海原县马营河库井灌区节水改造后水量供需平衡分析
摘要： 要对海原县马营河库井灌区进行节水改造，供水能够满足项目区内的需水要求吗？
abstract： if water-saving transformation is conducted in the areas irrigated through reservoirs or wells of maying river， haiyuan county， can the water supply meet the water demand of the project area？
关键词： 库井灌区；节水改造；水量平衡
key words： areas irrigated through reservoirs or wells；water-saving reform；water balance
中图分类号：s274.3 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2012）31-0055-02 1 基本情况
海原县马营河库井灌区位于海原县贾塘乡和史店乡境内，灌区内总人口5259人，土地总面积6.52万亩，现有耕地面积2.95万亩，耕地中水浇地面积0.5万亩。2010年灌区粮食总产量308.2万kg，经济作物产量56.1万kg，农作物人均产量586kg。灌区以成为当地的主要产粮区，也是当地农村和农业经济发展的中心区域，在当地经济社会发展中的地位十分突出。灌区上游为井灌区，下游为库灌区，控制灌溉面积0.5万亩，农业增效潜力大。灌溉水源为郑湾水库、10眼机井及7眼大口井，现状灌溉面积0.5万亩（也是
设计灌溉面积），其中库灌区0.28万亩，井灌区0.22万亩。由于库井灌区的灌溉保证率、水资源利用率、单方水产出率低和运行成本高等矛盾日益突出，严重制约灌区灌溉效益的发挥，极大地影响着灌区的农业生产和经济可持续发展，故要对灌区进行节水改造。 2 项目实施后灌区水量平衡分析
水资源供需平衡分析现状水平年为2011年，规划水平年为2020年。
2.1 作物种植结构规划 灌区设计灌溉面积0.5万亩，现状种植作物有小麦、玉米、胡麻、枸杞和马铃薯，种植比例为30：30：15：5：20。本次设计种植业结构调整为小麦：玉米：胡麻：枸杞：马铃薯=10：50：10：10：20。 2.2 灌溉定额
2.2.1 作物需水量计算 作物需水量是指作物生育期所需水分总量，可采用彭曼公式e=kt。进行计算，即以产量为指标的需水系数法计算作物需水量。
其中：e——作物需水量（m3/亩）；k——作物需水系数（m3/kg），取0.75；t——作物综合产量（kg/亩），取350，则e=350×0.75=225m3/亩。
2.2.2 灌溉制度确定 灌区灌溉制度仍采用现行的灌溉、配水制度，分为夏秋灌和冬灌。
①作物生育期有效降雨量计算。作物生育期有效降水量按保证率75%计算，降水有效利用系数取0.7，灌区降水量按降水量月分
配计算。灌区主要作物生育期阶段有效降雨量计算见表1。 ②作物生育期净灌溉定额计算。作物生育期的净灌溉定额，充分考虑地下水、大气降水、地表水利用及节约用水的要求，根据设计典型年的作物需水量，扣除作物生育期内的有效降雨量等进行确定。按下式进行计算： m=et-p0-wk-（w0-ws）+m1
式中：m—设计净灌溉定额，（m3/亩）；et—作物生育期总需水量，（m3/亩）；p0—作物生育期有效降雨量，（m3/亩）；wk—作物生育期地下水补给量，（m3/亩取0）；w0-ws—作物生育期土壤水利用率，（m3/亩取0）；m1—播前灌水定额（冬灌或春灌），（m3/亩）。 灌区主要作物设计净灌溉定额计算见表2。
通过上述计算，灌区主要作物设计净灌溉定额分别为：小麦240m3/亩，玉米180m3/亩，胡麻240m3/亩，枸杞180m3/亩，马铃薯180m3/亩。
2.3 灌水率 灌水率是指灌区单位面积上所需的灌水流量，又称灌水模数。
设计净灌水率根据灌区作物组成和灌溉制度按下列公式计算： q=αm/0.36bt
式中：q—灌水率，〔m3/（s·万亩）〕；α—作物种植比例；m—设计净灌水定额，（m3/亩）；t—灌水延续时间（d）；b—时间常数，即每天实际灌水时间，按24h计算。
根据作物灌水定额、种植比例、灌水延续时间，分别计算灌水
率，并绘制灌水率图。取最大灌水率为设计净灌水率。经过计算，灌区设计净灌水率为q=0.308m3/s·万亩。具体计算见表3。 2.4 灌溉水利用系数的确定库 灌区改造以管道输水为主，井灌区以配套机井低压管道为主。根据《灌溉与排水工程设计规范》和《节水灌溉技术规范》的要求，灌区管道水利用系数为0.95，田间水利用系数为0.9，则灌溉水利用系数为0.85。经过计算，灌区主要作物毛灌溉定额分别为小麦282m3/亩，玉米212m3/亩，胡麻282m3/亩，枸杞212m3/亩，马铃薯212m3/亩。主要作物种植比例为小麦：玉米：胡麻：枸杞：马铃薯=10：50：10：10：20，经计算灌区综合毛灌定额为226m3/亩，取230m3/亩。 2.5 项目建成后水量供需平衡分析 2.5.1 项目区需水量 2.5.1.1 农业灌溉需水量
①综合灌溉定额计算。根据各种作物的灌溉定额，利用公式m综净=α1m1+α2m2+α3m3+α4m4可推算项目区综合灌溉定额。 式中：m—灌区综合灌溉定额（m3/亩）；m1、m2、m3、m4—各种作物的灌溉定额，（m3/亩）；α—各种作物种植比例。 经过计算：灌区综合毛灌溉定额m库=230m3/亩。
②灌区需水量计算。项目建成后，可改善灌溉面积0.5万亩，其中：库灌区0.28万亩，井灌区0.22万亩，按综合毛灌溉定额230m3/亩计算，库灌区年农业灌溉需水量为64.4万m3，井灌区年农业灌溉需水量为50.6万m3。
2.5.1.2 生活需水量 生活需水量主要由灌区机井供给。项目区现状水平年人口5259口人，至2020年人口增长为5984口人，按农村人均生活用水量40l/口·d，灌区节水改造工程完成后，现状水平年和规划水平年生活年用水总量分别为7.78万m3和8.74万m3。
2.5.1.3 灌区总需水量 项目建成后，库灌区现状水平年2011年和规划水平年2020年总需水量均为64.4万m3。井灌区现状水平年2011年和规划水平年2020年总需水量分别为58.38万m3和59.34万m3。
2.5.2 灌区可供水量
2.5.2.1 地表水可供水量：灌区水源为郑湾水库，75%保证率年径流量为95.5万m3，按照70%利用率进行计算，年可利用总量为66.85万m3。2009年5月实测水库有效库容为78.5万m3，经过水库年调节计算，兴利库容为52.76万m3，水库有效库容完全满足水库年调节。水库年调节计算及库灌区各月灌溉用水量见表4和表5。 水库7月份起调，仅以常流水量进行调节计算。
2.5.2.2 地下水可供水量：井灌区灌溉用水量主要来源于地下水资源。灌区郑湾水库坝址以上经过计算地下水资源量为346.69万m3/年，地下水可开采利用量按70%进行计算，年可开采利用地下水资源量为242.68万m3。
2.5.3 水资源平衡分析 项目实施后，灌区通过节水工程改造，改善灌溉面积0.5万亩，其中：库灌区0.28万亩，井灌区0.22万
亩。
①库灌区：现状水平年2011年，灌区年需水总量为63万m3，郑湾水库年可供水总量为66.85万m3；至规划水平年2020年，灌区年需水总量为63万m3，郑湾水库年可供水总量为66.85万m3。 ②井灌区：现状水平年2011年，灌区年需水总量为58.38万m3，年可开采水量为242.68万m3，年供水量为126.96万m3；至规划水平2020年，灌区年需水总量为59.34万m3，年可开采水量为242.68万m3，年供水量为126.96万m3。
通过以上分析计算，项目建成后至规划水平年，灌区可供水量大于需水量，因此，水资源供大于需，供水能够满足项目区内的需水要求。 参考文献：
[1]蔡晓莉，韦顺凡，著.农业节水灌溉现状及其发展趋势[j].中国农村水利水电，2009，08.
[2]曹延立，胡建华，等著.塔里木河干流水资源问题与治理措施[j].西北水资源与水工程，2003，01.
[3]宋志强，赵琳.山东省大型灌区续建配套与节水改造项目建设成效显著.中国水利，2002，（05）.
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