景泰县节水灌溉项目实施前后的用水平衡分析

　　1 工程概况

 

　　景泰县位于甘肃省中部,河西走廊东端,甘、蒙、宁三省(区)交界处,地处东经103°33′~104°43′,北纬 36°43′~37°38'之间,东西宽约84km,南北长约102km,全县平均海拔1620m,最高海拔3321m,最低海拔1275m,全县总土地面积5432k㎡。全县地处黄土高原与沙漠过度地带,西南接黄土高原,东北靠腾格里沙漠,地势由东北向西南倾斜,海拔1275~3321m,由于祁连山延伸两支山脉插入县境,北支昌林山(海拔2954m),南支寿鹿山(海拔3321m)、米家山(海拔2304m),把全县分为南、中、北三大部分。全县地形地貌大致分为中低山山地,洪积冲积倾斜平原,石质剥蚀丘陵、河谷阶地和风沙地五种类型。

 

　　2 项目区水资源状况

 

　　景泰县地处腾格里沙漠南缘,气候干旱,降雨稀少,水资源极为贫乏。根据《甘肃省地表水资源》等相关资料,景泰县多年自产地表水为993万m?,自产地下水资源量为6326万,多年平均自产水资源总量为7319万。截止 2008 年,县境内经黄河水利委员会、甘肃省水利厅、白银市水利局以及本县水行政主管部门批准取用的水量为31065.35万m³ ,故景泰县的地表水资源量应为自产地表水加批准取用的黄河水量,即32058.35万m³ 。全县水资源总量为38384.35万m³ ,其中地表水32058.35万m³ ,地下水6326万m³ 。统筹考虑全县境内自产水资源与过境水资源量,全县可利用水资源总量为32730.07万m³ ,其中地表水31065.35万m³ ,地下水可利用量1664.72万m³ 。

 

　　3 项目区现状水资源供需平衡分析

 

　　3.1 现状需水量

 

　　(1)现状种植结构

 

　　现状种植结构以粮食作物为主,其中粮食作物主要为玉米,种植面积1.39万亩,占总面积的95%;经济作物为梨和枸杞,种植面积0.07万亩,占总面积的5%,如表1所示:



　　(2)现状灌溉制度及灌溉水利用系数

 

　　项目区灌溉方式为传统渠灌,灌水方式为小畦灌。现状灌溉制度,总结了多年的实际经验,结合灌区降水量少、蒸发强烈和土壤沙性较大的特点,具有一定的实用性。项目区主要粮食作物为玉米,经济作物为皇冠梨、枸杞等,春灌为90m³ /亩,冬灌为100m³ /亩,苗水4~5次,多为均等灌水。现状灌溉制度如表2所示:
 

　　项目为高效节水灌溉工程,工程不涉及骨干工程的改造,因此,供需平衡以高效节水工程的水源为水量平衡断面进行分析计算,地表水水源为以斗口断面,因此,本次水量平衡中,项目区灌溉水利用系数采用斗渠以下渠系水利用系数及田间水利用系数。近年来项目区通过实施田间配套工程,提高了水的利用率,据调查测算,现状斗渠渠道水利用系数为0.90,农渠为0.89,田间水利用系数0.88,计算得项目区灌溉水利用系数为0.70。根据现状灌溉制度分析,项目区现状灌溉净定额为291m³ /亩,毛定额为413m³ /亩。

 

　　(3)现状农业需水量

 

　　根据现状农田灌溉定额和灌溉水利用系数,计算得项目实施面积的需水量为603万m?。

 

　　3.2 可供水量

 

　　项目区由景电一期工程从黄河干流提水,其可供水量根据河道径流量、工程供水能力、用户需水要求的最小值确定。景电一期工程设计引水流量10.6m³ /s,加大流量12m³ /s,年引水量1.48亿m³ ,灌溉面积30.42万亩。项目区用水量可按照片区面积占灌区总面积的比例摊算,折算至斗口断面水量为620万m³ ,通过调查,近几年项目区实际平均用水量折算至斗口断面水量为603万m³ ,故项目区可供水量即603万m³ 。

 

　　3.3 现状供需平衡分析

 

　　经计算项目区现状需水量603万m³ ,可供水量为603万m³ ,水资源现状供需平衡。

 

　　4 项目实施后水资源供需平衡分析

 

　　4.1 项目实施后需水预测

 

　　现状灌溉方式依然采用传统渠灌,相对高效节水灌溉,还存在很大节水潜力。随着区域内社会经济的进一步发展,项目区水资源供需矛盾将会更加突出。因此,通过全面推行实施高效节水灌溉技术,改变现有的传统灌水方式,改善当地农业生产的基本条件,大力发展高效节水农业,推动粗放灌溉向精细高效化灌溉转变,是保证项目区水资源可持续利用的基础,是农业增产增收的基本途径,也是促进生态环境改善的重要措施。

 

　　(1)农业种植结构及节水灌溉模式调整

 

　　项目区拥有丰富的土地资源优势,土地集中连片,土壤肥沃,并配套完整的渠、林、路系统,具有发展规模化、现代化高效农业的基础条件。实施节水灌溉技术,对现状种植结构进行优化调整是必要的,也是可行的。以市场为导向,以提高项目区经济效益为目标,通过全面推行节水微灌技术,提高经济作物种植比例,降低粮食作物种植面积,对项目区种植结构进行优化调整。项目区主要种植作物有玉米、梨、枸杞等。近年来,全县坚持节水和增收并重,把调整和优化产业结构作为经济结构战略性调整的首要任务,巩固加强第一产业,改造提升第二产业,积极发展第三产业。高效节水灌溉模式具有投入小、节水效果好、农作物产量高、品质好的特点,非常适合项目区果蔬等经济作物,应适当增加其种植比例,对项目区经济林果采用大田滴灌等高新节灌技术,实现农民增收、促进农村经济和谐发展。根据景泰县种植结构调整规划,项目区内大田滴灌作物以制种玉米为主要种植作物。

 

　　本着尊重现实、充分利用已有设施、常规节水与高效节水相结合的原则,充分考虑当地气候、群众接受程度、经济发展状况和项目区自身条件等多种因素确定适宜的节水灌溉模式。

 

　　考虑到当地蒸发量大,风多且风速大,喷灌的适宜性较差,运行成本较高,大面积推广难度大,故不推荐大规模推广。大田滴灌投入较小,节水效果好,根据当地气候条件,可大面积推广。因此,本次在项目区实施管灌0.61万亩,大田滴灌0.86万亩。

 

　　(2)项目实施后灌溉制度

 

　　以管灌、大田滴灌工程进行灌溉制度设计。项目实施后灌溉制度设计根据《微灌工程技术规范》(GB50485-2009),结合项目区气候条件以及当地灌水实践,参照已实施的高效节水灌溉项目,按照设计参数计算分析确定,对于作物生育关键时期的灌水,应尽可能予以满足。

 

　　项目区项目实施后管灌灌溉制度见表3和微灌灌溉制度见表4所示:

 

　　项目实施后综合不同作物和灌溉模式的灌溉定额,可得出项目区综合灌溉净定额为244m³ /亩。项目区灌溉净定额见表5所示:

 

　　(3)项目实施后灌溉水利用系数

 

　　节水改造工程措施实施后,项目区灌溉模式调整为管灌、大田滴灌,水资源利用水平显著提高。综合灌溉水利用系数由现状0.70提高到0.89。

 

　　(4)项目实施后需水量

 

　　根据上述定额指标,计算得项目实施后项目区需水量为401万m³ 。

 

　　4.2 项目实施后可供水量

 

　　项目实施后,考虑控制断面以上用水量维持现状用水水平不再增加,因此,项目实施后提水量仍为603万m³ 。

 

　　4.3 项目实施后供需分析

 

　　项目实施后需水量401万m³ ,可供水量603万m³ 。根据分析,项目区实现供需平衡,余水202万m³ 。

 

　　5 水资源平衡分析结果与结论

 

　　项目实施后,项目区灌溉净定额由现状的291m³ /亩降低为244m³ /亩,灌溉水利用系数由现状的0.70提高到0.89,需水量由现状的603万m³ 减少至401万m³ ,减少了202万m³ 。项目区计划实施1.46万亩的高效节水,无项目情况下亩均产值1887元,有项目时亩均产值2608元,亩均净增产值720元。项目实施后总产值为1052万元,水利分摊系数按照0.4考虑,总净效益为421万元。