甘肃省陇南市武都区油橄榄灌溉水量平衡分析

李晓萍 何文才

(杭州水利水电勘测设计院有限公司兰州分公司，甘肃 兰州 730000)

1 绪论

1.1 背景

油橄榄在我国适生区域有限，甘肃省陇南市武都区是我国油橄榄最佳适生区之一，发展油橄榄具有得天独厚的自然资源优势。为了把油橄榄这一特色优势产业发展好，武都区区委、政府按照“尊重规律、扩大规模、强化科技、健全市场、壮大龙头、打造品牌、提质增效”的总体要求，坚持以科学发展观为指导，进一步明确任务、靠实责任、强化措施，以国内外油橄榄新品种引进为突破口，以油橄榄科研试验品种园建设为重点，强化特色产业示范点建设，加强科研试验示范培训，加大项目申报争取力度，积极开展技术合作交流，为开展科研试验示范、提升油橄榄产业的科技支撑能力奠定了坚实基础[1]。

陇南市武都区引种油橄榄始于1975年。1998年，在国际橄榄油理事会绘制的《世界油橄榄分布图》上，第1次标上了中国的名字，甘肃陇南也被划在分布区内。陇南油橄榄种植面积占全国种植总面积的38.7%，武都区油橄榄种植面积占全市种植面积的50.7%，鲜果产量和橄榄油产量分别占全国的87.6%和89%，居全国第1位[2]。武都区深入践行习近平总书记关于“绿水青山就是金山银山”的发展理念，坚持生态优先、绿色发展，依托辖区自然资源优势，聚焦特色优势油橄榄产业，把油橄榄作为全区主导产业之一，按照区油橄榄产业“三年倍增”行动方案和“合作社建园、大户流转土地”的思路，努力将资源优势转化为发展优势，打造乡村振兴“新引擎”。

1.2 项目区地理位置

陇南市地处甘肃省南部，东邻陕西，南接四川，西接甘南州，北靠定西市和天水市，位于E104°01′～106°36′，N32°36′～34°32′。地势西北高，东南低。陇南北靠黄土高原，与天水秦州区、麦积区、武山县、甘谷县接壤；南抵四川盆地，与广元市、青川县、绵阳市平武县和阿坝州九寨沟县毗连；西依甘南高原，与迭部县、舟曲县和定西市的岷县相连；东接秦巴山地，与陕西汉中市宁强县、略阳县、勉县和宝鸡市凤县为邻。

甘肃省陇南市武都区位于甘肃省东南部、陇南市中西部、白龙江中游。武都区地处甘肃东南部，境内海拔667～3600m，气候条件得天独厚，温暖湿润，光热资源比较充足，适宜于多种农作物生长。有各类动物1300多种，有各类中药材1200多种，其中“米仓红芪”“武都黄连”饮誉中外。有花椒、桔柑、油橄榄等经济林果百余种，其中“大红袍花椒”品质优良，畅销国外，白龙江河谷地带则被专家认为是全国油橄榄最佳适生地。境内有神奇的万象洞、朝阳仙洞、水濂瀑布、千坝草原、太白积雪、五凤彩云、六月冰泉、南宋古建筑广严院和红桐河自然保护区等。陇南地理位置如图1所示、项目区地理位置如图2所示。

图1 陇南市地理区位图

图2 项目区地理区位图

2 项目区基本情况

2.1 项目区概况

武都区位于甘肃省东南部，长江流域嘉陵江支流白龙江中游，秦巴山系结合部，陕西、甘肃、四川3省交通要道，陇南市政治、经济、文化之中心。东与康县相接，南连陕西省宁强县、四川省青川县和陇南市武都区，西接武都区、舟曲县、宕昌县，北邻宕昌县、礼县、西和县，东北与成县隔水相望。地理坐标为N32°47′～33°42′，E104°34′～105°38′，南北极长为100.8km，东西最宽为76.2km，总面积为4683万km2。武都区属大陆性亚热带气候，据武都区气象站资料统计，多年平均气温14.5℃，实测极端最高温度为37.6℃，实测极端最低气温为-8.1℃，年平均降雨量474.6mm，最多月7月降水量93.0mm，最少月12月降水量0.9mm；年平均蒸发量1740.0mm，平均日照时数1911.7h；夏季盛行东南风，冬季以西北风为主，春秋为风更替过度期，且春秋多风，多年平均风速1.5m·s-1，最大风速24.0m·s-1，最大冻土深度30cm。根据武都区气象站气象资料，项目区月平均降雨量、平均蒸发量、平均气温、平均风速如图3、图4所示。

图3 项目区月平均降雨量及平均蒸发量

图4 项目区月平均气温及平均风速

武都区全区辖36个乡镇，4个街道办，684个行政村，11.62万户，农业人口47.73万人，占总人口的90.3%。全区南北长100.5km，东西宽76.2km，土地总面积4683km2，其中耕地46.84千hm2，坡耕地9.57千hm2，水平梯田33.86千hm2。项目区共涉及13个乡镇，分别为龙凤乡、江南街道办、郭河乡、角弓镇、桔柑镇、马街镇、蒲池乡、三河镇、玉皇乡、汉王镇、两水镇、石门镇、外纳镇。

2.2 水利工程现状

武都区截至2019年底，共有灌溉渠道1974km，已衬砌691km，未衬砌1283km，衬砌率35%。建成电灌提水工程184处，配套建筑物217处，总装机10820kW，完好率78%。工程主要分布在白龙江沿岸，海拔在1800m以下的半山及河谷区，渠道大部分为土渠，完好程度较差，渠系水利用系数不足0.4，灌溉水利用系数不足0.35。电灌工程设施老化严重，由于白龙江河道下切，水位降低，提水困难[3]。

2.3 油橄榄的经济地位

1975年陇南市武都区开始引种油橄榄，经过40余年的探索实践，全区油橄榄面积达到3.37万hm2，保存面积约占我国的60%，橄榄油产量占93%，成为我国最大的初榨橄榄油生产基地，部分果园挂果和出油率高于地中海[4，5]。油橄榄2012—2021年经济地位见表1、种植面积如图5所示。

表1 2012—2021年油橄榄经济地位

图5 2012—2021年油橄榄种植面积

《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》(2011年中央一号文件)、中央水利工作会议和《中共甘肃省委甘肃省人民政府贯彻落实<中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定>的实施意见》对油橄榄水利配套工程建设给予了高度重视，提出要将油橄榄水利配套工程建设作为今后农村水利工作的重要任务。陇南地处长江流域上游，有水有地、水低田高、山高水高，是我国典型的山丘区，具有开展油橄榄水利配套工程建设的独特优势；以农业为主导产业的陇南9县区均为国家扶贫开发重点县区，是甘肃省乃至全国最贫困的地区之一，同时也是我国重要的油橄榄特色农业生产基地。因此，围绕油橄榄开展水利配套工程建设实现脱贫致富非常必要[6，7]。

2.4 灌溉范围及面积

项目区共涉及13个乡镇、2万hm2油橄榄的灌溉，分别为龙凤乡、江南街道办、郭河乡、角弓镇、桔柑镇、马街镇、蒲池乡、三河镇、玉皇乡、汉王镇、两水镇、石门镇、外纳镇。水源为沟道、河流及机井，分为自流灌溉和提灌。种植作物全部为油橄榄，具体灌溉范围及面积见表2。

表2 项目区灌溉面积统计表

3 需水量分析

3.1 设计水平年

工程基准年采用2022年，根据陇南市及相关农业和土地规划，规划水平年确定为2027年。

3.2 灌溉保证率

根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB 50288-2018)，以旱作物为主的缺水灌区，其灌溉设计保证率为50%～75%，根据本工程的实际情况及灌溉用水等因素综合考虑，确定本次灌溉设计保证率采用P=75%。

3.3 灌溉制度设计

项目区种植作物为油橄榄，土质为中壤土，灌溉方式为管灌(穴灌)，根据《灌溉与排水工程设计标准》(GB 50288-2018)、《微灌工程技术规范》(GB/T 50485-2009)进行灌溉制度的确定。

3.3.1 设计灌水定额

计算设计净灌水定额为235.20m3·hm-2，灌溉水利用系数为0.87，设计毛灌水定额为270.34m3·hm-2。

经实地调查每0.0667hm2地约为33株，每棵树均有7.5m3深0.3m的树穴。故每0.0667hm2地树穴面积为250m2，占总面积的40%左右，计算得管灌(穴灌)的灌水定额108.14m3·hm-2。

3.3.2 设计灌水次数

经向当地有经验的群众调查了解及参考有关文献，结合当地实际情况，用节水灌溉时，油橄榄树的灌溉定额为600m3·hm-2左右；采用管灌(穴灌)进行灌溉，灌水次数8次，灌溉周期15d。

3.3.3 设计灌溉制度

根据灌水定额及灌水次数，确定本次油橄榄毛灌水定额为120m3·hm-2，与本次理论计算的毛灌水定额108.14m3·hm-2基本接近，故本次管灌(穴灌)的毛灌水定额确定为120m3·hm-2，灌溉定额为600m3·hm-2。

油橄榄的生长发育分为扬花期、果实膨大期、成熟期，根据油橄榄生长发育需要设计管灌(穴灌)灌溉制度见表3。

表3 管灌(穴灌)灌溉制度表

3.4 需水量计算

灌区水源为沟道、河流及机井，根据灌溉制度及灌溉范围，项目区总需水量1200万m3，各乡镇需水量计算见表4。

表4 项目区灌溉需水量表

4 供水量分析

项目区沟道水水量为设计人员现场实测流量。机井用水来自白龙江，出水量按照50m3·h-1设计，由相关部门批准许可用水。项目区总供水量8286.19万m3，各乡镇供水量见表5。

表5 项目区供水量表

5 水资源供需平衡分析

项目区灌溉需水量为1200万m3，可供水量为8286.19万m3，从水资源角度分析，项目区机井设计供水能力和沟道、河流来水量均能满足项目区灌溉用水需求，用水量总量富余7086.19万m3，项目区水量平衡分析见表6。项目区现状无灌溉，经对项目区实际供水量调查，从水资源角度分析，灌区实际供水量满足灌溉需水量，不考虑生活、生态、工业用水需求，项目区不存在指标缺水性问题，存在工程性缺水问题。

表6 项目区供需平衡分析

6 结论

陇南市武都区作为我国油橄榄最佳适生区之一，中国最大的初榨橄榄油生产基地，在社会经济发展中起着重要作用。现状油橄榄无灌溉设施，依靠天然降水。经过调查分析，项目区水资源满足灌溉需水，项目区灌溉需水量为1200万m3，可供水量为8286.19万m3，用水量总量富余7086.19万m3。存在工程性缺水问题，所以围绕油橄榄开展水利配套工程建设，提高油橄榄产量，实现小康生活非常必要。