隆德縣渝河北山小流域綜合治理工程水資源評價及供需平衡分析

李永軍

摘 要：水資源供需平衡分析是確保流域治理成效的基本要求，是規劃的重要組成部分和基礎工作。該文針對隆德縣渝河北山小流域治理項目區的基本情況，分析評價了該項目區水資源的供需平衡，為項目的實施奠定了基礎。

關鍵詞：渝河北山小流域綜合治理；水資源；供需平衡分析；隆德縣

中圖分類號 X52 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2015）20-114-03

按照隆德縣委、政府提出的“建設生態文明縣城”工作思路，確立以渝河流域為重點區域，大力發展以水保工程為主帶動農業、林業、科技等走規?；l展、標準化生產、產業化經營的發展路子。針對渝河北山小流域荒山、荒溝面積大，農業基礎設施薄弱，特色農產品生產能力低下，部分農田未達到旱澇保收、糧食穩定增產的標準，農民增收緩慢，農業發展處于由傳統農業逐步向現代農業的轉型期等制約當地農業發展的諸多因素，隆德縣選定渝河北山小流域作為2016年農業綜合開發土地治理項目建設區域。本文就這一項目的水資源供需平衡進行分析。

1 水資源分析評價

1.1 項目區現狀水源及可供水量 項目區以1960年建成的三里店水庫和2011年建成的陳家石溝淤地壩為幼苗澆灌水源。三里店水庫集水面積為68.8km2，水庫在2008年進行了除險加固，對壩體加高1.7m，新增庫容190.1萬m3，水庫由土壩和輸水建筑物兩大件組成，除險加固后最大壩高37.7m，長840m，壩寬6.0m，設計壩頂高程為2 066.7m，校核洪水位高程為2 065.65m，設計洪水標準為30a，校核洪水標準為500a，淤積年限20a。輸水建筑物最大流量為4.84m3/s。設計總庫容1 200萬m3，調洪庫容282.9萬m3，興利庫容177.1萬m3，現淤積庫容568萬m3，設計死庫容740萬m3，現有庫容632萬m3，設計淤泥面高程在2 058.71m處，設計死水位高程為2 063.76m，流域內多年平均徑流深70.0mm，多年平均徑流量481.6萬m3，平水年（50%）設計徑流量443.07萬m3，枯水年（75%）設計徑流量317.86萬m3?？鄢舭l、滲漏各種損失后，多年平均可供水量385.28萬m3，平水年（50%）可供水量354.46萬m3，枯水年（75%）可供水量254.29萬m3。根據近幾年水庫蓄水情況，年均蓄水量為300萬m3。

陳家石溝淤地壩集水面積為2.18km2，由土壩和輸水建筑物兩大件組成，設計最大壩高19.1m，長74.8m，壩寬4.0m，設計壩頂高程為2 042.10m，校核洪水位高程為2 040.62m，設計洪水標準為20a，校核洪水標準為50a，淤積年限20a。輸水建筑物最大流量為0.17m3/s。設計總庫容15.24萬m3，其中攔泥庫容5.8萬m3，防洪庫容9.44萬m3，經實測現在已經淤積2萬m3，淤泥面高程在2 025m處， 設計死水位高程為2 033.43m，現有總庫容13.24萬m3，現有死庫容3.8萬m3，流域內多年平均徑流深70.0mm，多年平均徑流量15.26萬m3，平水年（50%）設計徑流量13.73萬m3，枯水年（75%）設計徑流量9.46萬m3?？鄢舭l、滲漏各種損失后，多年平均可供水量12.21萬m3，平水年（50%）可供水量10.58萬m3，枯水年（75%）可供水量7.57萬m3。根據近幾年淤地壩蓄水情況，年均蓄水量為5萬m3。

由以上分析可知，枯水年項目區可供水量共為261.86萬m3。

1.2 水源水質 三里店水庫和陳家石溝淤地壩流域內及上游為城鎮居民，無大型養殖業，無廠礦企業，居民生活廢水經污水管道流入三里店下游的污水處理廠，經過污水處理后流入渝河河道。所以說項目區無工業廢水排入，無生活污水排入對水質沒有污染，水質完全滿足苗木澆灌要求。

2 項目區水源現狀用水情況分析

陳家石溝淤地壩不承擔農田的灌溉任務，所蓄水量可以全部用來澆灌樹苗。三里店水庫承擔下游483.33hm2農田的灌溉任務，所以計算項目區現狀水源供水情況時既要計算三里店灌區的現狀需水量，又要計算項目區所需的水量。

2.1 三里店灌區需水量計算

2.1.1 三里店灌區種植業調查 根據實際調查，三里店灌區作物種植比例為小麥∶馬鈴薯∶玉米∶蔬菜∶花卉=1.0∶3∶3∶2.5∶0.5。糧食以小麥、玉米為主，經濟作物以馬鈴薯、蔬菜、花卉等為主。結合隆德縣實際狀況，三里店灌區灌溉保證率為75%。

2.1.2 三里店灌區灌溉定額計算

2.1.2.1 灌溉定額的確定 三里店灌區采用節水灌溉技術，灌溉方式為低壓管道輸水、田間采用小畦進行灌溉，其灌溉定額參照寧夏水利廳確定的寧夏不同灌區各種作物田間灌溉定額里的南部山區庫井灌區灌溉定額來確定。各種作物灌溉定額為：冬小麥170m3，馬鈴薯60m3，玉米160m3，蔬菜200m3，花卉120m3。

2.1.2.2 灌水定額及灌水次數的確定 結合隆德縣作物生長及多年灌溉實際情況，冬小麥全生育期灌水量為170m3/667m2，共需灌水3次，返青期灌水一次，灌水定額70m3/667m2，灌漿期灌水一次，灌水定額50m3/667m2，冬灌期灌水一次，灌水定額50m3/667m2；馬鈴薯全生育期灌水量為60m3/667m2，灌溉1次，灌水定額60m3/667m2；玉米全生育期灌水量為160m3/667m2，需要灌水4次，灌水定額40m3/667m2；蔬菜全生育期灌水量為200m3/667m2，需要灌水5次，灌水定額40m3/667m2；花卉全生育期灌水量為120m3/667m2，灌水3次，灌水定額40m3/667m2。

2.1.2.3 三里店灌區灌溉水利用系數 根據《農田低壓管道輸水灌溉工程技術規范》（GB/T20203—2006）和《節水灌溉技術規范》（SL270—98）的要求，并結合隆德縣灌區節水改造后的工程實際情況分析確定，本項目灌溉水利用系數取0.75。

2.1.3 三里店灌區灌溉需水量計算

2.1.3.1 綜合凈灌溉定額確定 根據各種作物的灌溉定額，利用公式m綜=α1M1+α2M2+α3M3+α4M4可推算綜合凈灌溉定額。

式中：m綜—全灌區綜合灌溉定額（m3/667m2）；M1、M2、M3、M4—各種作物的灌溉定額，m3/667m2；α—各種作物種植比例。

則m綜=0.1×170+0.3×60+0.3×160+0.25×200+0.05×120=139m3/667m2

2.1.3.2 三里店灌區需水量的確定 三里店灌區灌溉面積483.33hm2，綜合凈灌溉定額139m3/667m2，灌溉水利用系數0.75，灌溉需水總量按下式進行計算：

[W=m·A/η]

式中：[W]──灌區灌溉總引水量（[m3]）；

[m]──綜合凈灌溉定額（[m]/667m2）；

[A]──灌區凈灌溉面積，667m2；

[η]──灌溉水利用系數。

根據上式及灌溉制度、灌溉水有效利用系數等參數，計算三里店灌區年需灌溉水量134.37萬m3。

2.2 項目區需水量計算

2.2.1 項目區水土保持造林結構規劃 根據當地實際，規劃營造成片水土保持林面積667hm2，樹種為喬木林和灌木林2種，喬木林采用株行距為2m×3m，選擇鄉土樹種竹柳、云杉、油松、鹽柳、沙棗、金葉榆、水蠟等；灌木林采用株行距為2m×2m，選擇鄉土樹種山桃、山杏、沙棘等壯苗栽植。其造林面積比例為喬木∶灌木=3.61∶6.39。

2.2.2 項目區水土保持造林灌水保證率 灌水保證率根據水文氣象、水土資源、造林樹種，灌水方法以及經濟效益等因素綜合分析，并根據《灌溉與排水工程規范》GB50288—99，對于半干旱、半濕潤地區或水資源不穩定地區且以種植旱作物為主的地區，灌溉保證率取70%～80%，結合隆德縣實際狀況，項目區造林灌水保證率為75%。

2.2.3 項目區造林灌水技術及方式 項目區水土保持造林采用水車拉水配套帆布軟管進行澆灌，為保證樹苗的成活率，在穩定期共需要澆水5次，喬木林林采用大魚鱗坑整地方式，當年春季或上年秋季進行。整地規格：具體規格為長徑1～1.5m，短徑0.6～1m的半月型坑，坑深0.6m。道路防護林采用大魚鱗坑整地方式，坑外圍隨地形整成方形或圓形攔水埂，留1m×1m漏斗狀集水面，坑中心間距2.5m。灌木林采用小魚鱗坑整地方式，當年春季或上年秋季進行。整地規格：具體規格為長徑0.6～0.8m，短徑0.4～0.5m的半月型坑，坑深0.5m。經計算，喬木林每667m2需要挖111個魚鱗坑，灌木林每667m2需要挖167個魚鱗坑，喬木林每個魚鱗坑一次澆水需要10kg，灌木林每個魚鱗坑一次澆水需要8kg。

2.2.4 項目區造林灌水灌溉定額計算

2.2.4.1 灌水定額的確定 經計算，喬木林灌水定額為1.11m3/667m2，灌木林灌水定額為1.34m3/667m2。

2.2.4.2 灌溉定額及灌水次數的確定 結合隆德縣造林多年灌水實際情況，喬木林在穩定期共需要澆水5次，灌溉定額為5.55m3/667m2，灌木林在穩定期共需要澆水5次，灌溉定額為6.7m3/667m2。

2.2.4.3 項目區灌水利用系數 根據實際情況分析確定，本項目灌水利用系數取0.75。

2.2.5 項目區造林澆灌需水量計算

2.2.5.1 綜合凈灌溉定額確定 根據各種林種的灌溉定額，利用公式m綜=α1M1+α2M2+α3M3+α4M4可推算綜合凈灌溉定額。

式中：m綜凈—項目區綜合灌溉定額（m3/667m2）；

M1、M2、M3、M4—各種林種的灌溉定額，m3/667m2；

α—各種作物種植比例。

則m綜=0.361×5.55+0.639×6.7

=6.27m3/667m2

2.2.5.2 項目區需水量的確定 項目區澆水面積667hm2，綜合凈灌溉定額6.27m3/667m2，灌溉水利用系數0.75，灌溉需水總量按下式進行計算：

[W=m·A/η]

式中：[W]──灌區灌溉總引水量（[m3]）；

[m]──綜合凈灌溉定額（[m]/667m2）；

[A]──灌區凈灌溉面積，667m2；

[η]──灌溉水利用系數。

根據上式及灌溉制度、灌溉水有效利用系數等參數，計算項目區澆樹年需水量8.36萬m3。

3 水量平衡計算

3.1 灌溉用水 根據計算得出，三里店灌區灌溉用水量134.37萬m3。

3.2 項目區澆樹用水 根據計算得出，項目區澆樹用水量8.36萬m3。

3.3 生產、生活用水 項目區群眾的生產、生活用水由渝南農村飲水安全工程解決，三里店水庫、陳家石溝淤地壩不存在解決下游居民生產、生活用水的問題。

3.4 工業用水 根據隆德縣產業發展規劃，項目區內當前及今后沒有工礦企業，因此三里店水庫、陳家石溝淤地壩不存在解決工業用水的問題。

3.5 水量平衡分析 根據前面計算，三里店水庫、陳家石溝淤地壩75%保證率下可供水量為261.86萬m3，除保證三里店灌區483.33hm2農田需水134.37萬m3后，余水127.49萬m3，完全能保證項目區667hm2造林需要澆灌8.36萬m3的用水需求。

4 結論

隆德縣渝河北山水土保持造林工程項目的實施，沒有影響到三里店灌區的灌溉需求，不但使項目區山變綠、水變清、農民的生活水平也得到了提高，從而打造了一個生態優美的隆德。

（責編：張宏民）