黑惠渠灌区用水矛盾及节水工程探析

杨军会

（周至县黑惠渠管理站 陕西 周至 710401）

1 黑惠渠灌区概况

位于周至县南部的黑惠渠灌区，南依秦岭，东至田峪河，西到阳花河，北临西宝公路，灌区设施灌溉面积13.94万亩，有效灌溉面积6.5万亩。灌区于1942年建成，不仅是周至县最大灌区，也是“关中八惠之一”。灌区东西长26km，南北宽10km，主要以黑河金盆水库的水为来源进行灌溉。黑河流域属暖温带半干旱半湿润大陆性季风气候，多年平均气温13.2℃;多年平均降水量638.3mm，最大风速20m/s，最大冻土深度为24cm，多年平均蒸发量为1151mm。

灌区现有东西干渠2条，其中东干渠引水流量4.5m3/s，西干渠引水流量8m3/s，渠首引水枢纽过水能力12.5m3/s，灌区涉及周至县11个乡镇，71个行政村，2.91万户，14.35万人，其中农业人口13.62万人。灌区内主要农作物有小麦、玉米及猕猴桃，是陕西省最大的猕猴桃种植基地，种植面积近十万亩。该作物喜阴爱水，对水需求较大。

2 灌区水源供需情况

黑河为渭河一级支流，是周至县境内的主要河流，发源于秦岭太白山主峰，由西南流向东北，比降8.77‰。峪口以上主要支流有陈家河、大蟒河、清水河、太平河、板房子河、虎豹河、王家河、柳叶河等，峪口以外西有沙河（上游即西骆峪），东有就峪、田峪、赤峪等支流汇入黑河，黑河峪口以上干流长91.2km，河床比降约14.7‰，控制面积1481km2，占全流域面积的65.6%，流域内植被良好，为秦岭林区，森林覆盖率为46.5%，支流红水河上游约95km2为太白山自然保护区，河流的含沙量小，水质无污染，符合国家饮用水标准。

黑河金盆水库位于黑河峪口处，控制流域面积1481km2，是一座以城市供水为主，兼顾灌溉，结合发电及防洪等综合利用的大（二）型水利水电工程，水库坝高130 m，总库容2.0亿m3，有效库容1.77亿m3，城市年供水量3.05亿m3，日平均供水量76万t，农灌年供水量1.23亿m3，灌溉农田37万亩，坝后电站装机25万kW。由于近年来气候变暖加剧，以及西安城市用水量的加大，使得灌区用水日益被压缩挤占，造成黑惠渠灌区水源紧张。

3 灌区节水工程的必要性

（1）节水改造是保证国家粮食安全、促进项目区经济发展的需要。干旱缺水是黑惠渠灌区农业面临的最大威胁，特别是对灌区目前形成的猕猴桃产业来说，更是离不开水的支撑。在水源有限的情况下，只能向节水要水量，以保证产业发展需求。

（2）大力推行节水灌溉是灌溉农业发展的根本出路。项目区灌溉面积41300亩，但由于斗渠以下田间工程老化破坏严重，半截斗渠大量存在，经过多年运行，田间设施老化失修，暗管损毁、渗漏严重、致使灌溉面积日益缩减，灌溉水利用系数低下，农业生产严重受损，因此必须修复斗渠以下田间水利工程。同时，随着项目区的发展，特别是猕猴桃的大量种植，以及工农业争水矛盾和水资源短缺问题将会更加突出，传统的大水漫灌已远远不能适应形势发展，迫切需要采用先进的节水灌溉技术，以满足灌区发展需求。

（3）节水改造是减轻农民水费负担，推进项目区管理体制改革和运行机制改革，实现可持续发展的需要。黑惠渠灌区地处秦岭脚下，当地群众大部分依靠农业种植为生，经济基础较差，节水工程可以减轻农民水费负担，增加群众收入。

（4）项目区节水改造是增加农民收入、构建和谐社会的需要。项目的兴衰与群众生活改善和提高具有休戚与共的关系，项目建成后，可使受益农户脱贫致富走上小康之道。由于项目区的工程老化失修，灌溉面积衰减和灌溉效益不断下滑，扩大群众热切盼望国家适当增加投资对项目区实施改造，将农业增产、农民增收的意愿和发展节水农业统一起来，对构建和谐社会、建设社会主义新农村有着极大的促进作用。

4 灌区节水工程

4.1 节水工程内容

本次实施的节水工程主要是对黑惠渠灌区东干、东干一支和东干二支渠道进行衬砌改造，并完成上述渠道的渠系建筑物改造，主要任务是拆除已损毁斗渠衬砌，并重新衬砌，将斗渠土渠全部衬砌，将项目区内分渠全部衬砌（现为土渠），更新改造斗渠和分渠毁坏的全部渠系建筑物，新建渠道量水设施。项目区更新改造斗渠24条,总长35.86km；更新改造分渠79条，总长55.16km,斗渠和分渠全部采用U型断面；更新改造和新建渠系建筑物698座。

4.2 灌溉设计保证率和灌溉制度

（1）灌溉设计保证率。灌溉设计保证率与灌区水文气象、水土资源、作物组成、灌区规模、灌水方法等因素有关，结合暖温带半干旱半湿润大陆性季风气候的特点，依据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99)的有关规定，黑惠渠灌区灌溉设计保证率取75%。

（2）灌溉制度。黑惠渠灌区由于现状灌溉面积仅4.13万亩，灌区基础设施简陋，灌溉方式仍为传统的大水漫灌，没有相应灌溉试验站和灌溉试验资料。根据灌区多年统计资料，小麦净灌水定额为90m3/亩，毛定额为146m3/亩，灌水次数为2次，即冬灌、拔节；玉米净灌水定额为120m3/亩，毛定额为193m3/亩，灌水次数为2次，即拔节、抽穗；油菜净灌水定额为90m3/亩，毛定额为146m3/亩，灌水次数为2次，即冬灌、抽苔秋杂净灌水定额为90m3/亩，毛定额为146m3/亩，灌水次数为2次，即拔节、抽穗；夏杂净灌水定额为90m3/亩，毛定额为146m3/亩，灌水次数为2次，即冬灌、拔节；蔬菜净灌水定额为240m3/亩，毛定额为387m3/亩，灌水次数为6次，即苗期、生长期、生长期、生长期、生长期、生长期；猕猴桃净灌水定额为400m3/亩，毛定额为645m3/亩，灌水次数为8次。综合净灌溉定额为295.6m3/亩。年净灌溉用水量934万m3。

图1 设计灌水率图

根据项目区总体规划原则，灌区灌溉制度设计应突出节水增效、实现水资源优化配置的目标，在调查研究的基础上，不打破当地群众习惯，参照陕西省关中灌区先进的节水灌溉技术以及节水农业新技术研究成果，提出本灌区逐步推广田间渠道衬砌化、小畦灌、沟灌、低压管灌等先进的节水灌溉措施，从而制定出本灌区合理的灌溉制度。主要作物灌溉定额参考《陕西省水资源开发利用规划》、《陕西省渭河流域水资源开发利用规划报告》、《陕西省渭河流域农业节水灌溉规划》、《陕西省关中灌区节水灌溉研究》、《关中地区灌溉制度暂行规定》等综合分析，按节水目标，到2015年全灌区灌溉水利用系数0.62。

（3）设计灌水率（见图1）

4.3 设计水平年灌区水量平衡

参考陕西省水利电力勘测设计研究院编制的“西安市黑河引水灌区续建配套工程初步设计报告”，由水平年长系列调节结果可知，黑河金盆水库在水文系列延长后，多年平均向西安市供水30100万m3，供水保证率95.2%，和黑河金盆水库枢纽初步设计确定的向西安供水30500万m3的规模保持一致。灌区多年平均农灌需水量为8686万m3，黑河金盆水库满足西安市城市供水后，实际调节的农灌供水量为7720万m3，灌溉保证率：渠灌区达到74.19%和69.4%（渠井双灌），符合规范要求。

4.4 设计水平年项目区水量供需分析

项目区现状年灌溉面积3.16万亩，综合净灌溉定额为295.6m3/亩，可供水量739万m3，年灌溉需水量934万m3。灌区年缺水量为195万m3。目前项目区灌水利用系数0.41，年毛灌溉需水量2278万m3。但由于项目区斗渠和分渠工程严重损毁，不能保证灌溉用水。

经计算，通过节水项目实施，项目区灌水利用系数0.55，项目区年节水量可达到1765万m3。年可供水量996万m3，灌区需水量为934万m3，灌区水量供需达到平衡，并略有节余水量62万m3。

5 结语

黑惠渠灌区是以黑河金盆水库的水为来源进行农业灌溉的。随着灌区产业发展，用水量越来越大，通过分析黑惠渠灌区水源情况及黑河金盆水库的供水量可知，灌区多年平均农灌需水量为8686万m3，黑河金盆水库满足西安市城市供水后，实际调节的农灌供水量为7720万m3，灌溉保证率：渠灌区达到74.19%和69.4%，灌溉需水量缺口较大。在水源有限的情况下，只能通过改造灌区灌溉设施，提高用水率和用水系数，才能满足灌区产业发展用水量。此次实施的节水项目工程为东干渠的东干、东一支和东二支内的部分斗渠和分渠改造工程，以减少渠系渗漏损失，提高输水能力，扩大灌溉面积。