劉彥振
(甘肅省肅北蒙古族自治縣水資源事務(wù)中心,甘肅 肅北 736300)
肅北縣以改善和提高全縣人民的生產(chǎn)條件和生活質(zhì)量為目標(biāo),充分利用降水、小溝小河和山前溢出泉水,采取截、蓄、引、提等多種形式,興建了一批農(nóng)田水利工程,提高了基礎(chǔ)設(shè)施綜合生產(chǎn)能力[1]。
黨城灣灌區(qū)主要依靠地表水自流引水和少量的泉水補(bǔ)充灌溉,灌溉面積0.36萬hm2,其中耕地0.16萬hm2、林草地0.2萬hm2;建成干、支渠39條,總長101.463km,其中已襯砌70.757km,襯砌率為69.7%,襯砌完好率為31.2%,配套各類建筑物93座,建筑物完好率60%;建成斗農(nóng)渠278條,總長411.76km,其中已襯砌12.0km,襯砌率為2.9%,襯砌完好率為100%,配套各類建筑物260座。田間水利用系數(shù)為0.88,渠系水利用系數(shù)為0.636,灌溉水利用系數(shù)0.56。
黨城灣灌區(qū)始建于20世紀(jì)70年代,年可引水總量2452萬m3,其中引水工程年供水能力1800萬m3,人畜飲水工程年供水能力418.62萬m3,地下水年供水能力233.38萬m3。黨青總干渠渠首、西灘渠首承擔(dān)著黨城灣灌區(qū)全部的引水任務(wù)。
肅北縣農(nóng)牧業(yè)用水一直為地表水,隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,工業(yè)用水量明顯增多,但按照黨河流域初始水權(quán)分配方案,灌區(qū)年引水量為2093萬m3。在用水總量不變的情況下,工業(yè)用水量增加,勢必會減少農(nóng)牧業(yè)用水量,導(dǎo)致農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)嚴(yán)重缺水,迫使肅北縣積極發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)[2]。
自“十二五”以來,黨城灣灌區(qū)開始實(shí)施高效節(jié)水灌溉工程,先后實(shí)施了土地整理項(xiàng)目、牧區(qū)節(jié)水示范工程、水土保持項(xiàng)目等項(xiàng)目,建成了一批節(jié)水型生態(tài)治沙林和高效節(jié)水灌溉示范點(diǎn),節(jié)水型栽培模式和灌溉制度逐步完善,高效節(jié)水技術(shù)示范推廣面積不斷擴(kuò)大,基本起到了以點(diǎn)帶面的輻射作用,為肅北縣節(jié)水發(fā)展奠定了認(rèn)識基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ)[2]。截至目前,黨城灣灌區(qū)已建成高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目面積達(dá)353.33hm2,其中肅北縣2012年度牧區(qū)節(jié)水灌溉示范工程總投資255.32萬元,發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積20hm2;肅北縣2016年中央財政農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)補(bǔ)助資金(高效節(jié)水灌溉)項(xiàng)目總投資830萬元,在黨城灣鎮(zhèn)馬場村及牧農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)范圍內(nèi)發(fā)展高效節(jié)水面積333.33hm2。
肅北縣自產(chǎn)地表水資源量中98.3%屬于出境水,肅北縣內(nèi)只在黨河流域和榆林河流域分配有少量的可利用量。黨河干流設(shè)有黨城灣水文站和黨河水庫測站,黨城灣水文站主要觀測黨河上游段,根據(jù)該站1980—2006年的實(shí)測徑流量資料進(jìn)行頻率分析計算,地表水可利用量如下:年平均流量條件下,黨河徑流量為3.51億m3,地表水資源可利用量為2500萬m3;P=50%頻率下,黨河年徑流量為3.63億m3,地表水資源可利用量為2631萬m3;P=75%頻率下,黨河年徑流量3.17億m3,地表水資源可利用量為2458萬m3[3]。
黨城灣灌區(qū)地下水資源的天然補(bǔ)給源主要來自黨河徑流入滲,其余由地下水徑流和降雨與大氣凝結(jié)水補(bǔ)給。根據(jù)《酒泉地區(qū)水資源調(diào)查評價及開發(fā)利用分析報告》(酒泉地區(qū)水電處酒泉地區(qū)水利電力勘測設(shè)計隊(duì)編,1999年7月)分析,黨城灣灌區(qū)地下水可開采量為285萬m3。
黨城灣灌區(qū)總供水量為2785萬m3,其中地表水2500萬m3,地下水285萬m3(表1)。
表1 黨城灣灌區(qū)可供水量
目前黨城灣灌區(qū)灌溉面積0.36萬hm2(耕地0.16萬hm2,林草地0.20萬hm2),其中渠灌灌溉面積0.32萬hm2,高效農(nóng)田節(jié)水灌溉面積0.04萬hm2(馬鈴薯滴灌0.01萬hm2,牧草噴灌0.03萬hm2),占全灌區(qū)灌溉面積的11.1%。高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目建設(shè)為高效節(jié)水灌溉工程的規(guī)?;l(fā)展積累了豐富的建設(shè)和管理經(jīng)驗(yàn)。
從灌區(qū)農(nóng)田連片面積來看,大部分農(nóng)田相連,無明顯界線,農(nóng)田規(guī)劃布局較為規(guī)整,連片面積大于20hm2;從作物種植結(jié)構(gòu)來看,灌區(qū)初步形成了以小麥、玉米、馬鈴薯、紫花苜蓿、燕麥草為主的特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。作物種植結(jié)構(gòu)及灌溉模式見表2。
表2 黨城灣灌區(qū)作物種植結(jié)構(gòu)及灌溉模式
灌區(qū)已完成節(jié)水改造,灌溉水利用效率大幅度提高,用水緊張狀況得到一定緩解,灌區(qū)節(jié)水量及下泄水量均已完成相應(yīng)目標(biāo)。灌溉制度在總結(jié)多年實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,綜合考慮了灌區(qū)降水量少、蒸發(fā)強(qiáng)烈和土壤沙性較大的特點(diǎn),比較合理。
以黨城灣灌區(qū)東山村及千畝花海片區(qū)為評價區(qū)域,對高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施前后的水資源供需平衡進(jìn)行分析。本次供需平衡分析以高效節(jié)水工程的水源為水量平衡斷面,評價區(qū)灌溉水利用系數(shù)采用支渠以下渠系及田間水利用系數(shù)。
3.1.1 農(nóng)業(yè)需水量 根據(jù)評價區(qū)域各片區(qū)的灌溉面積及灌溉定額,評價區(qū)域農(nóng)業(yè)需水量為400.76萬m3(表3)。
表3 高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施前評價區(qū)農(nóng)業(yè)需水量
3.1.2 可供水量 以肅北縣水資源評價報告及各灌區(qū)配水指標(biāo)為基本依據(jù),各片區(qū)的配水指標(biāo)按其面積占灌區(qū)配水面積的比重計算確定。評價區(qū)域共426.46hm2,均為地表水渠灌,其中黨城灣鎮(zhèn)千畝花海由黨城干渠二支渠引水,東山村依靠黨城灣灌區(qū)黨青干渠東山村三組支渠引水,2條支渠引水量1440m3/h,評價區(qū)域每年分水384.19萬m3(表4)。
表4 高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施前評價區(qū)可供水量
3.1.3 水資源供需平衡分析 評價區(qū)域高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施前農(nóng)業(yè)需水量為400.76萬m3/年,可供水量為384.19m3/年,缺水量達(dá)16.57萬m3/年(表5)。
表5 高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施前評價區(qū)水資源供需情況
3.2.1 高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施后的灌溉制度 詳見表6。
表6 高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施后評價區(qū)的灌溉制度
3.2.2 灌溉水利用系數(shù) 項(xiàng)目實(shí)施后評價區(qū)采用管灌灌溉模式,根據(jù)《微灌工程技術(shù)規(guī)范》,管灌工程灌溉水利用系數(shù)不低于0.85,本次設(shè)計取0.85。
3.2.3 農(nóng)業(yè)需水量 根據(jù)評價區(qū)各片區(qū)的面積、凈灌溉定額及灌溉水利用系數(shù),計算得出項(xiàng)目實(shí)施后評價區(qū)的農(nóng)業(yè)需水量為307.05萬m3/年。
3.2.4 可供水量 項(xiàng)目實(shí)施前后,評價區(qū)地表水配水指標(biāo)維持不變,因此以各片區(qū)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施前可供水量作為項(xiàng)目實(shí)施后的可供水量。
3.2.5 水資源供需平衡分析 高效節(jié)水項(xiàng)目實(shí)施后,評價區(qū)農(nóng)業(yè)需水量為307.05萬m3/年,可供水量為384.19萬m3/年,富余水量為77.14萬m3/年,供水存在較大盈余(表7)。
表7 高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施后評價區(qū)水資源供需情況
高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施后,評價區(qū)管灌灌溉水利用系數(shù)從0.71提高到0.85,節(jié)約灌溉用水量93.7萬m3/年。