隆德縣渝河北山小流域綜合治理工程水資源評(píng)價(jià)及供需平衡分析

李永軍

摘 要：水資源供需平衡分析是確保流域治理成效的基本要求，是規(guī)劃的重要組成部分和基礎(chǔ)工作。該文針對(duì)隆德縣渝河北山小流域治理項(xiàng)目區(qū)的基本情況，分析評(píng)價(jià)了該項(xiàng)目區(qū)水資源的供需平衡，為項(xiàng)目的實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：渝河北山小流域綜合治理；水資源；供需平衡分析；隆德縣

中圖分類號(hào) X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）20-114-03

按照隆德縣委、政府提出的“建設(shè)生態(tài)文明縣城”工作思路，確立以渝河流域?yàn)橹攸c(diǎn)區(qū)域，大力發(fā)展以水保工程為主帶動(dòng)農(nóng)業(yè)、林業(yè)、科技等走規(guī)?；l(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營的發(fā)展路子。針對(duì)渝河北山小流域荒山、荒溝面積大，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，特色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)能力低下，部分農(nóng)田未達(dá)到旱澇保收、糧食穩(wěn)定增產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)民增收緩慢，農(nóng)業(yè)發(fā)展處于由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)逐步向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型期等制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的諸多因素，隆德縣選定渝河北山小流域作為2016年農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)土地治理項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域。本文就這一項(xiàng)目的水資源供需平衡進(jìn)行分析。

1 水資源分析評(píng)價(jià)

1.1 項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀水源及可供水量 項(xiàng)目區(qū)以1960年建成的三里店水庫和2011年建成的陳家石溝淤地壩為幼苗澆灌水源。三里店水庫集水面積為68.8km2，水庫在2008年進(jìn)行了除險(xiǎn)加固，對(duì)壩體加高1.7m，新增庫容190.1萬m3，水庫由土壩和輸水建筑物兩大件組成，除險(xiǎn)加固后最大壩高37.7m，長(zhǎng)840m，壩寬6.0m，設(shè)計(jì)壩頂高程為2 066.7m，校核洪水位高程為2 065.65m，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30a，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為500a，淤積年限20a。輸水建筑物最大流量為4.84m3/s。設(shè)計(jì)總庫容1 200萬m3，調(diào)洪庫容282.9萬m3，興利庫容177.1萬m3，現(xiàn)淤積庫容568萬m3，設(shè)計(jì)死庫容740萬m3，現(xiàn)有庫容632萬m3，設(shè)計(jì)淤泥面高程在2 058.71m處，設(shè)計(jì)死水位高程為2 063.76m，流域內(nèi)多年平均徑流深70.0mm，多年平均徑流量481.6萬m3，平水年（50%）設(shè)計(jì)徑流量443.07萬m3，枯水年（75%）設(shè)計(jì)徑流量317.86萬m3?？鄢舭l(fā)、滲漏各種損失后，多年平均可供水量385.28萬m3，平水年（50%）可供水量354.46萬m3，枯水年（75%）可供水量254.29萬m3。根據(jù)近幾年水庫蓄水情況，年均蓄水量為300萬m3。

陳家石溝淤地壩集水面積為2.18km2，由土壩和輸水建筑物兩大件組成，設(shè)計(jì)最大壩高19.1m，長(zhǎng)74.8m，壩寬4.0m，設(shè)計(jì)壩頂高程為2 042.10m，校核洪水位高程為2 040.62m，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20a，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為50a，淤積年限20a。輸水建筑物最大流量為0.17m3/s。設(shè)計(jì)總庫容15.24萬m3，其中攔泥庫容5.8萬m3，防洪庫容9.44萬m3，經(jīng)實(shí)測(cè)現(xiàn)在已經(jīng)淤積2萬m3，淤泥面高程在2 025m處， 設(shè)計(jì)死水位高程為2 033.43m，現(xiàn)有總庫容13.24萬m3，現(xiàn)有死庫容3.8萬m3，流域內(nèi)多年平均徑流深70.0mm，多年平均徑流量15.26萬m3，平水年（50%）設(shè)計(jì)徑流量13.73萬m3，枯水年（75%）設(shè)計(jì)徑流量9.46萬m3?？鄢舭l(fā)、滲漏各種損失后，多年平均可供水量12.21萬m3，平水年（50%）可供水量10.58萬m3，枯水年（75%）可供水量7.57萬m3。根據(jù)近幾年淤地壩蓄水情況，年均蓄水量為5萬m3。

由以上分析可知，枯水年項(xiàng)目區(qū)可供水量共為261.86萬m3。

1.2 水源水質(zhì) 三里店水庫和陳家石溝淤地壩流域內(nèi)及上游為城鎮(zhèn)居民，無大型養(yǎng)殖業(yè)，無廠礦企業(yè)，居民生活廢水經(jīng)污水管道流入三里店下游的污水處理廠，經(jīng)過污水處理后流入渝河河道。所以說項(xiàng)目區(qū)無工業(yè)廢水排入，無生活污水排入對(duì)水質(zhì)沒有污染，水質(zhì)完全滿足苗木澆灌要求。

2 項(xiàng)目區(qū)水源現(xiàn)狀用水情況分析

陳家石溝淤地壩不承擔(dān)農(nóng)田的灌溉任務(wù)，所蓄水量可以全部用來澆灌樹苗。三里店水庫承擔(dān)下游483.33hm2農(nóng)田的灌溉任務(wù)，所以計(jì)算項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀水源供水情況時(shí)既要計(jì)算三里店灌區(qū)的現(xiàn)狀需水量，又要計(jì)算項(xiàng)目區(qū)所需的水量。

2.1 三里店灌區(qū)需水量計(jì)算

2.1.1 三里店灌區(qū)種植業(yè)調(diào)查 根據(jù)實(shí)際調(diào)查，三里店灌區(qū)作物種植比例為小麥∶馬鈴薯∶玉米∶蔬菜∶花卉=1.0∶3∶3∶2.5∶0.5。糧食以小麥、玉米為主，經(jīng)濟(jì)作物以馬鈴薯、蔬菜、花卉等為主。結(jié)合隆德縣實(shí)際狀況，三里店灌區(qū)灌溉保證率為75%。

2.1.2 三里店灌區(qū)灌溉定額計(jì)算

2.1.2.1 灌溉定額的確定 三里店灌區(qū)采用節(jié)水灌溉技術(shù)，灌溉方式為低壓管道輸水、田間采用小畦進(jìn)行灌溉，其灌溉定額參照寧夏水利廳確定的寧夏不同灌區(qū)各種作物田間灌溉定額里的南部山區(qū)庫井灌區(qū)灌溉定額來確定。各種作物灌溉定額為：冬小麥170m3，馬鈴薯60m3，玉米160m3，蔬菜200m3，花卉120m3。

2.1.2.2 灌水定額及灌水次數(shù)的確定 結(jié)合隆德縣作物生長(zhǎng)及多年灌溉實(shí)際情況，冬小麥全生育期灌水量為170m3/667m2，共需灌水3次，返青期灌水一次，灌水定額70m3/667m2，灌漿期灌水一次，灌水定額50m3/667m2，冬灌期灌水一次，灌水定額50m3/667m2；馬鈴薯全生育期灌水量為60m3/667m2，灌溉1次，灌水定額60m3/667m2；玉米全生育期灌水量為160m3/667m2，需要灌水4次，灌水定額40m3/667m2；蔬菜全生育期灌水量為200m3/667m2，需要灌水5次，灌水定額40m3/667m2；花卉全生育期灌水量為120m3/667m2，灌水3次，灌水定額40m3/667m2。

2.1.2.3 三里店灌區(qū)灌溉水利用系數(shù) 根據(jù)《農(nóng)田低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》（GB/T20203—2006）和《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》（SL270—98）的要求，并結(jié)合隆德縣灌區(qū)節(jié)水改造后的工程實(shí)際情況分析確定，本項(xiàng)目灌溉水利用系數(shù)取0.75。

2.1.3 三里店灌區(qū)灌溉需水量計(jì)算

2.1.3.1 綜合凈灌溉定額確定 根據(jù)各種作物的灌溉定額，利用公式m綜=α1M1+α2M2+α3M3+α4M4可推算綜合凈灌溉定額。

式中：m綜—全灌區(qū)綜合灌溉定額（m3/667m2）；M1、M2、M3、M4—各種作物的灌溉定額，m3/667m2；α—各種作物種植比例。

則m綜=0.1×170+0.3×60+0.3×160+0.25×200+0.05×120=139m3/667m2

2.1.3.2 三里店灌區(qū)需水量的確定 三里店灌區(qū)灌溉面積483.33hm2，綜合凈灌溉定額139m3/667m2，灌溉水利用系數(shù)0.75，灌溉需水總量按下式進(jìn)行計(jì)算：

[W=m·A/η]

式中：[W]──灌區(qū)灌溉總引水量（[m3]）；

[m]──綜合凈灌溉定額（[m]/667m2）；

[A]──灌區(qū)凈灌溉面積，667m2；

[η]──灌溉水利用系數(shù)。

根據(jù)上式及灌溉制度、灌溉水有效利用系數(shù)等參數(shù)，計(jì)算三里店灌區(qū)年需灌溉水量134.37萬m3。

2.2 項(xiàng)目區(qū)需水量計(jì)算

2.2.1 項(xiàng)目區(qū)水土保持造林結(jié)構(gòu)規(guī)劃 根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際，規(guī)劃營造成片水土保持林面積667hm2，樹種為喬木林和灌木林2種，喬木林采用株行距為2m×3m，選擇鄉(xiāng)土樹種竹柳、云杉、油松、鹽柳、沙棗、金葉榆、水蠟等；灌木林采用株行距為2m×2m，選擇鄉(xiāng)土樹種山桃、山杏、沙棘等壯苗栽植。其造林面積比例為喬木∶灌木=3.61∶6.39。

2.2.2 項(xiàng)目區(qū)水土保持造林灌水保證率 灌水保證率根據(jù)水文氣象、水土資源、造林樹種，灌水方法以及經(jīng)濟(jì)效益等因素綜合分析，并根據(jù)《灌溉與排水工程規(guī)范》GB50288—99，對(duì)于半干旱、半濕潤地區(qū)或水資源不穩(wěn)定地區(qū)且以種植旱作物為主的地區(qū)，灌溉保證率取70%～80%，結(jié)合隆德縣實(shí)際狀況，項(xiàng)目區(qū)造林灌水保證率為75%。

2.2.3 項(xiàng)目區(qū)造林灌水技術(shù)及方式 項(xiàng)目區(qū)水土保持造林采用水車?yán)涮追架浌苓M(jìn)行澆灌，為保證樹苗的成活率，在穩(wěn)定期共需要澆水5次，喬木林林采用大魚鱗坑整地方式，當(dāng)年春季或上年秋季進(jìn)行。整地規(guī)格：具體規(guī)格為長(zhǎng)徑1～1.5m，短徑0.6～1m的半月型坑，坑深0.6m。道路防護(hù)林采用大魚鱗坑整地方式，坑外圍隨地形整成方形或圓形攔水埂，留1m×1m漏斗狀集水面，坑中心間距2.5m。灌木林采用小魚鱗坑整地方式，當(dāng)年春季或上年秋季進(jìn)行。整地規(guī)格：具體規(guī)格為長(zhǎng)徑0.6～0.8m，短徑0.4～0.5m的半月型坑，坑深0.5m。經(jīng)計(jì)算，喬木林每667m2需要挖111個(gè)魚鱗坑，灌木林每667m2需要挖167個(gè)魚鱗坑，喬木林每個(gè)魚鱗坑一次澆水需要10kg，灌木林每個(gè)魚鱗坑一次澆水需要8kg。

2.2.4 項(xiàng)目區(qū)造林灌水灌溉定額計(jì)算

2.2.4.1 灌水定額的確定 經(jīng)計(jì)算，喬木林灌水定額為1.11m3/667m2，灌木林灌水定額為1.34m3/667m2。

2.2.4.2 灌溉定額及灌水次數(shù)的確定 結(jié)合隆德縣造林多年灌水實(shí)際情況，喬木林在穩(wěn)定期共需要澆水5次，灌溉定額為5.55m3/667m2，灌木林在穩(wěn)定期共需要澆水5次，灌溉定額為6.7m3/667m2。

2.2.4.3 項(xiàng)目區(qū)灌水利用系數(shù) 根據(jù)實(shí)際情況分析確定，本項(xiàng)目灌水利用系數(shù)取0.75。

2.2.5 項(xiàng)目區(qū)造林澆灌需水量計(jì)算

2.2.5.1 綜合凈灌溉定額確定 根據(jù)各種林種的灌溉定額，利用公式m綜=α1M1+α2M2+α3M3+α4M4可推算綜合凈灌溉定額。

式中：m綜凈—項(xiàng)目區(qū)綜合灌溉定額（m3/667m2）；

M1、M2、M3、M4—各種林種的灌溉定額，m3/667m2；

α—各種作物種植比例。

則m綜=0.361×5.55+0.639×6.7

=6.27m3/667m2

2.2.5.2 項(xiàng)目區(qū)需水量的確定 項(xiàng)目區(qū)澆水面積667hm2，綜合凈灌溉定額6.27m3/667m2，灌溉水利用系數(shù)0.75，灌溉需水總量按下式進(jìn)行計(jì)算：

[W=m·A/η]

式中：[W]──灌區(qū)灌溉總引水量（[m3]）；

[m]──綜合凈灌溉定額（[m]/667m2）；

[A]──灌區(qū)凈灌溉面積，667m2；

[η]──灌溉水利用系數(shù)。

根據(jù)上式及灌溉制度、灌溉水有效利用系數(shù)等參數(shù)，計(jì)算項(xiàng)目區(qū)澆樹年需水量8.36萬m3。

3 水量平衡計(jì)算

3.1 灌溉用水 根據(jù)計(jì)算得出，三里店灌區(qū)灌溉用水量134.37萬m3。

3.2 項(xiàng)目區(qū)澆樹用水 根據(jù)計(jì)算得出，項(xiàng)目區(qū)澆樹用水量8.36萬m3。

3.3 生產(chǎn)、生活用水 項(xiàng)目區(qū)群眾的生產(chǎn)、生活用水由渝南農(nóng)村飲水安全工程解決，三里店水庫、陳家石溝淤地壩不存在解決下游居民生產(chǎn)、生活用水的問題。

3.4 工業(yè)用水 根據(jù)隆德縣產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)當(dāng)前及今后沒有工礦企業(yè)，因此三里店水庫、陳家石溝淤地壩不存在解決工業(yè)用水的問題。

3.5 水量平衡分析 根據(jù)前面計(jì)算，三里店水庫、陳家石溝淤地壩75%保證率下可供水量為261.86萬m3，除保證三里店灌區(qū)483.33hm2農(nóng)田需水134.37萬m3后，余水127.49萬m3，完全能保證項(xiàng)目區(qū)667hm2造林需要澆灌8.36萬m3的用水需求。

4 結(jié)論

隆德縣渝河北山水土保持造林工程項(xiàng)目的實(shí)施，沒有影響到三里店灌區(qū)的灌溉需求，不但使項(xiàng)目區(qū)山變綠、水變清、農(nóng)民的生活水平也得到了提高，從而打造了一個(gè)生態(tài)優(yōu)美的隆德。

（責(zé)編：張宏民）