農田灌溉生態(tài)環(huán)境需水量的分析研究

張艷秋

（吉林省通榆縣人民政府防汛抗旱指揮部辦公室，吉林 通榆 137200）

水利是國民經(jīng)濟的命脈，更是農業(yè)的基礎，如何興水利除水害是水利工程中重要而難解的問題之一。農田水利灌溉對于我們這樣一個干旱地區(qū)具有特別重要的意義。

1 農業(yè)灌溉中需水量的初步估算

農業(yè)灌溉用需水量包括農田灌溉需水和林、牧業(yè)灌溉需水，是通過蓄、引、提等工程設施向農田、林地、牧地供水，以滿足作物需水要求。農業(yè)灌溉需水受氣候地理條件的影響，在時空分布上變化較大；同時還與作物的品種和組成、灌溉方式和技術、管理水平、土壤、水源以及工程設施有關。影響灌溉需水量的因素較多，難以精確預測。

1.1 農田灌溉需水量估算。

農田灌溉需水量一般分區(qū)進行，各區(qū)需水量之和即為全區(qū)域農業(yè)灌溉需水量。灌溉需水量預測，涉及三個關鍵指標：一是各種類型作物的凈灌溉定額、灌溉水利用水系數(shù)和灌溉面積。在計算過程中可以先求出各種作物的灌溉面積及相應的灌溉系數(shù)，最后計算出全區(qū)總的灌溉需水量，然后對農田灌溉需水量進行預測相應地分為水田和水澆地分別進行計算。

1.2 林牧漁業(yè)需水量估算。

林業(yè)和牧業(yè)的灌溉需水量用水在改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境方面起著積極的作用，特別是在“有水則綠洲，無水則荒漠”的內陸河流域發(fā)揮著防風固沙、保護農田、改善生態(tài)環(huán)境等重要的作用。林牧業(yè)灌溉的估算一般可以按照定額法去進行計算。漁業(yè)的需水量包括養(yǎng)殖水面蒸發(fā)、滲漏所消耗水量的補充量和換水量。可以通過公式進行計算，公式中包括漁業(yè)需水量的計算，一次補充水量、一次換水量以及補水次數(shù)和換水次數(shù)的計算。

2 生態(tài)環(huán)境用水量的估算

生態(tài)環(huán)境需水量是指為改善生態(tài)環(huán)境質量或維護生態(tài)環(huán)境質量不至于進一步下降時生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)所需要的水量。生態(tài)環(huán)境需水量具有相對性，不同的生態(tài)環(huán)境保護策略（比如說改善策略、維持策略等等）下的生態(tài)環(huán)境需水量是不同的。由于缺水造成的生態(tài)環(huán)境惡化的表現(xiàn)形式主要有：因工業(yè)發(fā)展迅速，城鎮(zhèn)化進程的加快，工業(yè)和生活排放的廢水和污水大量增加，而廢水和污水的處理力度不夠所引發(fā)的水污染問題；地下水超采所引發(fā)的地面下降和海水入侵問題；河道斷流所引發(fā)的河道泥沙淤積和河口生態(tài)環(huán)境變化問題；在干旱內陸河地區(qū)出現(xiàn)的河湖萎縮、植被退化、沙漠化和荒漠化加劇等問題。

城市生態(tài)環(huán)境需水量主要用于維持城市清潔、綠化及河湖補水，該部分需水量屬于城鎮(zhèn)公共用水的一部分。地面下降和海水入侵問題，可以通過限制地下水超采來解決，河道內用水一般是通過預留一定的下泄徑流量給予考慮。干旱區(qū)的生態(tài)環(huán)境需水量的主體為綠洲，綠洲可以分為人工綠洲和天然綠洲。人工綠洲的生態(tài)環(huán)境需水量可以分為城鎮(zhèn)園林綠地等景觀的生態(tài)環(huán)境需水和由護田林網(wǎng)、綠洲外圍風沙前沿灌木（草類）防蝕固沙和綠洲之間的喬木和灌木防沙林帶等所構成的防護林帶生態(tài)環(huán)境需水。天然綠洲生態(tài)環(huán)境需水對象主要有：荒漠河岸林、平原區(qū)的低地草甸、河谷林、荒漠植被和荒漠中的湖泊等。目前尚無此類需要水的通用計算方法，一般是根據(jù)經(jīng)驗確定的一個估計數(shù)目。

3 可供水量的分析研究

可供水量是指水資源可以被開發(fā)利用的水量。在編制供水計劃之前，必須對水源可供水情況進行分析，預計用水期內水源流量、水位、含沙量的變化情況。供水水源一般可以分為地下水源和地表水源兩大類。地下水源包括上層滯水、潛水、承壓水、裂隙水、熔巖水和泉水等。地表水包括江河水、湖泊水、塘庫水等。不同的水源，其引水，取水的方式各不相同，對水源的分析要求與方法也各不相同。

3.1 地下水利用分析。

以地上水為主要水源時，開采利用的地下水應當以開發(fā)利用淺層地下水為主，而以承壓水為輔。對于淺層地下水資源的評價，必須從多年角度進行分析，使地下水資源有一個周期性相對均衡的地下水降深變化過程，并以其降深的最大值作為水井規(guī)劃和選取提水設備的依據(jù)。即擬定不，同的開發(fā)利用方案，計算各年的用水量，進行地下水的多年調節(jié)計算。對地下水資源不能完全滿足用水需要的地區(qū)，可以考慮采用人工回灌措施以補充地下水源之不足。

3.2 河流水利用分析。

以河流為主要水源時，供水流量分析的任務是要合理確定某一引水時段內河源的平均來水量及其季、月、旬（或五日）的流量過程。河源的供水量最好是根據(jù)氣象、水文的預報來確定。對于缺乏預報資料的情況，一般可根據(jù)渠首水文站多年觀測資料用經(jīng)驗頻率方法進行分析確定。觀測期限越長，河流水文資料越多，則分析成果的準確性也越大。一般至少應有連續(xù)10年以上的觀測資料。在選擇設計水文典型年時，首先求出各年實測水源的年平均流量，然后按遞減順序排列，同樣用可以求出相應于某一頻率的排列項次，與該項次所對應的年平均流量即為設計年平均流量，該年各時期的實測流量即為設計年來水流量。

3.3 蓄水（水庫、池塘）水源利用分析。

水庫的蓄水量取決于河流的基本徑流、降雨后的地表徑流、庫容大小及其調節(jié)性能、水量損失情況等。大型水庫的基本徑流可以按水文站的實測資料求得。然后進行來水量與去水量的平衡計算，即可求得各時段的水庫蓄水量。由于大型水庫多有綜合利用的任務，其蓄水量應照顧到各有關部門的用水要求。在具體工作中，我們要注重水利資源的蓄水與保水，盡可能地在雨水多的時候能夠使地下水進行蓄積，同時保證在雨水少的時候能夠利用地下水進行灌溉。