盛曉磊
[摘要]水資源平衡分析是土地整治項(xiàng)目工程實(shí)施的前提和基礎(chǔ)。以陜西省榆林市榆陽區(qū)岔河則鄉(xiāng)土地整治項(xiàng)目為例,通過計(jì)算該項(xiàng)目區(qū)域地下水補(bǔ)給量、排泄量、地下水可開采量、需水量、可供水量,定量模擬分析了該區(qū)域水資源平衡狀況,結(jié)果表明,在平水年,采用噴灌方式,水資源供需平衡差為正值,供水量大于需水量,該項(xiàng)目具有可實(shí)施性。所提供的計(jì)算方法可以為類似項(xiàng)目的水資源平衡分析提供理論依據(jù),具有廣闊的應(yīng)用前景。
[關(guān)鍵詞]土地整治;水資源分析;供需平衡
[中圖分類號(hào)]TV213.9 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B
為了保障全國18億畝耕地的紅線,國家大力發(fā)展土地整治類項(xiàng)目,將退化及未利用土地經(jīng)過土地整治工程,積極變成耕地,保障耕地總量面積的動(dòng)態(tài)平衡。而水資源平衡分析是土地整治項(xiàng)目工程實(shí)施的前提和基礎(chǔ),為了提高耕地質(zhì)量,保障區(qū)域環(huán)境可持續(xù)發(fā)展,如何進(jìn)行土地整治類項(xiàng)目的水資源平衡分析就顯得尤為重要。水資源平衡分析對(duì)于區(qū)域內(nèi)水量的動(dòng)態(tài)平衡具有重要意義,萬一出現(xiàn)地下水超采,導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降,或因過量開發(fā)利用地下水,引發(fā)了各種環(huán)境地質(zhì)災(zāi)害或生態(tài)環(huán)境惡化現(xiàn)象,將會(huì)是對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不可逆的傷害。目前已有很多項(xiàng)目在實(shí)施前進(jìn)行水資源平衡分析,本文以陜西省榆林市榆陽區(qū)岔河則鄉(xiāng)土地整治項(xiàng)目為例,經(jīng)過定量模擬分析,對(duì)項(xiàng)目區(qū)水資源平衡狀況進(jìn)行了分析,以期為類似項(xiàng)目的水資源平衡分析提供借鑒。
1 項(xiàng)目區(qū)域概況
項(xiàng)目區(qū)位于榆陽區(qū)西北部,屬陜北風(fēng)沙草灘區(qū),氣候?yàn)榈湫椭袦貛О敫珊荡箨懶约撅L(fēng)氣候,雨少不勻,冬長夏短,日照充足。年均氣溫8.1℃,≥10℃積溫3307.5℃且持續(xù)天數(shù)為168d,年平均無霜期154d,年平均降水量413.9mm,60.9%集中在7、8、9三個(gè)月,年平均日照時(shí)數(shù)2879h,年總輻射量145.2千卡/cm2,氣候資源可滿足大農(nóng)作物生長發(fā)育。
2 灌溉水源分析
項(xiàng)目區(qū)地處榆溪河西岸遠(yuǎn)端,位于榆溪河支流白河左岸約1km處,但白河徑流量較小,可利用性不高。其地下水為侏羅紀(jì)三迭系碎屑巖裂隙潛水和第四系沖積層空隙潛水,根據(jù)中國人民解放軍00928部隊(duì)鉆探資料表明,項(xiàng)目區(qū)含水層厚度為60m,水位埋深2.0~3.0m,流量為47.4m3/h。由于該資料較早,近幾年地下水開采量增大,地下水位變化明顯。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)和針對(duì)周邊機(jī)井的現(xiàn)狀調(diào)查發(fā)現(xiàn),河床周邊淺層的地下潛流十分豐富,項(xiàng)目區(qū)潛水主要接受大氣降水補(bǔ)給、地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給、凝結(jié)水補(bǔ)給及灌溉回歸補(bǔ)給,由于地下水位埋深較小,加之項(xiàng)目區(qū)內(nèi)目前少有人煙,故其主要排泄途徑是蒸發(fā)及側(cè)向徑流排泄。該區(qū)域內(nèi)地下水資源豐富,且周邊無地下水集中開采現(xiàn)象,因此選取地下水為灌溉水源。
3 需水量計(jì)算
項(xiàng)目區(qū)內(nèi)需水量分灌溉用水和生態(tài)用水。項(xiàng)目區(qū)種植面積為113.2hm2,作物復(fù)種指數(shù)為1.0,全部種植馬鈴薯。灌溉方式采用噴灌,噴灌水利用系數(shù)80%,設(shè)計(jì)灌溉保證率75%。
3.1 灌溉定額的確定
項(xiàng)目區(qū)設(shè)計(jì)灌溉保證率為75%,擬定灌溉制度以降雨頻率為75%的平水年為代表年,根據(jù)本區(qū)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),傳統(tǒng)漫灌灌水定額為35 m3/667m2,噴灌機(jī)灌溉的灌溉回歸與地表蒸發(fā)占10%,相對(duì)于傳統(tǒng)灌溉方式,噴灌的灌水定額占傳統(tǒng)灌溉定額的70.5%,計(jì)算得132.18m?/(a·667m2);同時(shí)參考榆陽區(qū)大型農(nóng)業(yè)灌溉示范基地與榆林市大地種業(yè)農(nóng)業(yè)科技有限公司使用噴灌機(jī)的灌溉經(jīng)驗(yàn)定額115 m?/(a·667m2),綜合考量結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際情況,灌溉定額選用125 m?/(a·667m2)),一年按照灌水五次得單次均灌水定額為25m3/667m2,即37.5mm。
結(jié)合灌水方式,結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際,確定項(xiàng)目區(qū)馬鈴薯的灌溉定額見表2。
根據(jù)作物灌溉定額,經(jīng)計(jì)算噴灌區(qū)作物灌溉需水量為212250m3/a。
噴灌覆蓋不到的區(qū)域,規(guī)劃采用低壓管道灌溉。低壓管道灌溉考慮到采用地埋暗管輸水,根據(jù)本區(qū)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),噴灌圈外漫灌定額取35m3/次·667m2。由于土地面積有限,為了節(jié)約土地和水資源,采用一井多用的布井灌溉方法,噴灌與局部低灌交替穿插進(jìn)行,噴灌完成后,剩余田塊采用低灌進(jìn)行灌溉。
本項(xiàng)目低壓管道漫灌區(qū)的面積為58.73hm2,噴灌區(qū)域外需水量為161998m3/a。
項(xiàng)目區(qū)總需水量為37.42×104m3/a。
3.2 生態(tài)用水量計(jì)算
年生態(tài)用水量按照地下水可開采量的30%預(yù)留,預(yù)留量為126479m3。
4 可供水量計(jì)算
項(xiàng)目區(qū)灌溉水源為開采項(xiàng)目區(qū)地下水潛水,由于項(xiàng)目區(qū)為荒草地,沒有開發(fā),所以沒有已建成的機(jī)井,本次設(shè)計(jì)項(xiàng)目區(qū)的可供水量視同為地下水可開采量,即多年平均地下水可供水量為42.16×104m3/a。
5 供需平衡分析
由于項(xiàng)目區(qū)實(shí)施后,井灌水對(duì)地下水有回歸補(bǔ)給,故供需平衡差:
項(xiàng)目區(qū)供需水量平衡計(jì)算成果詳見表3。
從表3項(xiàng)目區(qū)供需水量平衡計(jì)算表可以看出,多年平均地下水可開采量能滿足灌溉用水量。土地開發(fā)項(xiàng)目實(shí)施后,水資源供需平衡,并略有節(jié)余。水資源利用可實(shí)現(xiàn)區(qū)域補(bǔ)排平衡,項(xiàng)目實(shí)施不會(huì)對(duì)水資源平衡體系及生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 楊靜平,李俊超,王玫.土地整治工程中的水資源平衡分析[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 62(8):91-94.
[2] 李東坡,陳定貴.土地開發(fā)整理項(xiàng)目管理及其經(jīng)營模式[J].中國土地科學(xué),2001(1):85-86.
[3] 張落成,陳振光,吳楚材.蘇南太湖流域地下水過度開采引起的地面沉降及其防治對(duì)策[J].湖泊科學(xué),2003,15(3):257-262.
[4] 權(quán)朝斌,史生梅.高標(biāo)準(zhǔn)基本農(nóng)田整理項(xiàng)目水資源平衡分析——以察汗烏蘇河流域?yàn)槔齕J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,56(10):1847-1853.
[5] 李海濱,張寶國,王海濤.土地治理項(xiàng)目水資源平衡分析——以煙臺(tái)市福山區(qū)張格莊鎮(zhèn)土地治理項(xiàng)目為例[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2017(18):147.
[6] 王兆鵬,徐振宇,張建玲.節(jié)水灌溉可行性研究階段水資源平衡分析[J].中國農(nóng)村水利水電,2003(2):28-29.
[7] 胡晶.甘南縣音河灌區(qū)水資源平衡分析[J].黑龍江水利科技,2012,40(2):258-259.
[8] 劉慧明.某土地治理改造項(xiàng)目的水土資源平衡分析[J].云南水力發(fā)電,2016, 32(5):14-16.