岐山縣農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目水資源平衡分析

楊權(quán)功，閆連偉

（1.陜西省岐山縣雍川鎮(zhèn)水務(wù)管理站，陜西岐山722400；2.陜西省岐山縣節(jié)水辦公室，陜西岐山722400）

岐山縣農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目水資源平衡分析

楊權(quán)功1，閆連偉2

（1.陜西省岐山縣雍川鎮(zhèn)水務(wù)管理站，陜西岐山722400；2.陜西省岐山縣節(jié)水辦公室，陜西岐山722400）

結(jié)合岐山縣2015年農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目供需現(xiàn)狀以及岐山縣水資源開(kāi)發(fā)利用情況，對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行水資源平衡分析，計(jì)算得出：項(xiàng)目區(qū)地下水補(bǔ)給充分，地表水來(lái)水有保證，水質(zhì)均符合農(nóng)灌用水標(biāo)準(zhǔn)要求，供水持續(xù)穩(wěn)定，供需平衡。項(xiàng)目實(shí)施后，區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量可大幅提高，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。

農(nóng)業(yè)；高效節(jié)水灌溉；水資源平衡計(jì)算；分析

1 工程概況

2015年岐山縣農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目區(qū)位于岐山縣東部和南部地區(qū)，距縣城東約5 km～12.5 km；涉及益店、青化、棗林和蔡家坡鎮(zhèn)等4鎮(zhèn)18個(gè)行政村。益店、青化和棗林鎮(zhèn)片區(qū)分別屬于馮家山水庫(kù)東灌區(qū)的北干渠灌區(qū)和南干渠灌區(qū)。蔡家坡鎮(zhèn)片區(qū)位于渭河南川道地區(qū)，屬石頭河灌區(qū)。項(xiàng)目區(qū)主要種植作物為大田糧食作物以及蘋果和獼猴桃，其中獼猴桃擬采用微噴灌灌水技術(shù)，大田糧食作物為低壓管道輸水灌水技術(shù)，蘋果為小管出流灌水技術(shù)。四個(gè)項(xiàng)目區(qū)總共實(shí)施高效節(jié)水灌溉面積1.99萬(wàn)畝，其中低壓管道灌溉面積1.05萬(wàn)畝，分別位于益店和棗林鎮(zhèn)的9個(gè)行政村。小管出流灌溉面積共為0.54萬(wàn)畝，位于青化鎮(zhèn)的5個(gè)行政村。微噴灌0.4萬(wàn)畝，位于蔡家坡鎮(zhèn)的4個(gè)行政村。

2 岐山縣水資源概況

2.1 岐山縣水資源量

岐山縣多年平均自產(chǎn)地表水資源量為6266萬(wàn)m3，地下水資源區(qū)域分布極為不均，多年平均地下水資源量為10514萬(wàn)m3，可開(kāi)采量7711萬(wàn)m3。水資源總量為當(dāng)?shù)亟邓纬傻暮哟◤搅髁颗c地下水總補(bǔ)給量之和，再扣除兩者之間相互轉(zhuǎn)化的重復(fù)計(jì)算量。全縣地表水資源量為6266萬(wàn)m3，地下水資源量為10514萬(wàn)m3，重復(fù)計(jì)算量1678萬(wàn)m3，水資源總量為15102萬(wàn)m3，人均水資源量315m3。

全縣多年平均水資源可利用總量7957萬(wàn)m3，其中地表水可利用量1676萬(wàn)m3，地下水可開(kāi)采量7711萬(wàn)m3，地表水與地下水重復(fù)量1430萬(wàn)m3。全縣入境河流共有七條，其多年平均入境水量40.8億m3，過(guò)境水量較豐富。

2.2 岐山縣水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

岐山縣地下水總資源量10514萬(wàn)m3，地下水可開(kāi)采量7711萬(wàn)m3。全縣地下水補(bǔ)給模數(shù)為12.3萬(wàn)m3/km2·a，可開(kāi)采模數(shù)為9.02萬(wàn)m3/km2·a?，F(xiàn)狀年地下水開(kāi)采量為6450萬(wàn)m3，地下水現(xiàn)狀開(kāi)采率為61.3%。

全縣地表水資源有限，灌溉主要利用馮家山、石頭河、寶雞峽灌區(qū)外調(diào)水，根據(jù)上級(jí)水行政主管部門分配給岐山地表水量6363萬(wàn)m3。現(xiàn)狀年2014年利用馮家山、石頭河灌區(qū)等流域外地表水量6079萬(wàn)m3，縣域內(nèi)水庫(kù)塘壩實(shí)際供水515萬(wàn)m3，岐山縣地表水可利用量1676萬(wàn)m3，現(xiàn)狀年岐山地表水水資源開(kāi)發(fā)利用率為30.7%。

2.3 項(xiàng)目區(qū)水資源量

岐山縣水資源劃分為五個(gè)水資源開(kāi)發(fā)利用區(qū)，2015年岐山縣節(jié)水灌溉建設(shè)項(xiàng)目蔡家坡鎮(zhèn)獼猴桃節(jié)水灌溉節(jié)水項(xiàng)目位于渭河南川原石頭河灌區(qū)，青化鎮(zhèn)蘋果節(jié)水灌溉項(xiàng)目，棗林鎮(zhèn)及益店鎮(zhèn)糧食節(jié)水灌溉項(xiàng)目位于渭北臺(tái)塬馮家山灌區(qū)。由《陜西省岐山縣水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀分析報(bào)告》相關(guān)成果得出項(xiàng)目區(qū)水資源量為959萬(wàn)m3，可利用量為614萬(wàn)m3。

對(duì)照《陜西省寶雞市水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告》有關(guān)成果，渭河南川原石頭河灌區(qū)地下水總補(bǔ)給量年均50萬(wàn)m3/km2以上，可開(kāi)采量年均30～50萬(wàn)m3/km2，地下水資源較豐富。渭北臺(tái)塬馮家山灌區(qū)地下水總補(bǔ)給量年均15～20萬(wàn)m3/km2，可開(kāi)采量年均10～15萬(wàn)m3/km2。經(jīng)分析，二者確定的項(xiàng)目區(qū)水資源量成果相近，符合區(qū)域水資源特征，相關(guān)成果確定的項(xiàng)目區(qū)水資源量是合理可靠的。

3 項(xiàng)目區(qū)水資源供需平衡分析

3.1 現(xiàn)狀年水資源供需平衡分析

3.1.1 現(xiàn)狀年需水量

（1）灌溉需水量

現(xiàn)狀年2014年項(xiàng)目區(qū)主要種植小麥、玉米、蘋果、獼猴桃等作物，項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有耕地面積19900畝，實(shí)灌面積5466畝，多采用漫灌的灌水方式，灌溉水利用系數(shù)為0.65。項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有作物綜合灌溉定額為243.62 m3/畝。現(xiàn)狀年項(xiàng)目區(qū)（2014年）農(nóng)田灌溉總需水量484.80萬(wàn)m3。

（2）人畜生活及工業(yè)需水量

現(xiàn)狀年項(xiàng)目區(qū)內(nèi)人口為1.5萬(wàn)人，牲畜1.02萬(wàn)頭，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)沒(méi)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，不考慮其需用水量。農(nóng)村居民生活用水按40升/人·日，牲畜用水按25升/頭·日，人畜生活需水量31.21萬(wàn)m3。

（3）生態(tài)用水量

生態(tài)需水量按灌溉需水量的1.5%計(jì)算，生態(tài)需水為7.27萬(wàn)m3。

（4）總需水量

項(xiàng)目區(qū)總需水量為農(nóng)灌、人畜生活及生態(tài)用水總需水量的和，523.28萬(wàn)m3。

3.1.2 現(xiàn)狀年可供水量

目前項(xiàng)目區(qū)人畜生活用水在農(nóng)村安全用水工程中已經(jīng)解決，其可供水量為40萬(wàn)m3。現(xiàn)狀年項(xiàng)目區(qū)灌溉用水主要采用地下水水源，共有各類井40眼，灌溉面積5466畝，主要采用費(fèi)時(shí)費(fèi)力的漫灌灌水方式，平均單井控制面積較小，為136.65畝。依據(jù)現(xiàn)狀年灌溉制度及灌水方式，綜合考慮現(xiàn)有機(jī)井出水情況，得出灌溉水源工程可供水量為99.40萬(wàn)m3。則現(xiàn)狀年項(xiàng)目區(qū)可供水總量為139.40萬(wàn)m3。

3.1.3 供需平衡分析

水資源供需分析按P=75%保證率的偏旱年進(jìn)行供需計(jì)算，現(xiàn)狀可供水量為139.40萬(wàn)m3，總需水量523.28萬(wàn)m3，現(xiàn)狀年總體缺水383.88萬(wàn)m3，農(nóng)業(yè)灌溉缺水達(dá)到385.40萬(wàn)m3，現(xiàn)狀年（2014年）灌溉缺水較為嚴(yán)重。僅僅依靠現(xiàn)狀年供水水源，不增加水源，不制定合適有效的灌溉制度以及灌水方式下，未來(lái)灌溉用水形勢(shì)將更為嚴(yán)峻，將嚴(yán)重制約當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展。

3.2 設(shè)計(jì)年水資源供需平衡分析

3.2.1 需水量預(yù)測(cè)

（1）灌溉需水量

設(shè)計(jì)水平年2016年項(xiàng)目區(qū)新建成節(jié)水灌溉面積19900畝，綜合灌溉水利用系數(shù)管灌0.8，小管出流和微灌為0.9，作物種植結(jié)構(gòu)基本維持不變，其灌溉制度在大田作物項(xiàng)目區(qū)P=75%時(shí)綜合灌溉定額為285.74 m3/畝，在果樹項(xiàng)目區(qū)P=85%時(shí)綜合灌溉定額為116.31 m3/畝。則設(shè)計(jì)水平年2016年項(xiàng)目區(qū)灌溉需水量Q=285.74×10500+116.31× 9400=409.36萬(wàn)m3。

（2）人畜生活及工業(yè)需水量

按人口增長(zhǎng)率按5‰，牲畜存欄頭數(shù)按10%增長(zhǎng)計(jì)。設(shè)計(jì)水平年項(xiàng)目區(qū)內(nèi)人口達(dá)到1.52萬(wàn)人，牲畜達(dá)到1.23萬(wàn)頭。人畜生活需水量共43.58萬(wàn)m3。

（3）生態(tài)用水量

生態(tài)需水量按灌溉需水量的1.5%計(jì)算，生態(tài)需水為6.14萬(wàn)m3。

（4）總需水量

項(xiàng)目區(qū)總需水量為農(nóng)灌、人畜生活、生態(tài)用水總需水量的和，即：Q=409.36+52.31+6.14=467.81萬(wàn)m3。

3.2.2 可供水量預(yù)測(cè)

2016年，人畜生活用水及生態(tài)用水可供水量為60萬(wàn)m3。在不增加水源工程的情況下，設(shè)計(jì)水平年供水維持現(xiàn)狀年水平，供水139.4萬(wàn)m3，顯然不能滿足設(shè)計(jì)水平年467.81萬(wàn)m3的需水要求。依據(jù)項(xiàng)目區(qū)水資源分布狀況以及需水要求，制定相應(yīng)的水源工程規(guī)劃。在蔡家坡鎮(zhèn)落星堡村獼猴桃種植區(qū)新建調(diào)節(jié)池取水，取水水源是從石頭河水庫(kù)通往五丈原的供水渠道，渠道設(shè)計(jì)流量0.5 m3/s，該供水渠道功能為灌溉兼工業(yè)用水，經(jīng)實(shí)測(cè)，給落星堡村分得的流量為0.05 m3/s,通過(guò)計(jì)算該村640畝獼猴桃，蓄水池供水需提供的流量為0.035 m3/s（125 m3/h）,所以落星堡村新建蓄水池灌溉工程可以滿足灌溉需水。洪溝村獼猴桃種植區(qū)新建泵站取水，取水水源為洪溝山前排水渠，通過(guò)多次實(shí)測(cè)得出該渠道的流量為0.065 m3/s（234 m3/h），通過(guò)計(jì)算該區(qū)960畝獼猴桃灌溉所需的系統(tǒng)流量為0.049 m3/s(176.7 m3/h),在該排水渠新建泵站取水可以滿足洪溝村灌溉需水。計(jì)算這兩處水源可實(shí)現(xiàn)年供水24.57萬(wàn)m3。新建成機(jī)井54眼，加上原有能使用的40眼，共計(jì)94眼井，通過(guò)布設(shè)管道，單井平均控制面積由現(xiàn)狀年的136.65畝提高到211.70畝，灌水方式由現(xiàn)狀年的漫灌變?yōu)楣芄?、小管出流以及微噴灌等，用水效率提高，綜合分析后，可得機(jī)井供水量為384.98萬(wàn)m3。設(shè)計(jì)水平年項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉供水總量為409.64萬(wàn)m3，項(xiàng)目區(qū)可供水總量達(dá)到469.64萬(wàn)m3。

3.2.3 供需分析

水資源供需分析按P=75%保證率的偏旱年進(jìn)行供需計(jì)算，項(xiàng)目區(qū)水利工程于2016年完全建成并投入使用，將有19900畝農(nóng)田實(shí)行節(jié)水灌溉措施。項(xiàng)目區(qū)人畜生活及生態(tài)用水在農(nóng)村安全用水工程中解決，其可供水量為60萬(wàn)m3，能滿足項(xiàng)目區(qū)人畜生活生態(tài)58.45萬(wàn)m3需水量；農(nóng)業(yè)灌溉需水量為409.21萬(wàn)m3，項(xiàng)目區(qū)水利工程建成后所能提供的水量為409.64萬(wàn)m3，灌溉用水供需基本達(dá)到平衡，設(shè)計(jì)水平年項(xiàng)目區(qū)供水量滿足項(xiàng)目區(qū)需水要求，從而支撐和促進(jìn)項(xiàng)目區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。見(jiàn)表1。

3.3 各分區(qū)設(shè)計(jì)水平年水資源供需平衡計(jì)算

對(duì)項(xiàng)目所涉及行政村逐一進(jìn)行水資源供需平衡分析，鑒于人畜生活生態(tài)用水在安全飲水工程中已經(jīng)解決，這里只考慮項(xiàng)目區(qū)灌溉需水量的滿足程度，僅對(duì)農(nóng)田灌溉進(jìn)行供需分析，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀及設(shè)計(jì)水平年供需水量平衡計(jì)算分析，項(xiàng)目區(qū)及其各分區(qū)，新增水源工程后，農(nóng)業(yè)灌溉用水供需均可達(dá)到平衡。項(xiàng)目區(qū)地下水資源資源量為793萬(wàn)m3，可采量為516萬(wàn)m3，項(xiàng)目工程實(shí)施后，地下水供水工程可供水量達(dá)到445.07萬(wàn)m3，地下水開(kāi)發(fā)程度86.25%。項(xiàng)目區(qū)地表水資源量為183萬(wàn)m3，可利用量為98萬(wàn)m3，提水泵站建成后，地表水可供水量達(dá)到24.57萬(wàn)m3，地表水利用率為25.1%。項(xiàng)目區(qū)水資源條件能滿足項(xiàng)目開(kāi)發(fā)利用需求，尚有一定余地。見(jiàn)表2。

表1 設(shè)計(jì)水平年項(xiàng)目區(qū)水資源供需平衡表（P=75%）

表2 設(shè)計(jì)水平年各項(xiàng)目片區(qū)農(nóng)田灌溉水資源供需平衡表

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)岐山縣2015年農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目區(qū)水資源平衡分析計(jì)算得出：項(xiàng)目區(qū)地下水補(bǔ)給充分，地表水來(lái)水有保證，水質(zhì)均符合農(nóng)灌用水標(biāo)準(zhǔn)要求，供水持續(xù)穩(wěn)定，供需平衡。項(xiàng)目實(shí)施后，區(qū)域內(nèi)農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量大幅提高，其中糧食產(chǎn)量年增加178.5萬(wàn)kg,糧食作物區(qū)年增產(chǎn)值454.4萬(wàn)元；糧經(jīng)總產(chǎn)值達(dá)到724.4萬(wàn)元，項(xiàng)目區(qū)農(nóng)民人均增加收入1000.0元。

S274

B

1673-9000（2017）04-0175-03

2017-03-05

楊權(quán)功（），男，陜西岐山人，大學(xué)文化程度，水利工程師，畢業(yè)于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水利水電專業(yè)，從事基層水利管理工作多年作。