楊新強(qiáng)
(陜西省桃曲坡水庫灌溉管理局 陜西 銅川 727031)
桃曲坡水庫灌區(qū)是一個(gè)多水源,多渠首,引、調(diào)、蓄并舉,農(nóng)灌和城市工業(yè)供水并存的中型灌區(qū)。共轄桃曲坡、紅星、尚書三座水庫,設(shè)計(jì)總庫容6731萬m3,興利庫容4541萬m3。主要承擔(dān)銅川市新區(qū)、耀州區(qū)、渭南市富平縣、咸陽市三原縣等三市四縣(區(qū)),17個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),198個(gè)行政村的灌溉工作,灌區(qū)設(shè)施灌溉面積40.03萬畝,有效灌溉面積29.36萬畝。同時(shí),桃曲坡水庫作為銅川城市及工業(yè)供水的主要水源地,主要擔(dān)負(fù)銅川新、老城區(qū)、華能(銅川)電廠等企業(yè)的供水任務(wù)。
桃曲坡水庫位于渭河流域石川河支流沮水河下游,地處陜西省銅川市耀州區(qū)西北15km的馬咀山峽谷中。多年平均降雨量512.8mm,降雨和徑流年內(nèi)分配不均勻,多集中在主汛期7月~9月,河源來水除少量由融雪補(bǔ)給外,主要由降雨形成,相應(yīng)洪水亦為雨源性洪水。入庫徑流由沮水河徑流、馬欄河可引水量組成(馬欄河引水工程受流域所限,年均引入桃曲坡水庫水量僅1500萬m3),多年平均入庫徑流 9062萬 m3,設(shè)計(jì)供水量5599萬m3,多年平均蒸發(fā)量1442萬m3。由于多年運(yùn)行,水庫已有明顯淤積,根據(jù)2014年8月對(duì)庫底高程的測量及庫容曲線推算,目前水庫農(nóng)業(yè)灌溉限供水位773.7m,對(duì)應(yīng)庫容1022萬m3。綜上,桃曲坡水庫年可供水資源總量為6598萬m3。
2.2.1 農(nóng)業(yè)灌溉需水量
桃曲坡水庫灌區(qū)有效灌溉面積29.36萬畝,主要作物有小麥、玉米、林果和少量經(jīng)濟(jì)作物,復(fù)種指數(shù)1.62。近年來,通過節(jié)水改造和渠道襯砌等工程實(shí)施,灌溉水利用系數(shù)有所提高,畝均用水量明顯減少(即毛灌溉定額較設(shè)計(jì)值有所減少)。即常規(guī)灌P=25%時(shí)毛灌溉定額172.5m3/畝,P=50%時(shí)毛灌溉定額232.9m3/畝,P=75%時(shí)毛灌溉定額300m3/畝,依據(jù)以上灌溉制度計(jì)算出灌區(qū)實(shí)際灌溉需水量為:P=25%時(shí)為5064.6萬 m3,P=50%時(shí)為 6837.9 萬 m3,P=75%時(shí)為8808萬m3。灌區(qū)2011年、2012年、2013年平均農(nóng)灌用水量5305萬m3。
2.2.2 城市及工業(yè)需水量
目前桃曲坡水庫向城市及工業(yè)供水的企業(yè)共有五家。分別為:銅川自來水公司、陜西銅川鋁業(yè)電廠、陜焦化工公司、華能銅川電廠和陜西銅川供水有限責(zé)任公司。2011年、2012年、2013年平均用水量1546萬m3,2013年水庫向城市及工業(yè)供水量為1834萬m3,為多年最大,作為依據(jù)進(jìn)入興利調(diào)節(jié)。截至2014年10月底,已完成供水1435萬m3。近幾年來,隨著銅川城市和工業(yè)的快速發(fā)展,城市及工業(yè)用水量正以年均20%的速度快速增長。
綜上,桃曲坡灌區(qū)近三年均實(shí)際供水6851萬m3,與可供水資源6598萬m3相比缺水253萬m3。以2020年做為規(guī)劃年,按用水保證率(p)50%和p=75%計(jì)算,桃曲坡灌區(qū)年需水量分別是8671.9萬m3和10642萬m3,規(guī)劃年灌區(qū)分別缺水量2073.9萬m3和4044萬m3。
桃曲坡水庫灌區(qū)屬資源性缺水地區(qū),年度分布極不均勻,據(jù)《桃曲坡水庫入庫水量統(tǒng)計(jì)表》統(tǒng)計(jì),2009年、2010年、2011年入庫水量分別為 3994 萬 m3、14740 萬 m3、22357 萬 m3,其中2010年、2011年分別棄水6648萬m3、10562萬m3,按設(shè)計(jì)供水量5599萬m3計(jì)算,2009年缺水1605萬m3。灌區(qū)水資源分布不均,豐水年大量棄水,枯水年嚴(yán)重不足,難以滿足非充分灌溉制度用水要求。
末級(jí)渠系用水組織的計(jì)量點(diǎn)主要在斗口,但由于灌區(qū)末級(jí)渠系長期以來缺乏投入機(jī)制,斗以下渠道大部分為土渠行水,配套程度低,工程狀況差,缺少分水、量水設(shè)施,致使斗渠過水能力無法發(fā)揮。加之長期以來水價(jià)政策不到位,工程維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用無著落,灌溉時(shí)的維修僅能保證勉強(qiáng)過水,工程設(shè)施越來越差,給送水到戶和計(jì)量收費(fèi)工作帶來困難。
桃曲坡灌區(qū)大部分是在上世紀(jì)50年代建成的富平縣石川河引洪灌區(qū)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,因此灌區(qū)灌溉方式和田間工程布局明顯帶有引洪灌溉特點(diǎn),普遍采用長畦漫灌,灌區(qū)田塊長度平均都在200m以上,田間灌水定額較大,從而造成了很大的水量浪費(fèi),與當(dāng)前小流量長歷時(shí)的灌溉方式不相適應(yīng)。
據(jù)統(tǒng)計(jì),目前黃河流域農(nóng)業(yè)用水占總用水量的92%,大約有4/5的面積是大水漫灌,節(jié)水灌溉面積僅2276萬畝,占總灌溉面積的20%。桃曲坡灌區(qū)地處西北地區(qū),干旱少雨,受灌區(qū)作物種植特點(diǎn)和群眾多年用水習(xí)慣影響,灌區(qū)雖然推行農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)的管理形式,但依然沿用傳統(tǒng)的管水方式,水資源利用粗放低效,農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)嚴(yán)重。
為解決桃曲坡灌區(qū)水資源分布不均問題,2014年編制的“十三五”規(guī)劃中已考慮在桃曲坡水庫壩址下游1km處新建西溝水庫一座,主要功能是提高銅川市供水應(yīng)急保障,兼顧灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉補(bǔ)水,調(diào)節(jié)調(diào)配桃曲坡水庫的棄水,年可調(diào)蓄水量360萬m3;在桃曲坡水庫庫區(qū)上游桐家葦溝建攔洪、防淤調(diào)節(jié)小水庫一座,主要功能是攔截泥沙入庫,與桃曲坡水庫聯(lián)合運(yùn)用,進(jìn)行多年調(diào)節(jié),利用水庫豐水年份攔蓄的多余水量,來補(bǔ)充枯水年份的水量,年可凈增調(diào)蓄水量550萬m3。以上合計(jì),年可增加調(diào)蓄水量910萬m3,有利于緩解灌區(qū)缺水矛盾。
繼續(xù)利用近幾年實(shí)施的農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目,進(jìn)行末級(jí)渠系節(jié)水改造工程建設(shè)。目前,灌區(qū)斗分渠水利用系數(shù)為0.71,僅斗分兩級(jí)渠道年均滲漏損失水量達(dá)993萬m3。如對(duì)全灌區(qū)33萬畝農(nóng)田(《桃曲坡灌區(qū)末級(jí)渠系節(jié)水改造規(guī)劃》規(guī)劃實(shí)施面積)進(jìn)行末級(jí)渠系改造,斗分渠道水利用系數(shù)將達(dá)到0.83,兩者相比年均節(jié)水可達(dá)411萬m3。如對(duì)灌區(qū)田間工程配套及斗農(nóng)渠全部進(jìn)行防滲襯砌后,可恢復(fù)灌溉面積10.67萬畝,改善灌溉面積22.66萬畝,使灌區(qū)有效面積達(dá)到37.33萬畝,渠系水利用系數(shù)達(dá)到0.71,灌溉水利用系數(shù)達(dá)到0.65。
根據(jù)桃曲坡水庫下高埝灌區(qū)萬畝方田的實(shí)測資料顯示,當(dāng)田塊長度在80m以內(nèi),田間灌水定額不超過70m3,長度在150m左右,田間灌水定額在120m3左右,由此可見,灌溉田塊的長短直接決定灌水定額的大小。據(jù)調(diào)查,目前桃曲坡灌區(qū)灌溉田塊長度均在150m左右,如果將灌區(qū)所有田塊長度縮短至80m以內(nèi),畝次可節(jié)約水量50m3,如果灌區(qū)全部采用小畦灌溉,按年灌溉40萬畝次計(jì)算,僅此一項(xiàng)年可節(jié)約水量2000萬m3,以近幾年城市與工業(yè)供水量最大值1834萬m3為例,年節(jié)約水量完全可滿足需求。但推廣小畦灌溉會(huì)打破灌區(qū)目前所有農(nóng)戶的田塊界限,造成土地重新劃分問題,需要發(fā)動(dòng)當(dāng)?shù)卣?、群眾開展土地平整、大塊灌改小畦灌等節(jié)水項(xiàng)目,可在條件成熟的情況下因地制宜,適時(shí)推廣。
灌溉期間,繼續(xù)利用南干與岔口連通隧洞輸水,實(shí)行水源優(yōu)先保證下游站流量的輪灌制度;輸水期間,通過減少輸配水過程的跑漏和田間灌水過程的深層滲漏損失,有效提高水資源利用;在配水管理中實(shí)施“三不配水”制,即斗農(nóng)毛渠不修整不配水、地不平整不配水、大畦未改小畦不配水;供水過程中嚴(yán)格按指標(biāo)供水,尤其是在干旱年份,按灌溉單方水效益最高的灌溉制度制定供配水計(jì)劃,限額灌溉,達(dá)到水量優(yōu)化配置的功效;加強(qiáng)灌區(qū)農(nóng)作物需水規(guī)律、灌溉用水定額、評(píng)價(jià)指標(biāo)等基礎(chǔ)工作,指導(dǎo)灌農(nóng)科學(xué)灌溉,提高群眾節(jié)水意識(shí)。
建設(shè)灌區(qū)水源工程、實(shí)施末級(jí)渠系改造、推廣節(jié)水灌溉技術(shù)等,是桃曲坡水庫灌區(qū)緩解灌區(qū)水資源短缺矛盾、提高自身能力建設(shè)、服務(wù)灌區(qū)群眾、不斷發(fā)展壯大的基本思路和措施。只有破解灌區(qū)水資源短缺瓶頸,才能達(dá)到挖潛增效,取得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益共同提高的目的,最終實(shí)現(xiàn)灌區(qū)和諧、穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。陜西水利