南江灌區回歸水開發潛力及質量分析

許新宏，姚 麗

(1.東陽農村水利站，浙江 東陽 322100；2.浙江大學生物系統工程與食品科學學院，杭州 310058)

在全球水資源匱乏的背景下，農業灌溉用水依然存在著用水形式粗放、灌溉制度不合理、水資源浪費等一系列問題，農業需水要求逐年增加，一方面致使灌區的供水矛盾日益突出，另一方面導致灌區內部每年因引水量增加而產生大量的回歸水量。這部分水量如果能被有效利用，則可以減少灌區的用水壓力，提高灌區水資源循環利用效率。東陽市南江灌區自1971年開灌，經過四十多年的運行，灌區渠道面板破損嚴重，渠系建筑物老化、失修、損壞情況嚴重，漏水嚴重，骨干渠系水利用系數偏低，難以“適時、適量”保證農業綜合開發項目區用水要求。根據分析，現狀水平年在現狀工況保證率75%情況下，灌區可產生余水4 116.5 萬m3；在保證率90%情況下，灌區產生余水371.4 萬m3，具有可觀的利用價值。因此，本文對南江灌區回歸水的水量、水質進行重點研究，探討其開發潛力。

1 南江灌區回歸水資源潛力

南江灌區位于浙江省東陽市湖溪鎮，建于1971年，是一座以農業灌溉為主的中型灌區，是湖溪鎮、橫店鎮、南馬鎮等七個鄉鎮以及南市街道、城東街道兩個街道的主要供水水源。灌區總庫容1.194 億m3，灌區取水方式為自流引水灌溉，集雨面積210 km2，設計灌溉面積為0.98萬hm2，有效灌溉面積為0.673 萬hm2，灌區內骨干渠系由總干渠、北干渠、南干渠、中干渠5條總干渠，總長93 km；以及金宅分干、郭宅分干、羅屏分干、槐堂分干、大聯分干、王坎頭分干渠組成，全長163 km，灌區多年平均降雨量1 509 mm，蒸發量870 mm。

南江灌區可供水量主要包括地表水可供水量、地下水利用量、污水利用量以及回歸水利用等幾部分。根據調查，灌區地下水、污水利用量很小，地表水可供水量主要包括南江水庫可供水量、灌區內小型水庫可供水量、灌區內山塘可供水量三部分組成。據1974-2010年的南江水庫水文監測數據分析，灌區多年平均入庫水量為1.604 億m3，保證率75%(2006年)入庫水量為1.275 億m3和保證率為90%(2008年)的入庫水量為1.106 億m3?？紤]到南江水庫為中型水庫，灌區供需水平衡建立在水庫調節的基礎上，因此根據南江水庫典型年的來水、用水、工程特性、水庫調度、水面蒸發、庫區滲漏等資料綜合分析，南江水庫75%可供水量為1.209 億m3，90%可供水量為0.975 億m3。此外，灌區內還存在其他小型水庫和塘壩等蓄水建筑物，灌區現有東溪、里山、景山3座小(一)型水庫和水珠塘、高塘、四合、花水塘、象鼻、上朱、遙坑等7座小(二)型水庫等，水庫總庫容為743.85 萬m3。小型水庫可供水量按75%、90%保證率計算時，復蓄系數分別取1.1、1.0，即818、744 萬m3。灌區現有山塘161座，有效庫容449.9 萬m3，山塘可供水量按75%、90%保證率計算時，復蓄系數分別取2.0、1.5，可供水量分別為899、674 萬m3。

這些水源所產生的灌溉水經過滲、漏、跑，11個堰壩攔截后重新利用形成回歸水，可用于農田灌溉、橫店工業用水及附近農村生活用水。以農業灌溉毛用水量10%計算，經計算，75%、90%保證率時，回歸水分別為798和920 萬m3。灌區現狀水平年在不同保證率下可供水量見表1，在不同水文年型，回歸水量的存量等同于其他小(二)型的水庫、山塘，可見其開發能力不容小覷，若能合理利用，可以有效緩解灌區水資源供需矛盾。

表1 灌區可供水量統計表 萬m3

由于回歸水的產生是集中發生在灌溉期，因此當地農作物的種植結構對回歸水量的產生也有一定的影響。南江灌區主要種植水稻等糧食作物和油菜、席草、巴西菇、元胡、水果、花卉、苗木等經濟作物。灌區耕地面積1.046 萬hm2，糧食播種面積1.339 萬hm2，糧食產量8.14 萬t，占全市的68.25%，平均畝產405 kg，復種指數1.82，其中，水稻的播種面積占灌區有效灌溉面積的50%，對灌區引水量有很大的影響，近3年，隨著水稻播種面積的增加，每年的引水量分別增長了56%、4%。從南江灌區灌溉水有效利用系數測算結果分析(見表2)，每年灌區的毛灌溉水量的90%左右來源于渠首引水，其余水量來源于其他塘壩等水源地，同時，結合表1的計算結果，若對回歸水量合理儲蓄利用，其水量足以滿足余下10%的毛灌溉水量需求，可成為除南江水庫外的主要灌水來源。

表2 農田灌溉水有效利用系數測算分析成果

綜上所述，在對灌區工程概況以及水量分析進行了研究，結果表明灌區渠系的排水面積以及灌區作物種植結構的調整，致使灌區內的引水量逐年增加，回歸水量也因此呈上漲趨勢。再者，灌區的實際耗水率僅為55%左右，水量流失情況嚴重，可予以回收利用的水量比例較高，灌區回歸水轉化幾率較大。南江灌區的回歸水量具有較大的開發價值。

2 灌區回歸水質量分析

回歸水作灌溉用，水質主要受到農業生產的影響，肥料的施用導致回歸水中的有機質增多，雖然田間產生的回歸水流經渠道，會逐級凈化，但影響仍然客觀存在，所以必須對其水質進行評價。以我國農田灌溉水質標準為標磚參考值，調查2014-2016年灌區水質監測數據(見表3)，對其中6種指標與標準值進行對照，發現南江水庫水質狀況良好，灌區內的水質pH值維持在7.47 ，總氮含量基本維持在Ⅲ類水質標準以下，因此，可以看出灌區回歸水為Ⅲ類水質，符合《農田灌溉水質標準》。

結合馬云瑞等[6-8]學者對回歸水的研究，提出的南江灌區回歸水利用“三控論”：第一，可將回歸水與其他水源的供水量混合，作為非充分溉時期的主要灌水源。第二，灌溉回歸水經由田間進入渠道，積累肥料中的氮、磷，元素超標會對作物生長產生不良影響，但是不同的農作物、不同生長時期具有不同的耐鹽能力，因此應結合作物的灌溉時間施用回歸水。頭水早，二水趕，在不同作物的春苗期間提前使用回歸水灌溉。第三，合理分配回歸水，由于回歸水中的有機質含量比一般的水源水質要高，因此，它應該與渠道水結合，采用輪灌沖洗的方式，便可降低土壤根系的含鹽量。

表3 2014-2016年南江水庫水質檢測成果表 mg/L

3 結 語

回歸水的周期與作物的生長周期，減少了灌溉周期，降低灌溉成本。另一方面，灌溉回歸水是灌溉余水，不需要額外的人力財力投入，鑒于回歸水的節水優勢，可以充分利用灌區內的回歸水，緩解灌區用水壓力，提高水資源利用效率。根據分析，南江灌區產生的回歸水數量可觀，且水質情況良好，完全滿足南江灌區的農作物日常需求，因此，可以進行充分的開發，并利用灌區現有的水利設施進行蓄存，本文為今后灌區節水灌溉制度制定提供了理論建議。

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