公主嶺市萬(wàn)畝中低產(chǎn)田改造項(xiàng)目水資源平衡分析

梁偉晶

(吉林省公主嶺市水利勘測(cè)規(guī)劃服務(wù)中心，吉林 公主嶺 136100)

1 概況

根據(jù)吉林省農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)辦公室關(guān)于編報(bào)2014年農(nóng)業(yè)綜合項(xiàng)目開(kāi)發(fā)增量資金土地治理項(xiàng)目計(jì)劃通知及公主嶺市調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)的總體規(guī)劃，為加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，加速中低產(chǎn)田改造，結(jié)合本地實(shí)際需要，引進(jìn)臨近地區(qū)的成功經(jīng)驗(yàn)，采用玉米膜下滴灌方式[1]，使干旱、低產(chǎn)的農(nóng)作物得到全程灌溉，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng)的目標(biāo)，確定了公主嶺市萬(wàn)畝中低產(chǎn)田改造項(xiàng)目。

項(xiàng)目區(qū)坐落在公主嶺市東南部，區(qū)內(nèi)農(nóng)作物以種植玉米為主，由于近年來(lái)春旱嚴(yán)重，霜來(lái)得早，玉米單產(chǎn)一直徘徊在500 kg/畝左右，糧食產(chǎn)量低而不穩(wěn)，嚴(yán)重制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，直接影響農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入和農(nóng)村致富奔小康的進(jìn)程。據(jù)調(diào)查，該區(qū)域糧食產(chǎn)量低下的主要原因是旱災(zāi)，當(dāng)?shù)丶Z食產(chǎn)量已呈現(xiàn)逐步下降趨勢(shì)。采用玉米膜下滴灌的方式，通過(guò)打井開(kāi)采地下水，達(dá)到了糧食增產(chǎn)增收的目的，并使地下水資源得到合理利用。

2 工程設(shè)計(jì)

項(xiàng)目區(qū)位于公主嶺市某村，共計(jì)改造中低產(chǎn)田1萬(wàn)畝，工程建設(shè)內(nèi)容為水源井工程、首部工程，地下鋪設(shè)干管，地面鋪設(shè)支管、毛管。干、支管及毛管均采用PE管，毛管采用單翼迷宮式滴灌帶。新打水源井114眼，配套機(jī)泵114臺(tái)，鋪設(shè)滴灌干管φ63 mm 42 066 m，支管φ50 mm 65 094 m，毛鋪管φ32 mm 63 954 m?？紤]到吉林省屬北方凍土區(qū)，干管鋪設(shè)于地面凍層以下1.8 m，支管、毛管鋪設(shè)于地面上。

3 項(xiàng)目區(qū)水資源概況

3.1 地表水源

公主嶺市位于吉林省中西部，地處松遼平原，屬于北溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣侯，四季分明，其特點(diǎn)是溫度、雨量、光照等季節(jié)性變化顯著。一般規(guī)律是春季干燥多風(fēng)，升溫較快，夏季濕熱高溫，降水集中，秋季溫和涼爽，霜來(lái)得早，冬季漫長(zhǎng)寒冷，干燥少雪。

項(xiàng)目區(qū)位于公主嶺市東南部，轄區(qū)范圍內(nèi)為丘陵向平原過(guò)渡的交接帶，地勢(shì)起伏較大，上部被第四系所覆蓋，其主要巖性為亞黏土、亞砂土，泥巖、粉砂巖互層，厚度3～10 m。下部為白堊系地層，主要為泥巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖。地下水主要為孔隙裂隙水，由黃土狀亞黏土與白堊系風(fēng)化殼構(gòu)成統(tǒng)一含水層。由于含水層砂礫石的黏土含量較高，而黃土狀亞黏土的孔隙裂隙均不發(fā)育，加之滲透性能差，徑流條件好，補(bǔ)給條件差，整體水量貧乏，局部地下水含量較好。臺(tái)地下水位埋深5～15 m。

項(xiàng)目區(qū)地表水資源相對(duì)貧乏，多年平均降水量600 mm，平均徑流深90 mm，平均徑流量144×104m3，人均占有地表水資源381.66 m3/a，畝占有地表水資源量為92.57 m3/a。目前，地表水因無(wú)水利攔蓄設(shè)施，無(wú)法有效利用。

地表水水質(zhì)：河川徑流通過(guò)取水抽樣檢測(cè)結(jié)果顯示，鈉離子吸附比值A(chǔ)小于8，pH值介于6.8～7.4，為中性。依據(jù)農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，該水適宜農(nóng)業(yè)灌溉用水。

3.2 地下水資源

依據(jù)公主嶺市地下水資源評(píng)價(jià)及城區(qū)規(guī)劃報(bào)告，項(xiàng)目區(qū)地下水開(kāi)采模數(shù)2.18×104m3/a·km2，項(xiàng)目區(qū)地下水開(kāi)采資源為52.42×104m3/a。

3.3 用水量平衡

根據(jù)調(diào)查，當(dāng)?shù)赜盟恐饕獮檗r(nóng)村居民生活用水、大牲畜用水。居民生活用水量按40 L/d·人、大牲畜用水量按50 L/d·頭，項(xiàng)目區(qū)居民每年生活用水5.51×104m3、大牲畜每年用水0.22×104m3、其他用水量為0.573×104m3，項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)用水量為6.303×104m3/a。

根據(jù)實(shí)地勘察，當(dāng)?shù)責(zé)o地表水?dāng)r蓄設(shè)施，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)無(wú)農(nóng)業(yè)灌溉用水，因地表水不參加水量平衡，水量平衡主要是人畜用水，其他用水量與地下水允許開(kāi)采量之間平衡，用水量平衡后項(xiàng)目區(qū)余水為46.117×104m3/a。

4 項(xiàng)目區(qū)水資源供需平衡分析

項(xiàng)目區(qū)規(guī)劃完成后，按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，居民、大牲畜、其他用水量合計(jì)為7.281×104m3/a，項(xiàng)目區(qū)改造中低產(chǎn)田1萬(wàn)畝，根據(jù)吉林省地方標(biāo)準(zhǔn)《用水定額》(DB22/T389-2010)，吉林省西部地區(qū)膜下滴灌600～1 000 mm/mh2。項(xiàng)目區(qū)位于中西部，因此設(shè)計(jì)灌溉定額采用60 m3/畝，單次最大灌水定額22 m3/畝，生育期內(nèi)灌水4次，灌溉保證率90%。經(jīng)計(jì)算，玉米各生育期設(shè)計(jì)灌水定額見(jiàn)表1。

表1 玉米各生育期灌水定額表Tab.1 Irrigating water quota of corns of all growing period

借鑒黑龍江省大慶市玉米膜下滴灌種植經(jīng)驗(yàn)，灌溉水源為地下水，灌溉定額采用40 m3/畝·a，新增農(nóng)業(yè)用水量為40×104m3/a[2]。

項(xiàng)目區(qū)設(shè)計(jì)水平年(P=75%)可供水量為4.6×104m3/a，項(xiàng)目區(qū)設(shè)計(jì)水平年可供水量---規(guī)劃居民用水量---大牲畜用水量---其他用水量新增農(nóng)業(yè)用水量，通過(guò)計(jì)算，項(xiàng)目實(shí)施后，地下水源滿(mǎn)足新規(guī)劃的農(nóng)業(yè)灌溉用水，余水4.6×104m3/a[3]，這得益于膜下滴灌節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用，大幅降低了水資源的用量，促進(jìn)水資源的平衡利用，實(shí)現(xiàn)了水資源的可持續(xù)利用。

5 結(jié)語(yǔ)

公主嶺市位于吉林省中西部，地處松遼分水嶺，項(xiàng)目區(qū)地表水資源相對(duì)貧乏，地下水補(bǔ)充主要以大氣降水和河流補(bǔ)給為主，地下水開(kāi)采量有限，項(xiàng)目區(qū)降雨較小，且分配極為不均勻，不支持雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)。為了提高玉米出苗率，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民采用坐水種的方式緩解旱情。由于水源距離農(nóng)田較遠(yuǎn)，農(nóng)民運(yùn)水成本較高，極大地挫傷了農(nóng)民種田的積極性。玉米膜下滴灌節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，大幅度降低了農(nóng)業(yè)灌溉用水，使地下水不再過(guò)度開(kāi)采，從而使地下水資源系統(tǒng)和地表植被系統(tǒng)恢復(fù)原有平衡。根據(jù)當(dāng)?shù)氐叵滤休d能力，充分開(kāi)發(fā)利用地下水資源，通過(guò)對(duì)項(xiàng)目區(qū)的水資源供需平衡分析，能科學(xué)地規(guī)劃中低產(chǎn)田改造項(xiàng)目的建設(shè)，經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行及實(shí)踐，萬(wàn)畝中低產(chǎn)田改造項(xiàng)目起到了玉米膜下滴灌的示范性作用，是緩解當(dāng)?shù)睾登榈闹匾e措。與漫灌灌溉方式比較，在該區(qū)域發(fā)展玉米膜下滴灌項(xiàng)目，節(jié)水潛力達(dá)70%以上，大大提高了農(nóng)業(yè)用水效率。利用節(jié)約的水量可以發(fā)展更多灌溉面積，同時(shí)節(jié)約的水量可以用于工業(yè)和城鎮(zhèn)發(fā)展用水。