【文章內(nèi)容簡介】 24 億 m3，按 P＝ 50％計(jì)算，全灌區(qū)原有效灌溉面積 萬畝時(shí)，用水量 23625 萬 m3，而可利用來水總量只有 17486 萬m3，缺水 6139 萬 m3。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，入口的增長，城鄉(xiāng)人畜用水量的激增，供需矛盾日益突出，水資源缺乏已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。從以往和目前的現(xiàn)狀看：一方面農(nóng)業(yè)嚴(yán)重缺水，另一方面工程設(shè)施老化破損，造成大量水資源的損失。同時(shí)由于高新技術(shù)推廣力度不夠，以及續(xù)建配套工程不完善，灌溉水利用系數(shù)較低。 江總書記在十五大報(bào)告中指出：“大力推進(jìn)科教興農(nóng)、發(fā) 展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)和節(jié)水農(nóng)業(yè)”。我們要將節(jié)水工作當(dāng) 作一種革命性措施來抓，提倡計(jì)劃用水，節(jié)約用水。積極推廣 節(jié)水灌溉技術(shù)，改變灌溉方式，是行之有效的節(jié)水途徑 。水資 源短缺，對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口素質(zhì)的提高，生態(tài)環(huán)境的美化， 有不可估量的損失。 目前西河灌區(qū)節(jié)水技術(shù)主要采用渠道防滲技術(shù)，畦灌、溝灌技術(shù)，而渠道防滲技術(shù)是最常規(guī)的節(jié)水技術(shù)，大力推進(jìn)西河灌區(qū)續(xù)建配套項(xiàng)目建設(shè)，增效增產(chǎn)，提高灌區(qū)人民生活水平。 節(jié)水改造的可行性 （ 1）通過水土資源平衡分析，西河灌區(qū)節(jié)水潛力大，灌 25 區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程實(shí)施至 2020 年后，在灌區(qū)需水量不變的情況下，保灌面積可達(dá)到 37 萬畝。 （ 2）從節(jié)水改造工程的內(nèi)容看，本次選項(xiàng)主要是改建完善干渠工程，提高渠系水利用系數(shù)。從往年已實(shí)施 的改造項(xiàng)目看，節(jié)水效果明顯，農(nóng)民收入穩(wěn)定增加，因此， 2020 年度灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造可研項(xiàng)目在方案上是合理的、可行的。 （ 3）從資金看，隨著國家對西部投資的傾斜，國家將對大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項(xiàng)目給予資金上的大力支持，同時(shí)，地方經(jīng)濟(jì)隨著改革開放的深入也有大的發(fā)展，可以給予相應(yīng)的資金投入，故本次灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項(xiàng)目資金上有強(qiáng)力的保障。 （ 4）從效益看， 2020 年度續(xù)建配套與節(jié)水改造可研項(xiàng)目實(shí)施后，可改善灌溉面積 萬畝，年節(jié)水量 740 萬 m3，年增效益 萬元。 由此可見，本項(xiàng)目節(jié)水效果 顯著，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，是科學(xué)合理的，也是可行的。 26 水資源評價(jià)及供需平衡 灌區(qū)水資源供需水量平衡 現(xiàn)狀水資源供需平衡分析 (1)可供水量 ①地表水 西河灌區(qū)的地表水發(fā)源于黑河與石羊河流域之間的祁連山脈中段的金瑤嶺，由大、小烏龍溝、鸞鳥溝、平羌溝、腦兒墩、古松林?jǐn)?shù)條河流匯集而成，稱之為西大河。屬內(nèi)陸河流域石羊河水系，上游的地表水經(jīng)西大河水庫調(diào)蓄進(jìn)入灌區(qū)平原， 27 其徑流特征是年際變化大，年內(nèi)水量分布不均，以水庫的入庫徑流資料分析計(jì)算 ，調(diào)節(jié)年度 7— 翌年 6 月的多年平均徑流量16800 萬 m3，最大徑流量 26900 萬 m3，（ 1954 年 7 月 — 1955年 6 月），最小徑流量為 9800 萬 m3，（ 1978 年 7 月 — 1979 年6 月）。根據(jù)水庫 1954 年 7 月 — 1998 年 6 月共 45 年的入庫徑流資料，經(jīng)頻率統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算得到地表水資源量為： P＝ 50％，水資源量為 16771 萬 m3； P＝ 75％，水資源量為 14225 萬 m3。 ②地下水 現(xiàn)狀地下水可利用資源量根據(jù)多年開采實(shí)踐及灌區(qū)取水許可證，在現(xiàn)狀灌溉條件下，允許地下水開采量為 715 萬 m3，地下水位變化甚微，因此確定地 下水現(xiàn)狀開采量為 715 萬 m3。 ②灌區(qū)可利用水資源量 西河灌區(qū)可利用水資源量由可開采的地下水資源與允許利用的河川徑流量組成。根據(jù)西大河徑流特征，認(rèn)為水庫 ——引水樞紐渠首之間的區(qū)域來水量與蒸發(fā)滲漏損失量相互抵消，這樣，灌區(qū)可利用水資源量當(dāng) F＝ 50％時(shí)，水資源量為 17486萬 m3（其中：地表水 16771 萬 m3，地下水 715 萬 m3），當(dāng) F＝ 75％時(shí)，水資源量為 14940 萬 m3（其中：地表水 14225 萬m3，地下水 715 萬 m3）。 （ 2）現(xiàn)狀需水量 ①農(nóng)業(yè)灌溉需水量 西河灌區(qū)現(xiàn)狀有效灌溉面積 萬畝，依據(jù)灌溉 制度計(jì) 28 算灌區(qū)農(nóng)業(yè)毛灌溉需水量為 22099 萬 m3。 ②經(jīng)計(jì)算，林草需水量為 345 萬 m3。 ③農(nóng)村居民生活用水及人畜用水量 灌區(qū)現(xiàn)有人口 萬人，大牲畜 萬頭，小牲畜 萬只，經(jīng)分析計(jì)算，現(xiàn)狀灌區(qū)內(nèi)農(nóng)村生活及人畜年用水量為181 萬 m3。 ④向四壩灌區(qū)調(diào)水量 西大河水庫通過西河灌區(qū)渠系向四壩灌區(qū)調(diào)水量為： P＝50％時(shí)為 1000 萬 m3， P＝ 75％時(shí)為 850 萬 m3。 灌區(qū)現(xiàn)狀需水量為： P＝ 50％時(shí)為 23625 萬 m3， F＝ 75％時(shí)為 23475 萬 m3。 （ 3）現(xiàn)狀水量供需平衡分析 按設(shè)計(jì)保證率 P=50％、 P＝ 75％的供需平衡分析見表 4— 1?，F(xiàn)狀水量供需平衡計(jì)算表 單位：萬 m3 表 4— 1 頻率 可 供 水 量 需 水 量 平衡結(jié)果 （ %） 地表水 地下水 小計(jì) 農(nóng)田 灌溉 林草 用水 向四壩引水 農(nóng)村人畜飲水 小計(jì) 余 缺 50 16771 715 17486 22099 345 1000 181 23625 6139 75 14225 715 14940 22099 345 850 181 23475 8535 由上表分析可知，灌溉面積按現(xiàn)狀有效灌溉面積 萬畝時(shí)，當(dāng) P＝ 50％時(shí)，灌區(qū)缺水量 6139 萬 m3， P＝ 75％，灌區(qū)缺水量 8535 萬 m3。 規(guī)劃設(shè)計(jì)水平年灌區(qū)水資源供需平衡分析 29 灌區(qū)可供水量 根據(jù)規(guī)劃設(shè)計(jì)水平年，灌區(qū)內(nèi)末新增引水設(shè)施，所以規(guī)劃水平年灌區(qū)可供水量為現(xiàn)狀可供水量： P＝ 50％時(shí)為 17486 萬m3， P＝ 75％時(shí)為 14940 萬 m3。 灌區(qū)規(guī)劃需水量 （ 1）農(nóng)業(yè)需水量 現(xiàn)狀到 2020 年主要以干、支渠改建，同時(shí)進(jìn)行田間配套推行大塊改小塊，實(shí)行小畦灌溉，進(jìn)行常規(guī)節(jié)水和高新節(jié)水灌溉工程等措施，到 2020 年灌區(qū)灌溉面積維持現(xiàn)狀不變，即現(xiàn)狀有效灌溉面積 萬畝，經(jīng)計(jì)算 2020 年灌區(qū)農(nóng)業(yè)毛灌溉需水量為 16061 萬 m3。 （ 2）經(jīng)計(jì)算，規(guī)劃設(shè)計(jì)水平年 (2020 年 )林草需水量為 523萬 m3。 （ 3）農(nóng)村居民生活用水及人畜用水量 根據(jù)灌區(qū)預(yù)測，規(guī)劃設(shè)計(jì)水平年 (2020 年 )農(nóng)村生活及人畜用水量為 201 萬 m3。 （ 4）規(guī)劃設(shè)計(jì)水平年 (2020 年 )向四壩灌區(qū)調(diào)水量分別為 P＝ 50％時(shí)為 1000 萬 m3， P=75％時(shí)為 850 萬 m3。 規(guī)劃設(shè)計(jì)水平年水資源供需平衡分析 2020 年西河灌區(qū)水 量供需平衡分析見表 4— 2。 2020 年現(xiàn)狀水量供需平衡計(jì)算表 單位：萬 m3 表 4— 2 30 頻率 可 供 水 量 需 水 量 平衡結(jié)果 （ %） 地表水 地下水 小計(jì) 農(nóng)田 灌溉 林草 用水 向四壩 引水 農(nóng)村人畜飲水 小計(jì) 余 缺 50 16771 715 17486 16061 523 1000 201 17785 299 75 14225 715 14940 16061 523 850 201 17635 2695 由上表可知，灌溉面積按現(xiàn)狀有效灌溉面積 ，當(dāng) P=50%時(shí)，缺水量 299 萬 m3， P=75%時(shí)，缺水量為 2695萬 m3。 灌溉制度 灌區(qū)現(xiàn)狀灌溉制度 灌區(qū)現(xiàn)有灌溉制度（ 1998 年）是根據(jù)灌區(qū)實(shí)際的灌水定額，灌水次數(shù)以及現(xiàn)狀作物種植比例確定的，由于灌區(qū)作物種植比例不盡合理，夏禾比例過大，用水矛盾突出，而且田間配套不足，灌水技術(shù)落后。灌區(qū)現(xiàn)狀農(nóng)田平均凈灌溉定額 344m3/畝，定額較高，有些作物灌水次數(shù)偏多。近年來通過田間節(jié)水改造以及大力推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，改進(jìn)灌溉方法，灌區(qū)灌溉制度已逐步完善?，F(xiàn)狀灌溉制度見表 43。 灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)西河灌區(qū)水土資源、作物組成、氣象 水文、經(jīng)濟(jì)效益等具體情況制定的。種因素綜合分析研究，確定規(guī)劃水平年（ 2020 年）灌溉設(shè)計(jì)保證率 P＝ 50％。 灌溉制度的擬定 西河灌區(qū)灌溉制度根據(jù)作物各發(fā)育階段的需水，依據(jù)灌溉試驗(yàn)資料及群眾豐產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)擬定。并根據(jù)農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，產(chǎn)業(yè)結(jié) 31 構(gòu)調(diào)整、用水計(jì)劃、農(nóng)業(yè)技術(shù)措施及灌水方法進(jìn)行修正，以使單位水量獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。 （ 1）灌水定額與灌溉定額的設(shè)計(jì)和確定 設(shè)計(jì)作物灌水定額是根據(jù)本地區(qū)灌溉試驗(yàn)成果和現(xiàn)有灌溉制度實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合水量平 衡原理確定合理的播前灌水定額和各發(fā)育期灌水定額。并根據(jù)地下水埋深，灌區(qū)作物不同生育階段對水的敏感性等對所需水量進(jìn)行調(diào)整。在確定灌水定額時(shí)參考了以下公式： ①水量平衡方程 WtWo＝ Wr+Po+K+MET 式中： Wt,Wo—— 時(shí)段內(nèi)和任一時(shí)段 T 時(shí)的土壤計(jì)劃濕潤層內(nèi)的儲(chǔ)水量： Wr—— 由于計(jì)劃濕潤層增加而增加的水量 (若計(jì)劃濕潤層不變則無此項(xiàng) )； Po—— 保存在土壤計(jì)劃濕潤層內(nèi)的有效雨量； K—— 時(shí)段 t 內(nèi)的地下水補(bǔ)給量 K＝ KT， K 為 t 時(shí)段內(nèi)平均每晝夜地下水補(bǔ)給量； M—— 時(shí)段 t 內(nèi)的灌溉水量； ET—— 時(shí)段 t 內(nèi) 的作物田間需水量， ET＝ et， e 為 t 時(shí)段內(nèi)平均每晝夜的作物田問需水量。 以上值可用 mm 或 m3/畝計(jì)。 ②灌水定額公式： 32 m＝ Wmax— Wmin=667nH（ θmaxθmin） 式中： m—— 灌水定額， m/畝； Wmax， Wmin—— 土壤計(jì)劃濕潤層內(nèi)允許最大、最小儲(chǔ)水量， m3/畝； n—— 計(jì)劃濕潤層內(nèi)土壤的空隙率 (以占土壤體積的百分?jǐn)?shù)計(jì) )； H—— 該時(shí)段內(nèi)土壤計(jì)劃濕潤層的深度， m； θmax， θmin—— 該時(shí)段內(nèi)允許的土壤最大含水率和最小含水率 (以占土壤空隙體積的百分?jǐn)?shù)計(jì) )。 ③作物播前灌 水定額公式： m1=667H(θmax 一 θ0)n m1—— 旱作物播前的灌水定額， m3/畝； H—— 土壤計(jì)劃濕潤層深度 (m)，應(yīng)根據(jù)播前決定； n—— 相應(yīng)于 H 土層內(nèi)的土壤空隙率 (以占土壤體積的百分?jǐn)?shù)計(jì) )； θmox—— 一般為田間持水率 (以占空隙的百分?jǐn)?shù)計(jì) )； θo—— 播前 H 土層內(nèi)的平均含水率。 （ 2）灌水時(shí)間和灌水次數(shù) 根據(jù)本灌區(qū)的氣象條件，作物生長的需要以及不同的灌水方式，在灌區(qū)現(xiàn)有的灌溉試驗(yàn)成果及群眾豐產(chǎn)灌溉經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上確定了合理的灌水起止時(shí)間和灌水次 數(shù)，并參考下式： W0一 Wmin T= 33 e— k 式中： t— 開始進(jìn)行灌水時(shí)的時(shí)間間距 d； Wo—— 時(shí)段初土壤計(jì)劃濕潤層內(nèi)的儲(chǔ)水量； m3／畝 。 Wmin—— 土壤計(jì)劃濕潤層內(nèi)允許最小儲(chǔ)水量， m3/畝 。 e—— t 時(shí)段內(nèi)平均每晝夜的作物田間需水量， m3/畝 。 k—— 時(shí)段 t 內(nèi)的地下水補(bǔ)給量。 灌區(qū)內(nèi)以糧食作物為主，按種植比例計(jì)劃，糧食作物占種 植面積的 77％，主要有小麥、大麥等；經(jīng)濟(jì)作物占種植面積的 23％，主要有洋芋、豆類、胡麻等，糧經(jīng)比為 77： 23。根據(jù)水量平衡方程和灌水定額計(jì)算公式以及灌溉 試驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)計(jì)算，生育期的灌水定額一般為 50— 80m3/畝。其中糧食作物灌水定額一般為 75m3/畝；經(jīng)濟(jì)作物一般為 75m3/畝；泡地灌水定額為 130m3/畝。綜合凈灌溉定額為 334m3/畝。 規(guī)劃水平年灌溉制度見表 4— 4 灌水率 根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的灌溉制度確定灌水率，為了消除灌水率高峰 期和短期停水現(xiàn)象，在不影響作物需水要求的原則下對灌水率 進(jìn)行修正。經(jīng)計(jì)算設(shè)計(jì)灌水率為 q＝ ．萬畝，詳見灌水率圖。 34 項(xiàng)目區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì) 建設(shè)指導(dǎo)思想 合理調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境 本可研從改善灌區(qū)生產(chǎn)基礎(chǔ)條件，保護(hù)和和改善生態(tài)環(huán)境出發(fā)，以節(jié)水為中心，進(jìn)行續(xù)建配套與節(jié)水改造，提高單方水效益。通過加快節(jié)水改造步伐， 2020 年灌區(qū)全部實(shí)現(xiàn)節(jié)水改造目標(biāo)，并逐年調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)，壓縮耗水量大、產(chǎn)量低的農(nóng)作物，提高經(jīng)濟(jì)作物的種植比例，逐步擴(kuò)大林草種植面積。本著綜合平衡灌區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，糧食安全保障和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面的要求，逐年提高灌區(qū)農(nóng)民收入，水土資源逐步達(dá)到供需 35 平衡，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，改善生態(tài)環(huán)境。充分利用地表水，合理開采地下水，從而實(shí)現(xiàn)灌區(qū)水土資源 可持續(xù)利用和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。 提高渠道襯砌標(biāo)準(zhǔn)，減少渠道輸水損失 渠道防滲襯砌是節(jié)約水量的重要措施，通過采用各種型式的高標(biāo)準(zhǔn)渠道防滲襯砌，減少了渠道輸水損失，大大提高了渠系水利用系數(shù)。 全面普及常規(guī)節(jié)水，因地制宜積極推廣高效節(jié)水技術(shù)