對巨龍湖水庫興利灌溉的思考

石艷芬　李敬巖　羅友國　趙大釗　王宇航

摘要 通過對彰武縣作物需水量及遼西北區域平均需水量的對比分析，從巨龍湖水庫的興利灌溉調節計算成果出發，探討中小型水庫興利調節的發展方向，以期為中小型水利工程管理提供借鑒。

關鍵詞 巨龍湖水庫；興利灌溉；遼寧彰武

中圖分類號 S274.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）21-0150-02

中小型水庫合理調度運用長期以來沒有受到水利業界的關注，這直接導致水庫的經濟效益難以發揮，國家還要擔負對水庫工程的維修養護支出。筆者從彰武縣巨龍湖水庫的興利灌溉利用出發，探討中小型水庫的興利運用問題，以期引起業內專家的重視，集思廣益，使我國中小型水庫得到科學合理運用，發揮其最大的經濟效益。

1 巨龍湖水庫的基本情況

巨龍湖水庫位于二道河左側支流混沌河上，是一座以遼河水系養息牧河支流二道河為水源的中型引水水庫。巨龍湖水庫流域內沒有氣象觀測資料，鄰近彰武氣象站有1939—1979年的實測降雨資料，統計算得多年平均降雨量506.6 mm，年最大降雨量728.8 mm（1956年），年最小降雨量234.4 mm（1976年），多年平均蒸發量為1788.2 mm（20 cm口徑）。穩定凍結日期11月29日，穩定解凍日期3月13日，平均凍深1.11 m，最大凍深1.48 m。年平均氣溫7.4 ℃，年平均風速3.7 m/s（1953—2002年），多年平均最大風速（全風向）為18.4 m/s，垂直于主壩的多年平均最大風速為15.44 m/s，極值最大風速為25 m/s。水庫總庫容為1 338.82萬m3，工程規模屬中型，工程等別為Ⅲ等，主要建筑為3級，次要建筑物為4級。按20年一遇洪水設計，100年一遇洪水校核，死水位為131.10 m，死庫容為47.584萬m3，正常蓄水位為134.10 m，相應庫容為1 071.154萬m3，興利庫容為1 023.57萬m3 [1]。在保證率P=75%的情況下，年調節水量為341.42萬m3。可灌溉面積為：F灌溉=W凈/M毛=341.42×10000/1140=2995畝，折合199.67 hm2。

2 巨龍湖水庫設計灌溉運用情況

2.1 在彰武地區進行水田灌溉的保證率和實際保證灌溉面積

保證率P=75%的設計標準是符合相關規范要求的，但是在實際運行中會遇到問題。保證率P=75%對應的中等干旱年份，彰武氣象站多年平均降雨量506.6 mm，年最小降雨量234.4 mm（1976年），多年平均蒸發量為1 788.2 mm（20 cm口徑）。在現代農業條件下，不論政府還是農民，都不可能承受另外P=25%的農業損失。因此，保證率P=75%的水田灌溉設計保證率從現在來講是虛設的，既沒有實際價值，也沒有興利調節計算的價值。筆者認為，應該用水利工程的實際要求的保證率來確定水庫的興利庫容和實際灌溉面積。在此條件下，根據彰武地區的自然氣候條件，水庫的設計保證率應該確定為P=95%，并且由此進行水庫的興利調節計算。這樣計算出來的水利興利庫容和可灌溉面積才是符合現代農業實際需要的。

在缺少相關資料的情況下，用內插法估算巨龍湖水庫的實際可灌溉面積為2 201畝，折合146.73 hm2。這才是實際情況下巨龍湖水庫的可灌溉面積，其對應的設計保證率近于P=95%。

2.2 興利灌溉設計對農業水資源利用的合理高效性判別

彰武地區位于遼寧省西北部，科爾沁沙地南緣，以一座中型水庫進行完全是水田的興利調節計算，對于農業水資源的合理使用是有疑問的。筆者認為，在遼西北干旱少雨的氣候條件下，彰武地區的農業屬于高蒸發、強滲漏、高耗水的類型，水田不是彰武地區所應該優先發展的種植模式，在保證適度種植規模的前提下，進行單一水田灌溉的興利調節計算本身就存在明顯的水資源浪費問題。根據《中國主要作物需水量與灌溉》的統計數據，遼寧西部錦州站的統計數據為水稻需水量為734 mm，折合為7 350 m3/hm2，還不到巨龍湖灌區設計灌溉定額的1/2。可以說，巨龍湖水庫以水稻作為興利調節計算的作物，不是高效利用水資源的正確選擇。巨龍湖水庫經濟效益低下的經營現狀已經為此做出了結論。

2.3 彰武高效農業的水田、旱田、經濟作物（大豆）的合理比例

彰武地區半干旱的氣候特點和沙化的強滲漏土壤條件，決定著必須以旱作物為主、有節制地發展的水田的農業種植結構。以巨龍湖灌區為例，假定現有的灌溉面積146.73 hm2（保證率P=95%）不變，水田面積用水量應與本區域平均灌溉定額水平下用水總量相等。查閱《北方農村水利實用技術手冊》，遼寧省平均的水稻灌溉定額為8 250 m3/hm2，所以巨龍湖灌區的水田面積應為70.8 hm2。查閱《中國主要作物需水量與灌溉》[2]，旱作物中大田作物為玉米，遼寧省西部灌溉定額為4 950 m3/hm2（保證率P=95%），經濟作物大豆的灌溉定額為4 800 m3/hm2（保證率P=95%），兩者相差無幾，因此以1∶1的控制比例較好。在彰武地區，從水資源利用和保證農民基本生活需求出發，采用水田∶大田∶經濟=2∶1∶1來確定水利工程灌溉面積作物比例比較合適。

2.4 巨龍湖水庫灌區日常管理運用面臨的問題

在現有模式下，巨龍湖水庫灌區在日常管理運用中，經常會遇到以下問題：一是正常年份會有棄水，容易產生擴大水田面積的沖動；二是干旱年份水量不足，造成減產減收；三是影響灌區的管理維護；四是上下游用水不均衡，農民用水矛盾頻發。

上述問題的原因只有一個，水庫的設計灌溉面積沒有回答灌區日常管理應當面對的問題，基層水利管理單位技術力量薄弱，無法運用相關知識解決實際問題，從而造成事實上的水資源短缺和浪費并存的局面。

3 巨龍湖水庫興利灌溉應采用的模式

巨龍湖水庫興利灌溉應當采用水旱結合，余水調劑的模式進行計算。所謂的水旱結合，是以高保證率（P=95%）的水田為計算基礎，要保證適當規模的旱地灌溉，剩余水量可以用于機動灌溉農田或棄水保護生態環境。

4 結論

4.1 巨龍湖水庫興利溉灌設計保證率偏低，不符合實際

在我國當前的農業發展階段，農業種植業的增產穩產是國家的戰略問題，用保證率P=75%去進行興利調節計算，是無法做到糧食穩產的[3]。特別是彰武地區這樣氣候條件下的水田，完全需要灌溉才能保證農作物的收益。這樣計算出來的灌溉面積比實際應用中的灌溉面積大了許多，也就是說，現有的水利工程灌溉面積根本無法達到設計水平。這不是管理的問題，而是實際要求與設計標準相脫節造成的。

4.2 單一的作物品種不利于水資源的合理利用

用單一的作物對中型水利工程進行興利調節計算，使得水庫無法應對不同的水利年份，種植品種單一，也不是現代農業的發展要求，長期種植導致的生態次生災害不容忽視。

4.3 國家應該修訂相關規范

現有的水利規范不能滿足現代農業的發展要求，設計標準偏低與實際工作的矛盾日益突出。國家應該從我國現代化發展的實際出發，加快規范修訂，使其更好地指導服務于工程實踐。

4.4 不同的灌區應加大技術投入，研究適合本單位的農業種植結構，高效利用水資源

作為基層的水利管理部門，應加大對本單位水利工程的技術投入，要和當地的農業生產規劃相結合，不斷根據農業農村發展的新要求調整水庫的興利模式，實現經濟效益和社會效益的最大化。

4.5 正確對待棄水問題

對于水利工程棄水的產生，基層水利工程管理部門要有科學的認識。由于水資源的年度分配不均勻，棄水是不可避免的，水情預報、水利調度的失誤，超標準的洪水年份，都可能是棄水發生的原因，只有健立健全水庫調度系統，提高基層水利工作者的業務素質，才是農業水利工程的希望所在[4]。

5 參考文獻

[1] 巨龍湖水庫除險加固工程初步設計報告[EB/OL].[2016-08-24].http：//www.docin.com/p-1486824190.html.

[2] 陳玉民.中國主要作物需水量與灌溉[M].北京：電子工業出版社，1995.

[3] 葉承華.北方農村水利實用技術手冊[M].哈爾濱：黑龍江科學技術出版社，1991.

[4] 王平.以灌溉為主小水電水能的改進計算方法[J].水利水電科技進展，2014（2）：46-49.