土地整治項目中水資源平衡分析

劉吉磊 郝 英

(1.邱縣國土資源局，河北 邱縣 057450; 2.邯鄲學院，河北 邯鄲 056000)

0 引言

水資源平衡分析是土地整治項目中的一項重要工作[1]。水量平衡是一個相對的概念，是指在一定的保證率下的水量供需平衡[2]。因此在進行水資源平衡分析之前，首先要確定灌溉設計保證率。根據GB 50288—99灌溉與排水工程設計規范，灌溉設計保證率可根據水文氣象、水資源、作物組成、灌區規模、灌水方法和經濟效益等因素確定[3,4]。本研究以邱縣香城固鎮西留善固村等七個村土地整治項目為例，對水資源平衡進行了詳細分析。

1 研究區概況

研究區位于河北省邯鄲市東北部的邱縣，地理坐標為東經115°03′02″～115°19′10″，北緯36°38′08″～36°57′49″。地處太行山東麓，大地貌屬黃河、漳河沖積扇的下部，冀南平原中部交接洼地以下的沖積平原，系由黃河、漳河沖積而成。研究區原為河流水面，由于上游整治、多處水閘的修建，今年水位下降，原河道兩側較高區域已經露于地表，研究區內總體地勢較為平緩，在地塊的局部存在陡坎。

2 水資源平衡分析

2.1 可供水量分析

根據項目區水資源評價材料，區內可利用水資源分為兩部分，一是外流域調水，二是大氣降水。

2.1.1外流域調水量

項目區緊鄰的老沙河由邱城鎮入境，并由香城固鄉出境進入邢臺市威縣，流經全縣6個鄉鎮24個村莊，境內長度為28 km，流域面積為24.68 km2。項目區南側為小屯蓄水閘，是邱縣最大的蓄水工程。該閘1979年10月建成，為中型蓄水閘，閘底高程19.98 m，閘頂高程34.88 m；設計過水流量346 m3/s，校核流量346 m3/s，最大蓄水深度4.6 m，最大蓄水量338萬m3，設計灌溉面積3.0萬畝。

由于項目區緊鄰該閘，故在該閘設計灌溉面積內，水量充足，完全滿足項目區灌溉需水量(按邱縣農業灌溉綜合用水指標136 m3/畝計算，項目區復種指數為200%，需水約34萬m3，故本項目外流域調水量計為34萬m3)。

2.1.2大氣降水

根據《河北省邱縣水長期供求計劃報告》提供的降雨系列材料，得到本區內降雨量特征值統計表見表1。

表1 項目區降雨量特征值統計表

根據上述分析，項目區偏枯年(P=75%)降水量P=447.9 mm，按30%計算有效降量，項目區土地整治面積S=83.432 8 hm2，則可利用有效降水量P′計算如下：

有效降水量(P′)=降水量(P)×有效降水系數×承雨面積(S)=447.9×30%×83.432 8×10-3=11.210 9萬m3。

2.1.3項目區典型年可供水資源

項目區典型年可利用水資源量見表2。

表2 項目區典型年可利用水資源量

2.2 項目區需水量預測

2.2.1農業生產需水量預測

1)根據設計標準，灌溉設計保證率取75%。

2)依據《農用地質量分等規程》及《河北省耕地質量等級調查與評定》，確定項目區標準耕作制度為：冬小麥、夏玉米，復種類型為一年兩熟，復種指數為200%。

3)項目區采用以機井配套管道灌溉為主，根據《灌溉和排水工程設計規范》，田間水利用系數取0.90，管道水利用系數取0.97，則本項目灌溉水利用系數為兩者的乘積，即0.87。

4)根據《中國主要作物需水量與灌溉》及項目區標準耕作制度，確定項目區在灌溉保證率P=75%的灌溉條件下主要作物灌溉制度：小麥灌水4次，灌水定額600 m3/hm2～675 m3/hm2；玉米灌水2次，灌水定額600 m3/hm2～675 m3/hm2。小麥、玉米灌溉制度見表3。

5)確定項目區灌溉面積。

表3 小麥、玉米灌溉制度表(P=75%)

項目區總面積為83.432 8 hm2，整治后耕地面積為81.852 6 hm2，則灌溉總面積為81.852 6 hm2。根據項目區現有耕作制度和種植習慣，確定項目區主要農作物品種為：小麥、玉米，一年兩熟，按照復種指數為200%，種植模式為冬小麥—夏玉米，種植面積均為81.852 6 hm2。

6)灌溉需水量的確定。

項目區需水量主要考慮農業生產需水量，用式(1)計算：

(1)

其中，W為農業生產總需水量，m3；M為凈灌溉定額，m3/hm2；A為灌區面積，hm2；η為灌溉水利用系數。

則項目區農業生產總需水量計算見表4。

表4 項目區主要農作物灌溉用水量計算表(P=75%)

2.2.2項目區用水總量預測

項目區總需水量包括小麥、夏玉和棉花米用水三類。項目區總需水量為:

W需=W小麥+W玉米+W棉花。

根據上述計算結果，項目區每年總需水量為33.870 0萬m3，其中小麥用水量為22.580 0萬m3，玉米用水量為11.290 0萬m3。

2.3 平衡分析

通過以上對項目區的可供水量分析及需水量預測，得到項目區年可供水量及需水量。項目區水資源供需對比，詳見表5。

表5 項目區水資源供需對比表

通過上述計算，該項目實施后在農業灌溉保證率為75%條件下，項目區每年可供水總量為W供=45.210 9萬m3，總需水量為W需=33.870 0萬m3，W供>W需，供大于需，項目實施后能滿足作物灌溉需水要求。

綜上所述，項目區水資源具備了土地整治需要的農業灌溉條件，但也要求在提高農業綜合生產能力的同時，提高水資源利用效率、嚴格水資源管理、轉變農業節水機制、加強農業節水綜合措施，確保項目區水資源的節約可持續利用。

3 結語

本研究以河北省邱縣香城固鎮西留善固村等七個村土地整治項目為例，結合項目區實際情況，對水資源平衡進行了分析。結果表明，項目區水資源具備了土地整治需要的農業灌溉條件，通過水資源平衡分析，提高了研究區水資源利用率，確保了研究區水資源的節約與可持續利用，為項目的順利開展提供了保障。