黑惠渠灌區(qū)用水矛盾及節(jié)水工程探析

楊軍會(huì)

（周至縣黑惠渠管理站 陜西 周至 710401）

1 黑惠渠灌區(qū)概況

位于周至縣南部的黑惠渠灌區(qū)，南依秦嶺，東至田峪河，西到陽花河，北臨西寶公路，灌區(qū)設(shè)施灌溉面積13.94萬畝，有效灌溉面積6.5萬畝。灌區(qū)于1942年建成，不僅是周至縣最大灌區(qū)，也是“關(guān)中八惠之一”。灌區(qū)東西長26km，南北寬10km，主要以黑河金盆水庫的水為來源進(jìn)行灌溉。黑河流域?qū)倥瘻貛О敫珊蛋霛駶櫞箨懶约撅L(fēng)氣候，多年平均氣溫13.2℃;多年平均降水量638.3mm，最大風(fēng)速20m/s，最大凍土深度為24cm，多年平均蒸發(fā)量為1151mm。

灌區(qū)現(xiàn)有東西干渠2條，其中東干渠引水流量4.5m3/s，西干渠引水流量8m3/s，渠首引水樞紐過水能力12.5m3/s，灌區(qū)涉及周至縣11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，71個(gè)行政村，2.91萬戶，14.35萬人，其中農(nóng)業(yè)人口13.62萬人。灌區(qū)內(nèi)主要農(nóng)作物有小麥、玉米及獼猴桃，是陜西省最大的獼猴桃種植基地，種植面積近十萬畝。該作物喜陰愛水，對(duì)水需求較大。

2 灌區(qū)水源供需情況

黑河為渭河一級(jí)支流，是周至縣境內(nèi)的主要河流，發(fā)源于秦嶺太白山主峰，由西南流向東北，比降8.77‰。峪口以上主要支流有陳家河、大蟒河、清水河、太平河、板房子河、虎豹河、王家河、柳葉河等，峪口以外西有沙河（上游即西駱峪），東有就峪、田峪、赤峪等支流匯入黑河，黑河峪口以上干流長91.2km，河床比降約14.7‰，控制面積1481km2，占全流域面積的65.6%，流域內(nèi)植被良好，為秦嶺林區(qū)，森林覆蓋率為46.5%，支流紅水河上游約95km2為太白山自然保護(hù)區(qū)，河流的含沙量小，水質(zhì)無污染，符合國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

黑河金盆水庫位于黑河峪口處，控制流域面積1481km2，是一座以城市供水為主，兼顧灌溉，結(jié)合發(fā)電及防洪等綜合利用的大（二）型水利水電工程，水庫壩高130 m，總庫容2.0億m3，有效庫容1.77億m3，城市年供水量3.05億m3，日平均供水量76萬t，農(nóng)灌年供水量1.23億m3，灌溉農(nóng)田37萬畝，壩后電站裝機(jī)25萬kW。由于近年來氣候變暖加劇，以及西安城市用水量的加大，使得灌區(qū)用水日益被壓縮擠占，造成黑惠渠灌區(qū)水源緊張。

3 灌區(qū)節(jié)水工程的必要性

（1）節(jié)水改造是保證國家糧食安全、促進(jìn)項(xiàng)目區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。干旱缺水是黑惠渠灌區(qū)農(nóng)業(yè)面臨的最大威脅，特別是對(duì)灌區(qū)目前形成的獼猴桃產(chǎn)業(yè)來說，更是離不開水的支撐。在水源有限的情況下，只能向節(jié)水要水量，以保證產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。

（2）大力推行節(jié)水灌溉是灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展的根本出路。項(xiàng)目區(qū)灌溉面積41300畝，但由于斗渠以下田間工程老化破壞嚴(yán)重，半截斗渠大量存在，經(jīng)過多年運(yùn)行，田間設(shè)施老化失修，暗管損毀、滲漏嚴(yán)重、致使灌溉面積日益縮減，灌溉水利用系數(shù)低下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)嚴(yán)重受損，因此必須修復(fù)斗渠以下田間水利工程。同時(shí)，隨著項(xiàng)目區(qū)的發(fā)展，特別是獼猴桃的大量種植，以及工農(nóng)業(yè)爭水矛盾和水資源短缺問題將會(huì)更加突出，傳統(tǒng)的大水漫灌已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)形勢(shì)發(fā)展，迫切需要采用先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，以滿足灌區(qū)發(fā)展需求。

（3）節(jié)水改造是減輕農(nóng)民水費(fèi)負(fù)擔(dān)，推進(jìn)項(xiàng)目區(qū)管理體制改革和運(yùn)行機(jī)制改革，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的需要。黑惠渠灌區(qū)地處秦嶺腳下，當(dāng)?shù)厝罕姶蟛糠忠揽哭r(nóng)業(yè)種植為生，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)較差，節(jié)水工程可以減輕農(nóng)民水費(fèi)負(fù)擔(dān)，增加群眾收入。

（4）項(xiàng)目區(qū)節(jié)水改造是增加農(nóng)民收入、構(gòu)建和諧社會(huì)的需要。項(xiàng)目的興衰與群眾生活改善和提高具有休戚與共的關(guān)系，項(xiàng)目建成后，可使受益農(nóng)戶脫貧致富走上小康之道。由于項(xiàng)目區(qū)的工程老化失修，灌溉面積衰減和灌溉效益不斷下滑，擴(kuò)大群眾熱切盼望國家適當(dāng)增加投資對(duì)項(xiàng)目區(qū)實(shí)施改造，將農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收的意愿和發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)統(tǒng)一起來，對(duì)構(gòu)建和諧社會(huì)、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村有著極大的促進(jìn)作用。

4 灌區(qū)節(jié)水工程

4.1 節(jié)水工程內(nèi)容

本次實(shí)施的節(jié)水工程主要是對(duì)黑惠渠灌區(qū)東干、東干一支和東干二支渠道進(jìn)行襯砌改造，并完成上述渠道的渠系建筑物改造，主要任務(wù)是拆除已損毀斗渠襯砌，并重新襯砌，將斗渠土渠全部襯砌，將項(xiàng)目區(qū)內(nèi)分渠全部襯砌（現(xiàn)為土渠），更新改造斗渠和分渠毀壞的全部渠系建筑物，新建渠道量水設(shè)施。項(xiàng)目區(qū)更新改造斗渠24條,總長35.86km；更新改造分渠79條，總長55.16km,斗渠和分渠全部采用U型斷面；更新改造和新建渠系建筑物698座。

4.2 灌溉設(shè)計(jì)保證率和灌溉制度

（1）灌溉設(shè)計(jì)保證率。灌溉設(shè)計(jì)保證率與灌區(qū)水文氣象、水土資源、作物組成、灌區(qū)規(guī)模、灌水方法等因素有關(guān)，結(jié)合暖溫帶半干旱半濕潤大陸性季風(fēng)氣候的特點(diǎn)，依據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50288-99)的有關(guān)規(guī)定，黑惠渠灌區(qū)灌溉設(shè)計(jì)保證率取75%。

（2）灌溉制度。黑惠渠灌區(qū)由于現(xiàn)狀灌溉面積僅4.13萬畝，灌區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施簡陋，灌溉方式仍為傳統(tǒng)的大水漫灌，沒有相應(yīng)灌溉試驗(yàn)站和灌溉試驗(yàn)資料。根據(jù)灌區(qū)多年統(tǒng)計(jì)資料，小麥凈灌水定額為90m3/畝，毛定額為146m3/畝，灌水次數(shù)為2次，即冬灌、拔節(jié)；玉米凈灌水定額為120m3/畝，毛定額為193m3/畝，灌水次數(shù)為2次，即拔節(jié)、抽穗；油菜凈灌水定額為90m3/畝，毛定額為146m3/畝，灌水次數(shù)為2次，即冬灌、抽苔秋雜凈灌水定額為90m3/畝，毛定額為146m3/畝，灌水次數(shù)為2次，即拔節(jié)、抽穗；夏雜凈灌水定額為90m3/畝，毛定額為146m3/畝，灌水次數(shù)為2次，即冬灌、拔節(jié)；蔬菜凈灌水定額為240m3/畝，毛定額為387m3/畝，灌水次數(shù)為6次，即苗期、生長期、生長期、生長期、生長期、生長期；獼猴桃凈灌水定額為400m3/畝，毛定額為645m3/畝，灌水次數(shù)為8次。綜合凈灌溉定額為295.6m3/畝。年凈灌溉用水量934萬m3。

圖1 設(shè)計(jì)灌水率圖

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)總體規(guī)劃原則，灌區(qū)灌溉制度設(shè)計(jì)應(yīng)突出節(jié)水增效、實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置的目標(biāo)，在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，不打破當(dāng)?shù)厝罕娏?xí)慣，參照陜西省關(guān)中灌區(qū)先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)以及節(jié)水農(nóng)業(yè)新技術(shù)研究成果，提出本灌區(qū)逐步推廣田間渠道襯砌化、小畦灌、溝灌、低壓管灌等先進(jìn)的節(jié)水灌溉措施，從而制定出本灌區(qū)合理的灌溉制度。主要作物灌溉定額參考《陜西省水資源開發(fā)利用規(guī)劃》、《陜西省渭河流域水資源開發(fā)利用規(guī)劃報(bào)告》、《陜西省渭河流域農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉規(guī)劃》、《陜西省關(guān)中灌區(qū)節(jié)水灌溉研究》、《關(guān)中地區(qū)灌溉制度暫行規(guī)定》等綜合分析，按節(jié)水目標(biāo)，到2015年全灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)0.62。

（3）設(shè)計(jì)灌水率（見圖1）

4.3 設(shè)計(jì)水平年灌區(qū)水量平衡

參考陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院編制的“西安市黑河引水灌區(qū)續(xù)建配套工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告”，由水平年長系列調(diào)節(jié)結(jié)果可知，黑河金盆水庫在水文系列延長后，多年平均向西安市供水30100萬m3，供水保證率95.2%，和黑河金盆水庫樞紐初步設(shè)計(jì)確定的向西安供水30500萬m3的規(guī)模保持一致。灌區(qū)多年平均農(nóng)灌需水量為8686萬m3，黑河金盆水庫滿足西安市城市供水后，實(shí)際調(diào)節(jié)的農(nóng)灌供水量為7720萬m3，灌溉保證率：渠灌區(qū)達(dá)到74.19%和69.4%（渠井雙灌），符合規(guī)范要求。

4.4 設(shè)計(jì)水平年項(xiàng)目區(qū)水量供需分析

項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀年灌溉面積3.16萬畝，綜合凈灌溉定額為295.6m3/畝，可供水量739萬m3，年灌溉需水量934萬m3。灌區(qū)年缺水量為195萬m3。目前項(xiàng)目區(qū)灌水利用系數(shù)0.41，年毛灌溉需水量2278萬m3。但由于項(xiàng)目區(qū)斗渠和分渠工程嚴(yán)重?fù)p毀，不能保證灌溉用水。

經(jīng)計(jì)算，通過節(jié)水項(xiàng)目實(shí)施，項(xiàng)目區(qū)灌水利用系數(shù)0.55，項(xiàng)目區(qū)年節(jié)水量可達(dá)到1765萬m3。年可供水量996萬m3，灌區(qū)需水量為934萬m3，灌區(qū)水量供需達(dá)到平衡，并略有節(jié)余水量62萬m3。

5 結(jié)語

黑惠渠灌區(qū)是以黑河金盆水庫的水為來源進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉的。隨著灌區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，用水量越來越大，通過分析黑惠渠灌區(qū)水源情況及黑河金盆水庫的供水量可知，灌區(qū)多年平均農(nóng)灌需水量為8686萬m3，黑河金盆水庫滿足西安市城市供水后，實(shí)際調(diào)節(jié)的農(nóng)灌供水量為7720萬m3，灌溉保證率：渠灌區(qū)達(dá)到74.19%和69.4%，灌溉需水量缺口較大。在水源有限的情況下，只能通過改造灌區(qū)灌溉設(shè)施，提高用水率和用水系數(shù)，才能滿足灌區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展用水量。此次實(shí)施的節(jié)水項(xiàng)目工程為東干渠的東干、東一支和東二支內(nèi)的部分斗渠和分渠改造工程，以減少渠系滲漏損失，提高輸水能力，擴(kuò)大灌溉面積。