桑株河灌區(qū)水資源供需平衡分析

□周生祥（喀什地區(qū)水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院阿克蘇分院）

1 灌區(qū)概況

桑株河流域位于皮山縣東部，地理坐標(biāo)介于東經(jīng)78°26′～78°53′，北緯37°22′～36°45′之間。南靠高大的昆侖山脈，北對(duì)廣闊的塔里木盆地，西鄰皮山縣皮山河，東連皮山縣波斯干河，區(qū)內(nèi)地勢(shì)南高北低。桑株河由南向北流經(jīng)康克爾柯?tīng)柨俗蚊褡遴l(xiāng)、桑株鄉(xiāng)，灌溉覆蓋木吉鄉(xiāng)、喬達(dá)鄉(xiāng)、藏桂鄉(xiāng)和皮山國(guó)營(yíng)牧場(chǎng)。灌區(qū)氣候?qū)俚湫偷臏嘏瘞Т箨懶愿珊禋夂颍邓∩?，蒸發(fā)強(qiáng)烈，氣候極度干旱，光照資源充足，風(fēng)沙及浮塵天氣多，自然環(huán)境惡劣，鄉(xiāng)級(jí)柏油路與315國(guó)道相連，對(duì)外交通更便利。灌區(qū)總?cè)丝?1 238人，其中農(nóng)業(yè)人口30 626人，農(nóng)村勞動(dòng)力11 277人。糧食播種面積0.27萬(wàn)hm2，糧食總產(chǎn)量22 195 t，油料產(chǎn)量1 509 t，水果產(chǎn)量8 462 t，蔬菜產(chǎn)量3 579 t。苜蓿年末實(shí)有面積653.60 hm2，年末牲畜存欄總頭數(shù)85 684頭。2016年農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值11 078萬(wàn)元，農(nóng)牧民人均年純收入3 275元。

2 灌區(qū)水資源供需平衡分析

2.1 灌溉制度

灌溉制度主要包括各種作物的灌水次數(shù)、灌水時(shí)間、畝次灌水定額及灌溉定額四個(gè)部分。影響灌溉制度的因素很多，主要有灌區(qū)氣候、土壤、水源條件、灌區(qū)地下水位、作物組成、灌水技術(shù)等因素。

通過(guò)調(diào)查當(dāng)?shù)亓謽I(yè)局、農(nóng)業(yè)局、水管人員，了解各種作物的灌水次數(shù)和灌水時(shí)間。關(guān)于灌水定額和灌溉定額這兩項(xiàng)指標(biāo)，灌區(qū)未做過(guò)系統(tǒng)的實(shí)地調(diào)查。由于皮山縣沒(méi)有灌溉試驗(yàn)資料，因此通過(guò)對(duì)鄰近灌區(qū)的灌溉試驗(yàn)資料分析和近幾年皮山縣水管部門詳細(xì)的灌溉統(tǒng)計(jì)資料分析，可基本確定皮山縣作物的灌溉制度情況。由于低壓管道輸水灌溉是和標(biāo)準(zhǔn)溝畦灌配套使用，因此其灌溉作物的灌溉制度應(yīng)一致，滴灌的灌溉制度是參照節(jié)水高產(chǎn)的灌溉經(jīng)驗(yàn)和為規(guī)劃所作的各種節(jié)水形式的典型設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，綜合分析擬定的灌溉制度。

2.2 水利用系數(shù)

2.2.1 渠系水利用系數(shù)

根據(jù)業(yè)主提供的資料，結(jié)合灌區(qū)渠系利用現(xiàn)狀，綜合分析得出各級(jí)渠道利用系數(shù)。現(xiàn)狀年灌區(qū)主要對(duì)總干、干渠、支渠和部分斗渠進(jìn)行防滲，配套部分建筑物。從這種發(fā)展趨勢(shì)，預(yù)測(cè)各規(guī)劃水平年的渠系水利用系數(shù)。無(wú)防滲層渠道滲漏及其損失的計(jì)算根據(jù)《渠道防滲工程技術(shù)》，采用以下公式進(jìn)行計(jì)算：

式中：S—無(wú)防滲層每公里渠道的滲漏量（m3/s）；A—土壤透水系數(shù)；根據(jù)灌區(qū)土壤資料，取A=3.40；m′—土壤透水程度指數(shù)；取m′=0.50；Q—進(jìn)入渠道的流量（m3/s）。

有防滲層渠道的滲漏計(jì)算，采用公式以下進(jìn)行計(jì)算。

式中：SF—有防滲層渠道每公里渠長(zhǎng)的滲漏量（m3/s）；β—滲漏量折減系數(shù)；根據(jù)防滲形式并參照規(guī)范，取β=0.20。

各級(jí)渠道渠系水利用系數(shù)見(jiàn)表1。

2.2.2 田間水利用系數(shù)

田間水利用系數(shù)與耕地平整程度、灌溉方法、灌水技術(shù)等因素密切相關(guān)，現(xiàn)狀年地面灌田間水利用系數(shù)為0.83，設(shè)計(jì)水平年通過(guò)采用田間節(jié)水措施，使地面灌溉田間水利用系數(shù)達(dá)到0.85。高效節(jié)水形式灌溉的田間水利用系數(shù)根據(jù)相關(guān)規(guī)范取值，詳見(jiàn)表1。

2.2.3 灌溉水利用系數(shù)

根據(jù)以上渠系水利用系數(shù)和田間水利用系數(shù)計(jì)算出各設(shè)計(jì)水平年灌溉水利用系數(shù)，詳見(jiàn)表1。

2.3 需水量分析

根據(jù)灌區(qū)灌溉面積、作物種植比例、灌溉制度以及灌溉水利用系數(shù)，作出本灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉需水量，詳見(jiàn)表2。

表1 桑株河灌區(qū)各設(shè)計(jì)水平年灌溉水利用系數(shù)表

2.4 可供水量分析

巴什閘口位于桑株水庫(kù)下游2.80 km處，由于相距很近，區(qū)間沒(méi)有徑流匯入，故巴什閘口設(shè)計(jì)徑流量年內(nèi)分配仍采用桑株水庫(kù)下泄設(shè)計(jì)徑流量年內(nèi)分配值減去卡爾頓引水渠月引水量，即作為巴什閘口工程場(chǎng)址處不同頻率設(shè)計(jì)徑流量年內(nèi)分配值，見(jiàn)表3。

表2 皮山縣桑株河灌區(qū)現(xiàn)狀年作物需水量表

表3 巴什閘口場(chǎng)址設(shè)計(jì)年徑流量成果表單位：萬(wàn)m3

2.5 供需平衡分析

2.5.1 供需平衡計(jì)算原則

本次供需平衡采用P=50%、P=75%兩種保證率下的來(lái)水過(guò)程進(jìn)行平衡。并按水文分析提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。

2.5.2 供需平衡分析計(jì)算成果

現(xiàn)狀年桑株河灌區(qū)灌溉面積1.40萬(wàn)hm2，P=50%、P=75%可供地表水分別為26 820萬(wàn)m3和23 363萬(wàn)m3，在P=50%的情況下，灌區(qū)作物毛需水量為13 504.40萬(wàn)m3，灌區(qū)余水13 315.60萬(wàn)m3，在P=75%的情況下，灌區(qū)作物毛需水量為13 504.40萬(wàn)m3，灌區(qū)余水9 858.60萬(wàn)m3，項(xiàng)目區(qū)不缺少，下泄水量用于其它灌區(qū)灌溉。

現(xiàn)狀年桑株河灌區(qū)灌溉面積1.40萬(wàn)hm2，P=50%、P=75%可供地表水分別為26 820萬(wàn)m3和23 363萬(wàn)m3，在P=50%的情況下，灌區(qū)作物毛需水量為11 959.10萬(wàn)m3，灌區(qū)余水14 860.90萬(wàn)m3，在P=75%的情況下，灌區(qū)作物毛需水量為11 959.10萬(wàn)m3，灌區(qū)余水11 403.90萬(wàn)m3，項(xiàng)目區(qū)不缺少，下泄水量用于其它灌區(qū)灌溉。

3 結(jié)論

綜上所述，桑株河罐區(qū)續(xù)建配套節(jié)水措施實(shí)施后節(jié)水效果顯著，對(duì)于灌區(qū)水資源配置的合理性具有積極意義。毛灌溉水量與凈灌溉水量等的節(jié)約將產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境生態(tài)效益。灌區(qū)防滲明渠輸配水工程的實(shí)施大大降低了土渠較大的輸水損失，又對(duì)渠道塌方、淤積等的避免具有積極作用。淺濕灌溉技術(shù)的推廣運(yùn)用結(jié)合了作物需水特性規(guī)律及土壤含水量實(shí)際，滿足了灌溉與排水的雙重目的，再加上土地平整與農(nóng)作措施的實(shí)施大大降低地面蒸發(fā)，提高了灌區(qū)水資源的綜合利用率。

［1］殷建斐，五臺(tái)縣水資源狀況與水資源安全問(wèn)題分析［J］，工程技術(shù)(全文版)，2016，9（25）：184.

［2］劉海娟，灌區(qū)水資源供需水量平衡分析［J］，水利技術(shù)監(jiān)督，2015（9）：64-66.

［3］胡震，大沙河灌區(qū)節(jié)水工程項(xiàng)目水資源評(píng)價(jià)及供需平衡分析［J］，水利科技與經(jīng)濟(jì)，2011（12）：74-76.