北赵引黄灌溉工程水资源利用评价

2016-02-05陈文辉

山西水利 2016年8期

关键词：需水量降雨量灌水

陈文辉

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原030024）

北赵引黄灌溉工程水资源利用评价

陈文辉

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西太原030024）

通过对北赵引黄工程水资源条件、利用现状等的分析，认为该工程的水源可以得到保障，灌区的灌溉设计保证率、灌溉制度以及灌溉需水量均比较合理，灌溉时考虑了降雨量，避免了水资源的浪费。通过对灌区的骨干工程输水和田间工程分析，认为配套合理，土地比较平整，畦田规格规范，灌水定额比较合理，因此该灌区对水资源的利用比较合理。

灌溉工程；水资源；北赵引黄工程

1 工程概况

北赵引黄工程是位于运城市万荣、临猗两县峨嵋台地的新发展灌区，灌区控制面积5.194万hm2，其中西范灌区1.791万hm2，新发展灌区3.403万hm2。灌溉范围南与回龙灌区和夹马口北扩灌区相接，北与西范灌区相邻，西至黄河、汾河阶地，东到孤山东侧。项目包括水源工程、泵站工程、灌区工程、输电工程、施工便道、施工临时建筑物及弃土场等。

2 水资源利用现状评价

2.1 项目区水资源条件

灌区灌溉水源以引黄河水为主，开采地下水为辅。黄河从灌区西边经过，据龙门水文站40年资料统计，黄河禹门口多年平均流量为731.8m3/s，汛期多发生在7—8月，汛期最大洪峰流量21 000m3/s，年均洪峰流量4 710～16 400m3/s，枯水期多在12月和次年1月，最枯流量53.2m3/s，多年平均径流量271.9亿m3。万家寨水库的建成运行，使黄河洪枯流量峰值有所削减。

汾河河道全长716 km，流域面积39 471 km2。末端河道（河津柏底水文站断面以下）多年平均流量24.74m3/s，最大洪峰流量3 320m3/s，农业灌溉季节经常干涸，最长断流时间达118 d。灌区北边汾河在灌区段已成为间歇性河流，灌溉期多断流，仅有少量污水，不宜灌溉。

峨嵋台地北为汾河，南为涑水河，西为黄河。受河道下切影响，地下潜水层受到很大破坏，地下水位埋藏很深，且水量极为贫乏。本灌区绝大部分位于峨嵋台地，属黄土台垣范围，含水层为下更新统中细砂层，厚度40～90m，地下水埋深50～300m，含水层埋深60～270m，含水介质透水性中等；灌区地下水资源年可开采量950万m3，实际每年开采量已达1 100万m3，属超采区。

2.2 水资源利用现状

该区地下水补给量为950万m3/年，灌区全年引水总量为20 846万m3，地下水资源远不满足当地灌溉需求。根据龙门水文站资料分析，灌溉期日平均流量626m3/s，灌区建成后总引水量27.04m3/s，占总来水量的1/13，满足引水要求。根据实测资料统计，灌溉期保证率95%的日平均流量为116m3/s，可满足水源站引水要求。

2.3 灌溉水质

灌区农作物以小麦、玉米、棉花、果树为主，灌溉水质执行《农业灌溉水质标准》二类农作物灌溉指标。根据监测数据灌溉水中只有SS不符合灌溉水质标准，主要是泥沙引起的。黄河水通过黄河小北干流放淤试验工程，当灌溉水通过该放淤试验工程时，可解决河道泥沙淤积问题，到泵站时水的含沙量已大大降低。

3 水资源环境影响分析

3.1 水资源平衡供需分析

据统计，1986年以来各月平均流量均在296m3/s以上，最小平均流量为120m3/s。

依据灌溉制度，北赵新灌区纯旱地4170m3/hm2，改善面积2 835m3/hm2，西范灌区纯旱地4 080m3/hm2，改善面积2670m3/hm2，则灌区年总需水量为20846万m3。

北赵灌区设计灌溉面积3.403万hm2（其中改善面积0.279万hm2），西范灌区1.791万hm2（其中改善面积0.2万hm2）。经计算，北赵灌区灌溉设计流量为15.06m3/s，西范灌区灌溉设计流量6.98m3/s。

从以上分析可知，灌溉期取水量为27.04m3/s，小于最小平均流量120m3/s。灌溉供水量大于灌溉需水量，水资源可以保证。

3.2 水资源利用合理性分析

3.2.1 灌溉需水量合理性分析

该灌区为缺水地区，主要农作物以小麦、棉花和果树为主，根据规定，设计灌溉保证率应为50%～75%，灌区为高扬程提水泵站，设计灌溉保证率取75%比较合理。

本灌区选择小麦单位面积产量400 kg以上，参考夹马口灌区现有的灌溉制度，结合当地群众的灌水习惯，灌水次数为冬一（冬浇）春二（返青、灌浇）共3次，灌溉时考虑有效降雨量，有效降雨量系数为0.9，确定灌溉定额为1 800m3/hm2。选择小麦棉花单位产量50 kg以上，灌水次数为播前、现蕾和吐絮共3次，灌溉时考虑有效降雨量，有效降雨量系数为0.9，确定灌溉定额为1 725m3/hm2。复播作物大部分为玉米，灌水次数为拨节和抽穗共2次，根据历年灌水经验，确定灌溉定额为1 500m3/hm2。

果树灌水次数冬浇、花后、夏浇和冬浇各1次，根据当地果农历年的灌水经验，确定果树的灌溉定额为2 700m3/hm2。

改善水地是指因水井不能满足农作物灌溉需水量的要求而需用黄河水来补充的农田面积。改善面积和纯旱地的灌溉制度相同，考虑到井灌区渠系配套好，田间平整，渠系水利用系数高，灌溉水利用系数为0.8，大于纯旱地的灌溉水利用系数0.63。

改善水地的灌溉制度与纯旱地的灌溉制度相同，充分考虑当地降雨量、当地农民对不同农作物的不同灌溉时间及次数的实际经验，各农作物的灌溉定额确定比较合理，避免了水资源的浪费。

根据农作物的种植比例以及各农作物的灌溉定额确定需水量，并考虑渠道利用系数，灌溉需水量的确定比较合理。

从以上分析可知，该灌区的灌溉设计保证率、灌溉制度以及灌溉需水量均比较合理，灌溉时考虑了降雨量，避免了水资源的浪费，因此该灌区对水资源的利用比较合理。

3.2.2 节水灌溉技术合理性分析

本灌区工程除骨干工程外，还对田间工程进行典型设计，灌区渠系由支、斗、农、毛四级渠道组成灌溉渠网。支、斗、农渠为固定渠道，毛渠为非固定渠道，根据农作物种植的需要和机耕要求临时开设，支渠对斗渠采用两组轮灌制，田面采用畦灌。

本灌区的骨干工程输水和田间工程配套合理，土地比较平整，畦田规格规范，灌水定额比较合理，因而该节水灌溉技术比较合理。

3.3 水资源利用可持续分析

在地下水和地表水利用中，充分考虑井渠结合的经验和水资源合理利用模式，使灌区上下游水资源得到合理配置，水的利用率大大提高，水环境得到优化。

采用节水灌溉技术，充分利用灌溉水资源，提高水的利用率，达到作物高产高效，运用这一技术体系，提高灌溉水的整体利用率，避免水资源的浪费。

应用系统工程理论，建立水资源优化调度模型，提出水资源优化配置方案，对水资源进行微机控制管理，以充分合理地利用水资源，实行灌区水资源的良性循环。