甘肅省隴南市武都區油橄欖灌溉水量平衡分析

李曉萍 何文才

(杭州水利水電勘測設計院有限公司蘭州分公司，甘肅 蘭州 730000)

1 緒論

1.1 背景

油橄欖在我國適生區域有限，甘肅省隴南市武都區是我國油橄欖最佳適生區之一，發展油橄欖具有得天獨厚的自然資源優勢。為了把油橄欖這一特色優勢產業發展好，武都區區委、政府按照“尊重規律、擴大規模、強化科技、健全市場、壯大龍頭、打造品牌、提質增效”的總體要求，堅持以科學發展觀為指導，進一步明確任務、靠實責任、強化措施，以國內外油橄欖新品種引進為突破口，以油橄欖科研試驗品種園建設為重點，強化特色產業示范點建設，加強科研試驗示范培訓，加大項目申報爭取力度，積極開展技術合作交流，為開展科研試驗示范、提升油橄欖產業的科技支撐能力奠定了堅實基礎[1]。

隴南市武都區引種油橄欖始于1975年。1998年，在國際橄欖油理事會繪制的《世界油橄欖分布圖》上，第1次標上了中國的名字，甘肅隴南也被劃在分布區內。隴南油橄欖種植面積占全國種植總面積的38.7%，武都區油橄欖種植面積占全市種植面積的50.7%，鮮果產量和橄欖油產量分別占全國的87.6%和89%，居全國第1位[2]。武都區深入踐行習近平總書記關于“綠水青山就是金山銀山”的發展理念，堅持生態優先、綠色發展，依托轄區自然資源優勢，聚焦特色優勢油橄欖產業，把油橄欖作為全區主導產業之一，按照區油橄欖產業“三年倍增”行動方案和“合作社建園、大戶流轉土地”的思路，努力將資源優勢轉化為發展優勢，打造鄉村振興“新引擎”。

1.2 項目區地理位置

隴南市地處甘肅省南部，東鄰陜西，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′。地勢西北高，東南低。隴南北靠黃土高原，與天水秦州區、麥積區、武山縣、甘谷縣接壤；南抵四川盆地，與廣元市、青川縣、綿陽市平武縣和阿壩州九寨溝縣毗連；西依甘南高原，與迭部縣、舟曲縣和定西市的岷縣相連；東接秦巴山地，與陜西漢中市寧強縣、略陽縣、勉縣和寶雞市鳳縣為鄰。

甘肅省隴南市武都區位于甘肅省東南部、隴南市中西部、白龍江中游。武都區地處甘肅東南部，境內海拔667～3600m，氣候條件得天獨厚，溫暖濕潤，光熱資源比較充足，適宜于多種農作物生長。有各類動物1300多種，有各類中藥材1200多種，其中“米倉紅芪”“武都黃連”飲譽中外。有花椒、桔柑、油橄欖等經濟林果百余種，其中“大紅袍花椒”品質優良，暢銷國外，白龍江河谷地帶則被專家認為是全國油橄欖最佳適生地。境內有神奇的萬象洞、朝陽仙洞、水濂瀑布、千壩草原、太白積雪、五鳳彩云、六月冰泉、南宋古建筑廣嚴院和紅桐河自然保護區等。隴南地理位置如圖1所示、項目區地理位置如圖2所示。

圖1 隴南市地理區位圖

圖2 項目區地理區位圖

2 項目區基本情況

2.1 項目區概況

武都區位于甘肅省東南部，長江流域嘉陵江支流白龍江中游，秦巴山系結合部，陜西、甘肅、四川3省交通要道，隴南市政治、經濟、文化之中心。東與康縣相接，南連陜西省寧強縣、四川省青川縣和隴南市武都區，西接武都區、舟曲縣、宕昌縣，北鄰宕昌縣、禮縣、西和縣，東北與成縣隔水相望。地理坐標為N32°47′～33°42′，E104°34′～105°38′，南北極長為100.8km，東西最寬為76.2km，總面積為4683萬km2。武都區屬大陸性亞熱帶氣候，據武都區氣象站資料統計，多年平均氣溫14.5℃，實測極端最高溫度為37.6℃，實測極端最低氣溫為-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；年平均蒸發量1740.0mm，平均日照時數1911.7h；夏季盛行東南風，冬季以西北風為主，春秋為風更替過度期，且春秋多風，多年平均風速1.5m·s-1，最大風速24.0m·s-1，最大凍土深度30cm。根據武都區氣象站氣象資料，項目區月平均降雨量、平均蒸發量、平均氣溫、平均風速如圖3、圖4所示。

圖3 項目區月平均降雨量及平均蒸發量

圖4 項目區月平均氣溫及平均風速

武都區全區轄36個鄉鎮，4個街道辦，684個行政村，11.62萬戶，農業人口47.73萬人，占總人口的90.3%。全區南北長100.5km，東西寬76.2km，土地總面積4683km2，其中耕地46.84千hm2，坡耕地9.57千hm2，水平梯田33.86千hm2。項目區共涉及13個鄉鎮，分別為龍鳳鄉、江南街道辦、郭河鄉、角弓鎮、桔柑鎮、馬街鎮、蒲池鄉、三河鎮、玉皇鄉、漢王鎮、兩水鎮、石門鎮、外納鎮。

2.2 水利工程現狀

武都區截至2019年底，共有灌溉渠道1974km，已襯砌691km，未襯砌1283km，襯砌率35%。建成電灌提水工程184處，配套建筑物217處，總裝機10820kW，完好率78%。工程主要分布在白龍江沿岸，海拔在1800m以下的半山及河谷區，渠道大部分為土渠，完好程度較差，渠系水利用系數不足0.4，灌溉水利用系數不足0.35。電灌工程設施老化嚴重，由于白龍江河道下切，水位降低，提水困難[3]。

2.3 油橄欖的經濟地位

1975年隴南市武都區開始引種油橄欖，經過40余年的探索實踐，全區油橄欖面積達到3.37萬hm2，保存面積約占我國的60%，橄欖油產量占93%，成為我國最大的初榨橄欖油生產基地，部分果園掛果和出油率高于地中海[4，5]。油橄欖2012—2021年經濟地位見表1、種植面積如圖5所示。

表1 2012—2021年油橄欖經濟地位

圖5 2012—2021年油橄欖種植面積

《中共中央國務院關于加快水利改革發展的決定》(2011年中央一號文件)、中央水利工作會議和《中共甘肅省委甘肅省人民政府貫徹落實<中共中央國務院關于加快水利改革發展的決定>的實施意見》對油橄欖水利配套工程建設給予了高度重視，提出要將油橄欖水利配套工程建設作為今后農村水利工作的重要任務。隴南地處長江流域上游，有水有地、水低田高、山高水高，是我國典型的山丘區，具有開展油橄欖水利配套工程建設的獨特優勢；以農業為主導產業的隴南9縣區均為國家扶貧開發重點縣區，是甘肅省乃至全國最貧困的地區之一，同時也是我國重要的油橄欖特色農業生產基地。因此，圍繞油橄欖開展水利配套工程建設實現脫貧致富非常必要[6，7]。

2.4 灌溉范圍及面積

項目區共涉及13個鄉鎮、2萬hm2油橄欖的灌溉，分別為龍鳳鄉、江南街道辦、郭河鄉、角弓鎮、桔柑鎮、馬街鎮、蒲池鄉、三河鎮、玉皇鄉、漢王鎮、兩水鎮、石門鎮、外納鎮。水源為溝道、河流及機井，分為自流灌溉和提灌。種植作物全部為油橄欖，具體灌溉范圍及面積見表2。

表2 項目區灌溉面積統計表

3 需水量分析

3.1 設計水平年

工程基準年采用2022年，根據隴南市及相關農業和土地規劃，規劃水平年確定為2027年。

3.2 灌溉保證率

根據《灌溉與排水工程設計規范》(GB 50288-2018)，以旱作物為主的缺水灌區，其灌溉設計保證率為50%～75%，根據本工程的實際情況及灌溉用水等因素綜合考慮，確定本次灌溉設計保證率采用P=75%。

3.3 灌溉制度設計

項目區種植作物為油橄欖，土質為中壤土，灌溉方式為管灌(穴灌)，根據《灌溉與排水工程設計標準》(GB 50288-2018)、《微灌工程技術規范》(GB/T 50485-2009)進行灌溉制度的確定。

3.3.1 設計灌水定額

計算設計凈灌水定額為235.20m3·hm-2，灌溉水利用系數為0.87，設計毛灌水定額為270.34m3·hm-2。

經實地調查每0.0667hm2地約為33株，每棵樹均有7.5m3深0.3m的樹穴。故每0.0667hm2地樹穴面積為250m2，占總面積的40%左右，計算得管灌(穴灌)的灌水定額108.14m3·hm-2。

3.3.2 設計灌水次數

經向當地有經驗的群眾調查了解及參考有關文獻，結合當地實際情況，用節水灌溉時，油橄欖樹的灌溉定額為600m3·hm-2左右；采用管灌(穴灌)進行灌溉，灌水次數8次，灌溉周期15d。

3.3.3 設計灌溉制度

根據灌水定額及灌水次數，確定本次油橄欖毛灌水定額為120m3·hm-2，與本次理論計算的毛灌水定額108.14m3·hm-2基本接近，故本次管灌(穴灌)的毛灌水定額確定為120m3·hm-2，灌溉定額為600m3·hm-2。

油橄欖的生長發育分為揚花期、果實膨大期、成熟期，根據油橄欖生長發育需要設計管灌(穴灌)灌溉制度見表3。

表3 管灌(穴灌)灌溉制度表

3.4 需水量計算

灌區水源為溝道、河流及機井，根據灌溉制度及灌溉范圍，項目區總需水量1200萬m3，各鄉鎮需水量計算見表4。

表4 項目區灌溉需水量表

4 供水量分析

項目區溝道水水量為設計人員現場實測流量。機井用水來自白龍江，出水量按照50m3·h-1設計，由相關部門批準許可用水。項目區總供水量8286.19萬m3，各鄉鎮供水量見表5。

表5 項目區供水量表

5 水資源供需平衡分析

項目區灌溉需水量為1200萬m3，可供水量為8286.19萬m3，從水資源角度分析，項目區機井設計供水能力和溝道、河流來水量均能滿足項目區灌溉用水需求，用水量總量富余7086.19萬m3，項目區水量平衡分析見表6。項目區現狀無灌溉，經對項目區實際供水量調查，從水資源角度分析，灌區實際供水量滿足灌溉需水量，不考慮生活、生態、工業用水需求，項目區不存在指標缺水性問題，存在工程性缺水問題。

表6 項目區供需平衡分析

6 結論

隴南市武都區作為我國油橄欖最佳適生區之一，中國最大的初榨橄欖油生產基地，在社會經濟發展中起著重要作用。現狀油橄欖無灌溉設施，依靠天然降水。經過調查分析，項目區水資源滿足灌溉需水，項目區灌溉需水量為1200萬m3，可供水量為8286.19萬m3，用水量總量富余7086.19萬m3。存在工程性缺水問題，所以圍繞油橄欖開展水利配套工程建設，提高油橄欖產量，實現小康生活非常必要。