姚關(guān)鎮(zhèn)阿河箐水庫(kù)灌區(qū)土地整治水資源供需平衡分析

趙光東

（云南省保山市施甸縣姚關(guān)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心，云南 姚關(guān) 678201）

0 前言

土地整治在實(shí)踐開(kāi)展階段必須充分考慮水資源供需問(wèn)題，而且水資源作為決定土地開(kāi)發(fā)整治面積大小的主要因素，在實(shí)踐工作中，只有保證水資源供需平衡才可以推進(jìn)糧食生產(chǎn)是工程建設(shè)的重要組成，而且此項(xiàng)工作所包含的內(nèi)容相對(duì)較多，一旦受某種因素影響，則會(huì)產(chǎn)生一定限制，必須要加強(qiáng)認(rèn)識(shí)，確?？梢葬槍?duì)土地整治項(xiàng)目的可行性做好全面研究[1]，根據(jù)研究成果了解該區(qū)域的實(shí)際情況，從而根據(jù)分布不同合理的選擇符合當(dāng)前形勢(shì)的開(kāi)發(fā)模式，對(duì)水資源進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化配置以人均用水定額以及相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行全面測(cè)試，從而能夠探討水資源供需問(wèn)題，確?？梢詽M足實(shí)際情況。

1 土地整治中水資源平衡分析特點(diǎn)

土地整治中，水資源平衡分析與現(xiàn)階段成套平衡分析相比具有不同的特點(diǎn)，所以在實(shí)踐工作開(kāi)展階段必須要加強(qiáng)認(rèn)識(shí)，確保可以對(duì)其特點(diǎn)有著更為充足掌握制定針對(duì)性工作方案，切實(shí)改進(jìn)傳統(tǒng)工作所面臨的問(wèn)題發(fā)揮不可替代的作用及價(jià)值。

1.1 水資源平衡分析的區(qū)域極小

常規(guī)水資源平衡分析的研究對(duì)象均為流域行政區(qū)域等較大范圍對(duì)水資源平衡分析，而最小范圍則應(yīng)該是一個(gè)灌區(qū)土地規(guī)劃整理一下，涉及若干個(gè)村落，需要對(duì)水資源平衡分析的面積相對(duì)較少，而且此階段工作在實(shí)踐開(kāi)展過(guò)程中受因素影響，一旦沒(méi)有做好全面規(guī)劃，都會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題的產(chǎn)生，不利于最大化保障各種工作效果。

1.2 種植結(jié)構(gòu)調(diào)整后水資源平衡的分析重點(diǎn)

截至目前，在土地整理調(diào)整的過(guò)程中，水資源平衡分析重點(diǎn)是解決耕地面積，水資源供需平衡，為農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，提供更多有利條件，長(zhǎng)遠(yuǎn)圍繞未來(lái)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理化調(diào)整多種問(wèn)題，切實(shí)改進(jìn)所面臨的影響，而且土地整理過(guò)程中，土地耕地面積會(huì)得到不斷增加，使得農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整發(fā)生一定變化，改變了原有水資源供需狀況。所以，必須要在原有灌溉排水工程在基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整，滿足當(dāng)前有效耕地面積的需求，避免受一定因素影響而導(dǎo)致問(wèn)題的產(chǎn)生，而且在實(shí)踐工作開(kāi)展階段還應(yīng)該強(qiáng)調(diào)其特點(diǎn)，充分掌握其工作要點(diǎn)，從而做好更為全面的規(guī)范化控制。

1.3 統(tǒng)一水資源供需關(guān)系

由于整理地區(qū)，地形土壤利用方式及原有農(nóng)田水利設(shè)施存在一定差異，而且不同地塊，對(duì)水資源的需求情況也是不同的，所以在對(duì)土地進(jìn)行整理階段，必須要強(qiáng)化對(duì)水資源平衡分析的認(rèn)識(shí)，同時(shí)平衡水資源的供需關(guān)系，做到供需平衡，并確定多樣化工作要點(diǎn)，切實(shí)改進(jìn)所面臨的影響，從而能夠通過(guò)有效規(guī)劃了解不同結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的供需差別，進(jìn)而合理進(jìn)行布置，推進(jìn)后續(xù)工作的有序進(jìn)行。

1.4 水資源總量供需平衡分析

水資源總量供需平衡分析內(nèi)容較多在實(shí)踐分析階段主要圍繞可供水資源總量分析，需求水資源總量分析，以及可供總量與需求，總水量供需平衡分析，由于土地整理改變了原有水資源供需平衡關(guān)系。所以，在實(shí)際進(jìn)行土地整理階段，必須要加強(qiáng)認(rèn)識(shí)，這樣可以更好地進(jìn)行分析，對(duì)整理前后的差異進(jìn)行了解。供水資源總量分析作為水資源總量平衡的重點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)發(fā)展階段，必須要透徹分析供水資源總量是否滿足相關(guān)需求，而且針對(duì)過(guò)境水地下水需要充分分析，這樣可以形成良好的發(fā)展趨勢(shì)，以更加可靠的數(shù)據(jù)展開(kāi)確保其不會(huì)危害環(huán)境，而且可以在相關(guān)工作允許的情況下，所展開(kāi)滿足作物調(diào)公開(kāi)要求。與此同時(shí)，在時(shí)間進(jìn)行分析的過(guò)程中，還應(yīng)該針對(duì)季節(jié)性水資源平衡展開(kāi)分析，這樣對(duì)于更加透徹的進(jìn)行了解，從而能夠根據(jù)季節(jié)水資源變化進(jìn)行平衡分析重點(diǎn)對(duì)干旱缺水情況進(jìn)行優(yōu)化，這樣就約通過(guò)多種工程最大化保障后續(xù)工作的有序進(jìn)行，建立全新的水資源平衡關(guān)系，進(jìn)一步優(yōu)化并改進(jìn)傳統(tǒng)工作模式，從而能夠彌補(bǔ)多種工作問(wèn)題，科學(xué)合理地保證土地整理效果的展現(xiàn)[2]。

2 工程概況

姚關(guān)鎮(zhèn)位于施甸縣南部，距縣城20km，地處東經(jīng)99°09′17″～99°09′21″，北緯24°29′19″～24°40′14″，東與擺榔鄉(xiāng)和昌寧縣的灣甸鄉(xiāng)接壤，西與萬(wàn)興鄉(xiāng)、酒房鄉(xiāng)相連，南與舊城鄉(xiāng)毗鄰，北與甸陽(yáng)鎮(zhèn)相連，海拔755～2601.4m，國(guó)土面積195.8km2。姚關(guān)鎮(zhèn)地形地貌以巖溶盆地丘陵為主，低洼地帶形成沼澤盆地，海拔1780～1865m，形狀為狹長(zhǎng)形，南北長(zhǎng)，東西短，地勢(shì)東高西低，中部地勢(shì)最低。擺馬村隸屬施甸縣姚關(guān)鎮(zhèn)，地處姚關(guān)鎮(zhèn)東南部，并且與鎮(zhèn)政府的距離為5km，與鎮(zhèn)政府相同的道路是柏油路，交通十分便利，與縣城之間的距離25km。東鄰昌寧縣灣甸傣族鄉(xiāng)，南鄰河尾，西鄰石壩、吳家莊，北鄰下山后、水平。轄鄭家寨、擺馬、李打寨、白草林、關(guān)東5 個(gè)自然村，共13 個(gè)村民小組，現(xiàn)有農(nóng)戶717 戶，3428 人，全村國(guó)土面積34.99km2，海拔1800m，全年平均氣溫可達(dá)到18℃，全年降水量可達(dá)1099mm，該地區(qū)可種植糧食、烤煙等農(nóng)副產(chǎn)品。全村耕地面積4089 畝，人均耕地1.2 畝，林地29250.61 畝。2017 年全村經(jīng)濟(jì)總收入3727.81 萬(wàn)元，村民人均純收入10448 元。

3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件及種植情況

姚關(guān)鎮(zhèn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)相對(duì)比較發(fā)達(dá)，總?cè)丝?7833 人，總戶數(shù)7997 戶，人口自然增長(zhǎng)率8.07‰，全鎮(zhèn)轄12 個(gè)村民委員會(huì)，159個(gè)村民小組。全鎮(zhèn)耕地面積27529 畝，人均占有耕地面積0.76畝。2004 年來(lái)，全鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)總收入1.3 億元，農(nóng)民人均純收入達(dá)到7086 元；糧食總產(chǎn)量17384t，人均占有糧食345kg；甘蔗產(chǎn)量2012—2013 年榨季18397t；烤煙產(chǎn)量1799t；肉類總產(chǎn)量4256t，人均肉類產(chǎn)量82kg；鄉(xiāng)村從業(yè)人員20682 人，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)從業(yè)人員997 人，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)營(yíng)業(yè)收入總額5008 萬(wàn)元。

4 水資源供需平衡分析

水資源評(píng)價(jià)主要任務(wù)是對(duì)其數(shù)量、質(zhì)量、時(shí)空分布特征和開(kāi)發(fā)利用條件進(jìn)行分析評(píng)定。為其合理開(kāi)發(fā)利用、管理和保護(hù)提供依據(jù)，水資源評(píng)價(jià)的重點(diǎn)對(duì)象是地表水資源和地下水資源，水資源供需平衡分析主要就灌溉區(qū)的供水狀況和需水狀況進(jìn)行分析，以確定灌排方法和技術(shù)。

4.1 灌區(qū)供水狀況

灌區(qū)水源主要是阿河箐水庫(kù)和姚關(guān)河，阿河箐水庫(kù)庫(kù)容量約有30 萬(wàn)m3，能夠提供給灌區(qū)的水量可達(dá)27 萬(wàn)m3（興利庫(kù)容），已有南大溝和北大溝連接灌區(qū)邊緣。

4.2 灌溉設(shè)計(jì)保證率的確定

水田部分灌溉系統(tǒng)采用農(nóng)渠灌溉方式。水澆地區(qū)域采用水管和水池的灌溉方式，灌區(qū)多年平均降水量約為1061mm，屬于濕潤(rùn)地區(qū)和降雨量豐富地區(qū)。灌區(qū)面積3068.8 畝，其中水田面積有1160 畝，水澆地面積有1908.8 畝，水澆地大春種植玉米或烤煙，小春種植小麥，蠶豆，有中草藥基地100 畝。根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，綜合確定灌溉設(shè)計(jì)保證率為75%。

4.3 水稻灌溉制度

水稻是糧食作物，種植歷史悠久，主要品種以雜交稻為主，以優(yōu)質(zhì)雜交稻為典型代表，在調(diào)查、收集水稻需水特性的基礎(chǔ)上，根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50288—99）來(lái)擬定水稻灌溉制度。水稻按其生長(zhǎng)的特性，其整個(gè)生育階段分為秧苗期和本田期兩大生育階段。

4.3.1 秧苗期需水量

秧苗期需水量是水稻需水量的重要組成部分，秧田需水量受多種因素的影響，育秧方式的不同，其需水量也不同。為了節(jié)約用水，盡量采用旱育的方式。根據(jù)秧苗的生理特點(diǎn)和群眾灌水經(jīng)驗(yàn)，其灌溉定額為320m3/畝（約4800m3/hm2）。

4.3.2 本田期用水量

本田期是指從移栽到收割的生育階段。按規(guī)范要求，并結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，將本田又劃分為移栽、返青、拔節(jié)、孕穗、抽穗揚(yáng)花、灌漿結(jié)實(shí)、黃熟七個(gè)生長(zhǎng)階段。

水稻在本田期各階段的生理需水及其過(guò)程是不同的，因而對(duì)田間水層的深度也就不同。根據(jù)當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，本田期的水層大致服從“淺—深—淺—落干”的需水規(guī)律，其科學(xué)管水用水的原則是：雨水活田、淺水分、曬田壯苗、間隙灌水、建立水層、濕潤(rùn)灌溉、脫水曬田。根據(jù)秧苗的生理特點(diǎn)和群眾灌水經(jīng)驗(yàn)，其灌溉定額為330m3/畝（約4950m3/hm2）。

4.3.3 全生育期需水量

全生育期需水量為秧田期和本田期需水量之和，秧田需水量按秧田與本田比1:10 分配，全生育期需水量為362m3/畝（約5430m3/hm2）。

4.4 旱作物灌溉制度

玉米是春季播種的作物，一般播種期是在第二季度的第一月內(nèi)，第三季度是收獲的季節(jié)，根據(jù)玉米的生理特性和村民對(duì)其灌溉的經(jīng)驗(yàn)，擬定全生育期灌水三次灌壯苗水，4 月上旬、5 月上旬、6 月各一次，灌溉水定額5～20m3/畝（約75～300m3/hm2）。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際情況，灌溉定額確定為30m3/畝（約450m3/hm2），雨季不再灌水。

在我國(guó)水稻是第一糧食作物，小麥緊隨其后。冬小麥?zhǔn)强缒甓壬L(zhǎng)的作物，其生長(zhǎng)期一般為10 月中旬至第二年5 月下旬。生物量日增長(zhǎng)有兩個(gè)峰值期，日需水量過(guò)程也表現(xiàn)出兩個(gè)峰值。由于年際間降雨的不穩(wěn)定期性與月際間分配的不均勻性，有時(shí)仍有灌溉要求，所以灌溉必不可少。根據(jù)小麥的生理特點(diǎn)和群眾灌水經(jīng)驗(yàn)，擬定全生育期灌水四次，灌水定額15～20m3/畝（約150～300m3/hm2），灌溉定額80m3/畝（1200m3/hm2），雨季不再灌水。

煙草是重要的經(jīng)濟(jì)作物，煙草是以收獲葉片為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的作物。水分在煙草的生長(zhǎng)中不僅影響其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，同時(shí)也影響產(chǎn)品的質(zhì)量。煙草是移栽作物，分為秧田期和大田期。煙草一般分為四個(gè)生育階段：苗期、團(tuán)棵期、現(xiàn)蕾期、成熟期。其中現(xiàn)蕾期是其需水臨鍵期。根據(jù)煙草的生理特點(diǎn)和群眾灌水經(jīng)驗(yàn)，擬定全生育期灌水三次，每次灌水定額5～8m3/畝（約75～120m3/hm2），灌溉定額25m3/畝（約375m3/hm2）。

根據(jù)中草藥的生理特點(diǎn)和群眾灌水經(jīng)驗(yàn)，擬定每周水一次，擬定每次灌水定額10m3/畝（約150m3/hm2），雨季不再灌水。

4.5 項(xiàng)目區(qū)作物需水量計(jì)算

項(xiàng)目區(qū)整理土地總面積為3999.8 畝，整理以后新增耕地面積526 畝，耕地面積達(dá)到3068.8 畝，規(guī)劃為水澆地和水田，其中水田面積有1160 畝，水澆地面積有1908.8 畝，水田栽種水稻，如前分析，水稻全生育期需水按362m3/畝（項(xiàng)目區(qū)多年平均降水量為1061.9mm，屬于濕潤(rùn)或水資源穩(wěn)定地區(qū)），需要凈水量37.17萬(wàn)m3（水田需水按種植早稻和中稻兩季水稻計(jì)算）。

要計(jì)算水田區(qū)域需要的毛水量，需要確定灌溉水利用系數(shù)。灌溉水利用系數(shù)的取值應(yīng)以灌區(qū)的大小、水源情況、所采用的灌溉系統(tǒng)的方式、灌區(qū)管理水平等因素有關(guān)。水田灌區(qū)采用明渠灌溉方式，根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)劃》（GB 50288—99），小于10000 畝的灌區(qū)，水稻灌區(qū)田間水利用系數(shù)設(shè)計(jì)值不低于0.95，渠系水利用系數(shù)不低于0.75，根據(jù)式（1）。

式中：η水——灌溉水利用系數(shù)；ηs——渠系水利用系數(shù)；ηf——田間水利用系數(shù)

計(jì)算得水稻灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)為η水＝0.95×0.75＝0.71，由此計(jì)算得到水田灌溉需要毛水量為52.35 萬(wàn)m3，其中約45 萬(wàn)m3的水量可由姚關(guān)河自流供給，約7 萬(wàn)m3的水量由水庫(kù)供給。

水澆地面積有1908.8 畝，灌溉方式采用管道配水池的節(jié)水灌溉技術(shù)，水澆地大春種植玉米或烤煙，小春種植小麥或亞麻，如前分析，大春按玉米最大需水量30m3/畝計(jì)算，水澆地大春需凈水量約10.67 萬(wàn)m3；小春如果全部栽種小麥，則需水量較大，項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有的水資源不能滿足要求，如果2000 畝栽種小麥，500 畝栽種蠶豆，則共需凈水量為15.5 萬(wàn)m3左右，一年兩季水澆地需要凈水量約26 萬(wàn)m3，從項(xiàng)目區(qū)的供水情況來(lái)看（雨季不需要灌溉），項(xiàng)目區(qū)的水資源能夠滿足需水要求。

再計(jì)算水澆地區(qū)域需要的毛水量，首先確定灌溉水利用系數(shù)，該灌區(qū)采用水管配水池的方式，根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50288—99），小于10000 畝的灌區(qū)，管道水利用系數(shù)設(shè)計(jì)值不低于0.97，旱作灌區(qū)田間水利用系數(shù)設(shè)計(jì)值不應(yīng)低于0.90，根據(jù)式（2）。

式中：η水——灌溉水利用系數(shù)；ηs——管道水利用系數(shù)；ηf——田間水利用系數(shù)。

計(jì)算得旱作灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)為η水＝0.97×0.90＝0.87，因此，旱作灌區(qū)需要毛水量為29.88 萬(wàn)m3，加上水田灌區(qū)需要的約7 萬(wàn)m3的水量，項(xiàng)目區(qū)需由阿河箐水庫(kù)提供的毛水量約為36.88m3。

5 供需水平衡計(jì)算

項(xiàng)目區(qū)灌溉面積為3068.8 畝，經(jīng)計(jì)算水田灌區(qū)年需要灌溉用水量為52.35 萬(wàn)m3，水澆地灌區(qū)年需灌溉用水量29.88 萬(wàn)m3，項(xiàng)目區(qū)共需要水量約為82.23 萬(wàn)m3，其中約45.35 萬(wàn)m3的水量由姚關(guān)河提供，36.88 萬(wàn)m3的水量由阿河箐水庫(kù)供給[3]。姚關(guān)河的水可自流灌溉項(xiàng)目區(qū)中部的水田區(qū)域，阿河箐水庫(kù)可向項(xiàng)目區(qū)提供水量約30 萬(wàn)m3，其中能夠滿足項(xiàng)目區(qū)的需水要求。

6 新增耕地潛力分析

土地利用潛力分析是制定土地開(kāi)發(fā)、土地復(fù)墾、土地整理規(guī)劃方案的重要依據(jù)，是提高土地利用率的重要理論基礎(chǔ)。土地整理是指對(duì)村莊、農(nóng)田和其他零星土地采取綜合治理和調(diào)整措施，以增加耕地及其他農(nóng)業(yè)用地的有效利用面積，提高土地生產(chǎn)率，改善生態(tài)環(huán)境的活動(dòng)。

項(xiàng)目區(qū)土地利用現(xiàn)狀為：耕地面積為2542.8 畝；水域面積為10.7 畝；交通用地面積為45.3 畝；未利用土地面積為1401 畝，其中荒草地面積為597.3 畝，田地坎面積為803.7 畝，土地開(kāi)發(fā)整理總面積為3999.8 畝。

從土地利用現(xiàn)狀分析，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)由于水利設(shè)施不配套，致使項(xiàng)目區(qū)耕地產(chǎn)出率低下，部分零星荒草地未能得到有效開(kāi)發(fā)利用。根據(jù)土地適宜性分析評(píng)價(jià)結(jié)果和項(xiàng)目整理的目的，開(kāi)發(fā)整理的目的是新增耕地，以彌補(bǔ)退田還湖等非農(nóng)建設(shè)用地占用的耕地面積。項(xiàng)目區(qū)內(nèi)光、熱資源充足，土層厚，土壤良好，土地較為肥沃，只要解決了供水問(wèn)題，通過(guò)整理現(xiàn)有耕地，可以新增耕地面積約526 畝，新增耕地率為10.52%；新增耕地規(guī)劃為水田和水澆地，可以種植水稻、玉米、小麥、疏菜.中草藥等糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物；對(duì)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)地勢(shì)較陡的區(qū)域規(guī)劃為園地，園地面積有113.4 畝，不僅可以保持水土，涵養(yǎng)水源，而且可以發(fā)展果園，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；項(xiàng)目區(qū)退田還湖的濕地區(qū)域可以規(guī)劃為發(fā)展?jié)O業(yè)等養(yǎng)殖業(yè)，因此項(xiàng)目區(qū)新增耕地發(fā)展種植業(yè)、退田還湖的濕地區(qū)域發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)都有良好的市場(chǎng)前景。

7 結(jié)語(yǔ)

總而言之，水資源平衡作為分析土地整理項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要組成，土地整理項(xiàng)目技術(shù)分析的核心，只有科學(xué)合理地對(duì)水資源平衡進(jìn)行分析，才有助于保證土地整改項(xiàng)目的有序進(jìn)行，將其效益充分展現(xiàn)，而且在實(shí)踐工作開(kāi)展階段由于受一定因素影響。所以，必須要對(duì)土地整治中水資源平衡分析特點(diǎn)有充足掌握，這樣能充分了解供需平衡，從而針對(duì)季節(jié)性水資源平衡分析，進(jìn)一步拓展實(shí)踐工作，最大化將水資源平衡對(duì)效果體現(xiàn)，杜絕影響及限制產(chǎn)生。