嘉蔭縣烏云灌區(qū)水土資源平衡分析研究

劉 迪,丁 紅

(黑龍江省水利科學(xué)研究院，哈爾濱 150080)

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嘉蔭縣烏云灌區(qū)水土資源平衡分析研究

劉 迪1,丁 紅2

(黑龍江省水利科學(xué)研究院，哈爾濱 150080)

文章在灌區(qū)規(guī)劃和灌溉制度分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，對(duì)烏云灌區(qū)水土資源平衡進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，在1962—2013年共52a系列中，保證年份43a，灌溉保證率P=81.1%，滿足設(shè)計(jì)灌溉保證率P=80%要求，并與設(shè)計(jì)保證率接近，最大破壞深度僅6%，破壞期供水系數(shù)≥0.8，灌區(qū)規(guī)模與水源規(guī)模相適應(yīng)，能夠滿足灌溉需要。烏云灌區(qū)的建設(shè)對(duì)保障當(dāng)?shù)丶Z食安全，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

烏云灌區(qū)，灌溉制度、水土資源，供需平衡

1 項(xiàng)目概況

嘉蔭縣位于黑龍江省東北部，黑龍江干流中游右岸，小興安嶺北麓，沿江地區(qū)缺少灌排工程，全部是望天田，特別是近年來(lái)春旱嚴(yán)重，洪澇災(zāi)害頻發(fā)，長(zhǎng)期存在總產(chǎn)不高、單產(chǎn)不穩(wěn)等問(wèn)題，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，建設(shè)烏云灌區(qū)對(duì)充分發(fā)揮當(dāng)?shù)厮临Y源優(yōu)勢(shì)，建成配套完善高效節(jié)水的灌排系統(tǒng)，提高灌溉保證率和糧食生產(chǎn)能力具有十分重要的意義。嘉蔭縣烏云灌區(qū)屬于新建灌區(qū)，位于嘉蔭縣烏云鎮(zhèn)境內(nèi)，黑龍江小沖擊平原的凹岸內(nèi)側(cè)[1]，寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，夏季炎熱多雨，多年平均降水量600mm左右，降水分配不均勻，多集中在6—9月份，占全年降水量的70%，全年蒸發(fā)量1043mm。

2 灌區(qū)規(guī)模

嘉蔭縣烏云灌區(qū)總面積6853hm2，設(shè)計(jì)水田凈灌溉面積5840 hm2，總干渠1條，長(zhǎng)度10.92km，引渠1條，長(zhǎng)度0.65km，支渠5條，總長(zhǎng)度31.93km，直斗渠1條，長(zhǎng)度3.02km。排水支溝6條、總長(zhǎng)度36.52km。共布置骨干渠系建筑物107座，其中：渠首1座，進(jìn)水(分水)閘6座，斗門34座，節(jié)制閘7座，退水閘7座，涵38座，交通橋3座，倒虹吸1座。

3 灌溉制度分析成果

灌區(qū)主要種植作物為水稻，采用“淺曬淺濕”灌溉模式，灌溉設(shè)計(jì)保證率P=80%。灌溉制度分析依據(jù)嘉蔭站1962—2001年實(shí)測(cè)水文和氣象資料，根據(jù)灌區(qū)土壤特性和實(shí)驗(yàn)站資料，確定各生育期騰發(fā)量及滲漏量。根據(jù)灌區(qū)40a系列降雨資料，采用逐日法[2]選出灌溉定額接近P=80%的3個(gè)年份為1989年、1993年和2000年，經(jīng)過(guò)分析1993年的灌水分配過(guò)程最不利。因此，確定1993年灌溉制度為設(shè)計(jì)灌溉制度，則設(shè)計(jì)灌溉定額為5475m3/ hm2，詳見表1。

4 水土資源平衡分析

4.1 土地利用規(guī)劃

嘉蔭縣烏云灌區(qū)現(xiàn)狀總土地面積為6853 hm2，其中：現(xiàn)有耕地面積5880 hm2、村屯面積267 hm2、道路面積200 hm2、其它507 hm2。規(guī)劃總土地面積為6853 hm2，其中：耕地面積5840 hm2、村屯面積267 hm2、道路面積200 hm2、水利工程占地面積93 hm2、其它453 hm2，詳見表2。

表1 灌溉制度結(jié)果表 m3/ hm2

表2 土地利用現(xiàn)狀與規(guī)劃統(tǒng)計(jì)表 hm2

4.2 灌區(qū)水資源量

4.2.1 地表水資源量

灌區(qū)取水口位于黑龍江中游烏云水文站上游4km處，取水口處灌溉期多年平均徑流量為1016.8×108m3，泡田期P=80%枯水徑流量為6636 m3/s。目前，國(guó)境界河取水沒有協(xié)議，若按1/2水量由我方可用，則取水口泡田期P=80%可利用枯水徑流量為3318m3/s。

本灌區(qū)采用泵站提水，泵站設(shè)計(jì)引水流量8.32m3/s，占泡田期P=80%可利用徑流量的0.25%，由此可見黑龍江干流來(lái)水可以滿足灌區(qū)灌溉引水要求。

4.2.2 地下水資源量

根據(jù)水文地質(zhì)估算本區(qū)地下水多年平均補(bǔ)給量為685.3×104m3/a，可開采量為435×104m3/a。

4.2.3 農(nóng)業(yè)灌溉需水量

烏云灌區(qū)總灌溉面積為5840 hm2，設(shè)計(jì)凈灌溉定額5475m3/s，灌溉水利用系數(shù)0.63，灌溉需水量5075×104m3，詳見表3。

表3 農(nóng)業(yè)灌溉需水量表 104m3

4.3 水資源供需平衡分析

烏云灌區(qū)現(xiàn)狀無(wú)灌排工程，文章只進(jìn)行設(shè)計(jì)情況下的灌區(qū)水資源供需平衡計(jì)算。以烏云灌區(qū)為一個(gè)大區(qū)間進(jìn)行平衡計(jì)算，采用1962-2001年共40a系列逐年逐時(shí)段(灌溉期5-8月為旬)對(duì)灌區(qū)進(jìn)行水量平衡[3]。灌溉用水回歸設(shè)計(jì)水平年為0.1，地表用水只考慮灌溉用水，農(nóng)村居民生活用水全部采用地下水。灌區(qū)泵站引水流量為8.32m3/s，來(lái)水系列為滿足灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉保證率P=80%的引水水量5075×104m3，區(qū)間水資源平衡為來(lái)水扣除本區(qū)間的農(nóng)業(yè)用水，多余水量通過(guò)灌區(qū)排水溝道排出，詳見表4。

表4 水資源供需平衡系列表

續(xù)表4 水資源供需平衡系列表

由表4可以看出，泵站引水量滿足水田用水要求，灌區(qū)多年平均需水量4711×104m3，多年平均供水量4650.5×104m3，設(shè)計(jì)灌溉保證率P=80%年份供水量5075×104m3。在1962-2013年共52a系列中，保證年份43a，保證率81.1%，滿足設(shè)計(jì)灌溉保證率P=80%要求，并與設(shè)計(jì)保證率接近，最大破壞深度僅6%，破壞期供水系數(shù)不低于0.8，說(shuō)明灌區(qū)規(guī)模與水源規(guī)模是相適應(yīng)的。灌溉保證率以內(nèi)的年份不缺水，保證率以外有9a缺水，最大年缺水量339×104m3。

5 結(jié)論與建議

1)烏云灌區(qū)是嘉蔭縣重點(diǎn)建設(shè)的中型水田灌區(qū)之一[4]，灌區(qū)現(xiàn)狀為旱田，主要種植玉m和大豆，由于灌區(qū)內(nèi)基本沒有灌排工程，受旱澇等自然災(zāi)害影響，長(zhǎng)期存在總產(chǎn)不高、單產(chǎn)不穩(wěn)等問(wèn)題，距我省高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)要求尚有較大差距。為了充分發(fā)揮當(dāng)?shù)厮临Y源優(yōu)勢(shì)，建成配套完善高效節(jié)水的灌排系統(tǒng)，提高灌溉保證率和糧食生產(chǎn)能力，建設(shè)國(guó)家優(yōu)質(zhì)商品糧基地，保障糧食生產(chǎn)安全，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，改善農(nóng)民的收入水平，建設(shè)烏云灌區(qū)是十分必要的。

2)根據(jù)水土資源平衡成果可見，1962—2013年共52a系列分析中，保證年份43a，灌溉保證率P=81.1%，滿足設(shè)計(jì)灌溉保證率P=80%要求，并與設(shè)計(jì)保證率接近，最大破壞深度僅6%，破壞期供水系數(shù)不低于0.8，說(shuō)明灌區(qū)規(guī)模與水源規(guī)模是相適應(yīng)的，能夠滿足灌區(qū)灌溉需要。保證率以內(nèi)年份不缺水，保證率以外的9a有缺水，最大年缺水量339×104m3。

[1]袁春梅、劉志秋、王志興．芻議烏云灌區(qū)灌排渠道結(jié)合布置[J]．黑龍江水利科技，2009，37(04)：210．

[2]國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，中華人民共和國(guó)建設(shè)部．GB50288—99灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S]．北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，1999．

[3]趙志杰，任澤垠．南陽(yáng)引丹灌區(qū)水土資源平衡分析[J]．河南水利與南水北調(diào)，2011(14)：65-66,69．

[4]魏邦記，李剛，鄭艷輝．黑龍江省水田發(fā)展北擴(kuò)戰(zhàn)略研究[J]．中國(guó)水利，2012(05)：44-46．

1007-7596(2017)05-0047-03

2017-04-18

劉迪(1979-)，男，黑龍江林甸人，高級(jí)工程師，從事農(nóng)業(yè)水土資源優(yōu)化利用與合理配置研究；丁紅(1982-)，男，黑龍江林甸人，高級(jí)工程師，從事農(nóng)業(yè)水土資源優(yōu)化利用與合理配置研究。

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