本区采用节水灌溉技术后的农业灌溉用水需求，并适当考虑生态用水[1]。

2.2 灌溉需水量

2.2.1 作物种植结构

本次项目区滴灌溉控制面积位于项目区位于麦盖提县巴扎结米乡、希依提墩乡、央塔克乡、吐曼塔勒乡、尕孜库勒乡、克孜阿瓦提乡、库木库萨尔乡和昂格特勒克乡。种植面积为3.1115万亩滴灌工程。根据现场调查，项目区现状年种植作物情况，共有四种种植模式：第一部分纯棉花，第二部分枣树行间套种棉花，第三部分核桃树行间套种棉花，第四部分纯核桃树种植。

2.2.2 灌溉制度

（1）项目建成前灌溉制度

项目建成前灌区为地面渠道输水灌溉，项目区现状年灌溉面积为3.1115万亩。现状年农作物灌溉制度具体见表1。

表1 项目区2012年（现状年）灌溉制度表

（2）项目实施后灌溉制度

项目区实施滴灌后，灌溉面积为3.1115万亩，均为滴灌灌溉方式，通过高标准节水灌溉和适宜的灌溉制度达到高效节水的目的，同时降低灌溉需水量。其灌溉制度见表2。

表2 项目区2014年（设计水平年）灌溉制度表

2.2.3 灌溉水利用系数

（1）渠系水利用系数

根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB 50288—99），渠系水利用系数可用各级渠道水利用系数连乘求得。现状年渠道水利用系数综合项目的地理位置、土质及地下水埋深等因素，参照水管部门对相邻地区的实测资料确定，设计水平年的渠道水利用系数可采用公式：

由于本项目缺乏实测资料，故其渠道单位长度水量损失率σ可采用以下公式进行计算：

式中：K为土壤透水性系数，通过查《灌溉与排水工程设计规范》（GB 50288—99）（表 3）可知本工程干渠、支渠、斗渠、农渠分别取K干=0.135，K支=0.075，K斗=0.256，K农=0.185；m 为土壤透水性指数，根据表3取m干=0.040，m支=0.035，m斗=0.050，m农=0.045；Q净为渠道净流量，本工程为3.5 m3/s。将参数值带入式（2）求得，干渠、支渠、斗渠、农渠单位长度水量损失率 σ干、σ支、σ斗、σ农分别为 0.0082、0.0049、0.0136、0.0153。

所以将干渠、支渠、斗渠、农渠单位长度水量损失率σ干、σ支、σ斗、σ农取值带入式（1），可得干渠、支渠、斗渠、农渠渠道水利用系数 η干、η支、η斗、η农分别为 0.87、0.88、0.87、0.88。

表3 土壤透水性系数表

（2）田间水利用系数

根据项目区实际情况，结合麦盖提县节水规划，项目现状年采用常规灌，田间水利用系数为0.86，设计水平年田间水利用系数为0.9。

（3）灌溉水利用系数

根据《灌溉与排水工程设计规范》，现状年灌溉水利用系数为渠系水利用系数与田间水利用系数的乘积；设计水平年由于建设了滴灌工程，滴灌灌溉水利用系数为0.6，滴灌代替了斗渠、农渠和田间。不同水平年灌溉水利用系数见表4。

表4 灌溉水利用系数

2.2.4 需水量计算

项目建设前，项目区灌溉面积为3.1115万亩，根据《灌溉与排水工程设计规范》以及表4的结果，灌溉水利用系数为0.507。项目建设后，项目区灌溉面积没变，进行滴灌灌溉改造后，灌溉水利用系数提高到0.60。灌溉净需水量完全用于灌区作物灌溉，根据规范，按照定额法计算：

式中：Wj是灌溉净需水量，万m3；A是灌区灌溉面积，hm2；M 是灌溉用水定额，m3/667 m2。本灌区灌溉面积 3.1115万亩（2074.33 hm2），《灌溉与排水工程设计规范》所规定的P=75%的灌溉用水定额为0.34，P=90%的灌溉用水定额为0.54，所以P=75%的灌溉净需水量为698万m3，P=90%的灌溉净需水量为1124 万 m3。

2.3 可供水量

在P＝75%保证率时项目区可引水量为1893.06万m3，在P＝90%保证率时项目区可引水量为1531.53万m3。灌区内灌溉系统形成多年，渠道断面形式、规模、过流能力等均能满足农业灌溉要求。滴灌工程项目区均从临近的现有斗、农渠取水，滴灌工程建设后，可保证滴灌工程的用水要求[3]。

2.4 水资源供需平衡分析

通过上述分析可以看出，项目建设后，P=75%的灌溉净需水量为698万m3，P=90%的灌溉净需水量为1124万m3，通过滴灌工程项目的建设，可实现P=75%年节约水量1195.06（1893.06-698） 万 m3，P=90% 年 节 约 水 量 407.53（1531.53-1124）万m3，节约水量可用于其它农业灌溉，适当缓解当地的农业用水矛盾，同时改善当地地质条件。

3 结论

麦盖提县高效节水项目建成运行以来，实际运行情况充分表明本文基于水资源供需现状而进行的高效节水项目区水资源供需平衡分析结果的科学性、适用性与可行性。本文的分析论证结果为麦盖提县高效节水项目区作物种植结构、灌区产业结构的调整优化提供了科学依据，也为灌区管理部门加强灌溉管理，推进灌溉制度完善，摒弃“重建轻管”的传统观念，提升灌溉水利用效率提供了理论基础。