新疆且末縣補充耕地項目水資源平衡分析

薛海梅

（新疆世紀(jì)康成建設(shè)工程咨詢服務(wù)有限公司,新疆 烏魯木齊 832000）

1 序言

補充耕地項目是通過土地平整工程、灌溉與排水工程、田間道路工程以及農(nóng)田防護與生態(tài)環(huán)境保持工程等主要途徑,實現(xiàn)項目區(qū)路、林、渠、田綜合治理,改善農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施條件,提高生產(chǎn)能力,促進農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟的持續(xù)健康發(fā)展。其目的是要達到“增加耕地面積,提高耕地質(zhì)量”。而水資源平衡分析是補充耕地項目規(guī)劃設(shè)計的基礎(chǔ)和重要組成部分,只有核實清楚項目區(qū)的水資源供給情況,才能針對性地對項目區(qū)進行科學(xué)、合理的規(guī)劃設(shè)計,進而達到補充耕地的目的。

本文以新疆且末縣補充耕地項目為例,項目是根據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)2019年土地指標(biāo)跨省域調(diào)劑收入安排的補充耕地項目工作。新增耕地灌溉需要用水,水是作物生長的保障,所以補充耕地項目對水資源的利用不可或缺,因此取用水是必要的。對項目區(qū)區(qū)內(nèi)的水資源進行平衡分析,為項目區(qū)內(nèi)的新增耕地規(guī)劃設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[1]。

2 項目區(qū)概況

項目區(qū)位于且末縣以西直屬地內(nèi),距離且末縣城30 km,G315 國道橫穿項目區(qū)。項目區(qū)東西南北方向均為沙地。項目總面積2290.48 hm2（34357.25 畝）,不動工面積217.35 hm2（3260.23 畝）,建設(shè)規(guī)模2073.13 hm2（31097.02 畝）。項目新增耕地1258.24 hm2,新增耕地率54.93%。項目區(qū)為平原地貌,地勢較為平坦,自然坡降在3‰以內(nèi),項目區(qū)地形東南高,西北低,地勢平坦。最高海拔1182 m,最低海拔1156 m。

3 水資源平衡分析

3.1 可供水量分析

3.1.1 灌溉水源分析

項目區(qū)G315 國道以南灌區(qū)采用地表水,為地表水灌區(qū),水源來自車爾臣河,車爾臣河多年平均徑流量為7.957 億m3,年平均輸沙量320 kg/s,年輸沙量1010 萬t,主要推移質(zhì)為懸移質(zhì),平均含沙量為11.6 kg/m3。根據(jù)車爾臣河的來水量,為保證整個灌區(qū)均衡協(xié)調(diào)發(fā)展,巴州車爾臣河流域管理處對整個灌區(qū)各引水樞紐實行配水制,配水原則是“計劃用水、限額供水、推廣節(jié)水灌溉”。根據(jù)且末縣水利局下發(fā)的《關(guān)于將車爾臣河灌區(qū)涉及十個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）場18079 畝耕地用水指標(biāo)調(diào)整至阿羌鎮(zhèn)的報告》（且水字【2020】20 號）,項目區(qū)在75%設(shè)計保證率下的年配水量為1265 萬m3。

表1 項目區(qū)地表水逐月供水量表

3.1.2 灌溉方式分析

結(jié)合項目區(qū)的地形以及現(xiàn)有的灌溉方式,確定項目區(qū)地表水灌區(qū)采用明渠自流灌溉,灌溉范圍為整理后的全部耕地。

3.2 灌溉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

（1）設(shè)計水平年

根據(jù)補充耕地項目性質(zhì)和自然資源廳的實施計劃,確定現(xiàn)狀年為2019年,設(shè)計水平年為2021年。

（2）灌溉設(shè)計保證率

按照《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》（GB 50288-2018）[2]中的規(guī)定,項目區(qū)屬于半干旱地區(qū),灌溉設(shè)計保證率取75%。

3.3 需水量分析

項目區(qū)規(guī)劃主要灌溉區(qū)域為農(nóng)用地,所以水土資源平衡分析中不考慮人畜飲用水,只分析農(nóng)作物品種及農(nóng)田防護林的供水需水。項目區(qū)內(nèi)無園地,耕地中無套種現(xiàn)象,項目區(qū)種植作物第一茬為冬小麥,第二茬為復(fù)播玉米。項目區(qū)需水量主要與種植作物的種植面積、灌溉方式、灌溉制度等相關(guān)。

（1）灌溉制度

項目區(qū)整理后地表水灌區(qū)為渠灌,根據(jù)當(dāng)?shù)厮块T提供的各種耗水作物的灌溉制度,結(jié)果見表2。

表2 項目區(qū)灌區(qū)作物灌溉制度

（2）作物種植面積

現(xiàn)狀年項目區(qū)內(nèi)無種植作物,經(jīng)過開發(fā)整理后,規(guī)劃種植冬小麥和復(fù)播玉米,現(xiàn)狀年及規(guī)劃年各種作物面積及種植比例見表3。

表3 各種農(nóng)作物灌溉面積及種植比例表

（3）灌溉水利用系數(shù)的確定

1）田間水利用系數(shù)

為提高灌溉水利用系數(shù),有效利用資源,一要在田間實行溝、畦灌溉；二是要加強用水管理,避免超量用水,降低渠系水量損失,提高水利用系數(shù)[3]。項目區(qū)通過土地平整和土壤改良后,田間水利用系數(shù)為0.90。

2）渠系水利用系數(shù)

項目實施后斗渠和農(nóng)渠全部防滲,灌溉水利用系數(shù)得到提高,渠道的渠系水利用系數(shù)計算如下：

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》（GB 50288-2018）[2]采用3.1.9 中的計算公式：

式中：σ 為渠道單位長度水量損失率,%/km；L 為渠道長度,km；η0為渠道水利用系數(shù)。

式中：K 為土壤透水性系數(shù)；m 為土壤透水性指數(shù)；Qdj為渠道凈流量；K、m 為與渠道沿線地質(zhì)情況有關(guān)。由于沿線渠床基礎(chǔ)為砂壤土,故K 取3.4,m 取0.5。

根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》（GB 50288-2018）[2],渠道防滲后采用3.1.9-5 中的計算公式修正。即：

式中：σ0為襯砌渠道單位長度水量損失；ε0為襯砌渠道滲水損失修正系數(shù),根據(jù)防滲措施取ε0=0.01。

通過且末縣水利局了解到,防滲支渠的水利用系數(shù)的經(jīng)驗值為η支=0.87,防滲的斗渠的水利用系數(shù)η斗=0.89,項目實施后防滲農(nóng)渠的渠系水利用系數(shù)：η農(nóng)=0.90,η田=0.90。

規(guī)劃年灌溉水利用系數(shù)為：η灌溉=η渠系×η田間=0.670×0.90=0.63

項目區(qū)渠系水利用系數(shù)可達0.70,灌溉水利用系數(shù)可達0.63。見表4。

表4 規(guī)劃年水利用系數(shù)計算表

（4）規(guī)劃年需水量分析

灌溉需水量可按下式計算：

式中：W 為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總需水量,m3；M 為灌溉定額,m3/畝；A為灌區(qū)面積,畝；η為灌溉水利用系數(shù)。

項目通過土地平整和土壤改良后,增加有效耕地面積和防護林面積,根據(jù)灌溉制度可得到項目規(guī)劃年的灌溉毛需水量。計算成果見表5。

表5 項目區(qū)規(guī)劃年需水量分析表 單位：萬m3

通過計算,規(guī)劃年地表水灌區(qū)總需凈水量779.79 萬m3,毛需水量1243.32 萬m3。

3.4 水量平衡分析

灌區(qū)進行土地整理規(guī)劃后,規(guī)劃年灌溉面積增加。通過可供水量與需水量,對規(guī)劃年進行供需水資源供需平衡分析,計算結(jié)果見表6。

表6 規(guī)劃年作物供需水平衡分析表 單位：萬m3

規(guī)劃年,通過土地平整、完善灌溉渠系和土壤改良后,灌溉水利用系數(shù)0.63,提高了水的利用率,項目實施后地表水灌區(qū)需農(nóng)業(yè)用水量1243.22 萬m3,除每月地表水可供水量外還有余水,地表水的供水量可以滿足灌溉用水的需求。

項目區(qū)所在地為縣直屬地,目前由阿羌鎮(zhèn)管理,根據(jù)《且末縣水資源管理“三條紅線”水量用水指標(biāo)分配方案》的表①且末縣水資源管理“三條紅線”地表水農(nóng)業(yè)用水指標(biāo)分配方案,項目新增耕地?zé)o用水指標(biāo),項目所需水量從其他10 個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）場18079 畝耕地用水指標(biāo)調(diào)整至阿羌鎮(zhèn),清退的10 個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）場153 戶農(nóng)戶18079 畝耕地用水指標(biāo)為1265.53 萬m3。其中：瓊庫勒鄉(xiāng)15 戶3260 畝耕地用水228.2 萬m3；托格拉克勒克鄉(xiāng)24 戶,520 畝用水36.4 萬m3；且末縣直屬4 戶176 畝用水12.32 萬m3；英吾斯塘鄉(xiāng)18 戶,3427 畝用水239.89 萬m3；第二師37 團躍進地區(qū)4 戶,554 畝用水38.78 萬m3；巴格艾日克鄉(xiāng)67 戶,5356 畝用水374.92 萬m3；闊什薩特瑪鄉(xiāng)5 戶,1205畝用水84.35 萬m3；阿克提坎墩鄉(xiāng)13 戶,1998 畝用水139.86 萬m3；塔提讓鎮(zhèn)直屬2 戶,1070 畝用水74.9 萬m3；恰爾瓦墩開發(fā)區(qū)1 戶,513 畝用水35.91 萬m3。

項目區(qū)規(guī)劃年的地表水需水量為1243.32 萬m3小于1265.53 萬m3,因此項目區(qū)的地表水的引水量在且末縣水資源管理“三條紅線”水量用水指標(biāo)控制范圍內(nèi)。

4 結(jié)論

通過且末縣補充和耕地項目的實施,能夠有效提高渠系水利用系數(shù)和灌溉水利用系數(shù),采用退地節(jié)水的水量,調(diào)整作物灌溉制度,能夠合理利用水資源,保障灌區(qū)的灌溉要求,將項目區(qū)的新增耕地建成高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田,提高補充耕地的質(zhì)量。