土地开发过程中水源地供水分析

（江西省煤田地质勘察研究院，江西 南昌 330001）

土地开发是解决经济社会发展、资源开发与土地资源保护的矛盾，增加耕地面积，促进社会和谐发展的有效途径。灌溉工程是土地开发规划设计的重要内容，规划设计时必须进行水资源供需平衡分析，明确用水水源地和水量供需及水质情况[1]。土地开发方案编制中的水资源平衡分析是综合考虑项目区内水资源的供应能力和需求状况，分析项目区水资源余缺情况，合理协调水资源的供求关系，以寻求水资源的平衡。

水资源平衡计算是一项复杂而且细致的工作，往往贯穿了土地开发规划设计的始终。水资源的供需平衡分析要计算可供水量和需水量两个方面。可供水量包括项目区域内可以利用的所有水资源，如河川径流、当地地面径流和地下水等。需水量包括项目区域内的一切用水，如居民生活用水，工业用水，农业灌溉用水等，根据用水的各项目分类进行计算。整个项目区的水量平衡是必须在一定的灌溉保证率条件下的水量供需平衡，是一个相对的概念。因此，在水资源供求平衡计算时，先充分考虑该区域的气象、水源、面积、土壤质量、农作物产量指标和灌溉水用水定额等因素，确定项目区的灌溉设计保证率[2]。

1 项目区概况

莲花县位于江西西部，罗霄山脉中段，井冈山北麓，与湖南茶陵、攸县接壤。该区气候温暖多雨，植物种群丰富，地带性植物被为亚热带常绿针、阔叶林。土壤主要为红壤土，成土母质多为第四纪红色粘土。项目区地处亚热带季风气侯区，属亚热带季风性湿润气候，光照充足、热量丰富、无霜期长、冬短夏长，冬寒夏炎。全年光照充足，雨量充沛，四季分明。项目区属于丘陵地区，地形起伏较大，沟渠杂乱无章，杂草丛生，水资源流失严重，农作物的灌溉用水不足。

项目总建设规模为14.1867 hm2，预计新增耕地面积13.18 hm2，新增耕地率为92.90%。项目区土地为多年前退耕还林地，大部分属于其他林地，但近年被村民自行开发种植庄稼，且大部分为水田种植水稻，少量为旱地，种植花生和油菜等经济作物。但因项目区农田水利设施和道路交通设施不完善等农业生产基础条件差，土地产出率低等原因，目前大部分为荒草地。项目区内地表水丰富，有大小不一的坑塘，坑塘主要是汇集周边山泉水。根据项目区周边1 km内的村庄调查发现，村民家中水井水位较高，项目区地下水源丰富。

目前项目耕作主要采用坑塘蓄水和天然降雨进行灌溉，项目区内的小坑塘可为局部田块灌溉，根据实地走访调查发现项目区灌溉水源水质良好、水量不足。

2 需水量分析

2.1 用水保证率的选定

需水量包括复垦区内的一切用水，如居民生活用水，工业用水，农业灌溉用水等，根据用水的各项目分类进行计算。本项目区无居民居住和工业及家畜家禽养殖等，只有农业灌溉用水。项目区属于中亚热带湿润季风气候区，气候湿润，降雨充沛，在充分考虑灌区水土资源、种植结构、水文气象、作物组成等因素的前提下，确定灌水保证率[3]。

项目区土地开发实施后，其主要用水对象是水田和旱地的农作物用水。根据当地的耕作习惯，项目区种植一季水稻。按水量平衡原理分析计算确定各种作物的净灌溉定额，然后按区域根据《灌溉与排水工程设计规范》，旱地取灌溉保证率P=75%，水田灌溉保证率P=90%。莲花县属于赣中地区，旱地选择主要种植花生和油菜等作物，花生灌溉定额为55m3/亩，油菜灌溉定额为23m3/亩，因此旱地灌溉定额为78m3/亩，即1170m3/hm2。由于根据实地调查走访，项目区只种植一季早稻，早稻基本用水定额140m3/亩，附加用水定额为59m3/亩，因此水田灌溉定额为199m3/亩，即2985m3/hm2[4]。

2.2 用水制度确定

本项目规划的目标是通过土地开发，使该项目区建成旱能灌、涝能排、保水保肥保土的高产、稳产的农业区。项目区主要采用地表水作为灌溉水源。由于水源地势较高，水田灌溉方式采用明渠输配水；对于部分地势较高，坡度较大的耕地，种植需水量较少的旱作物，靠天然降雨或者提水进行灌溉。

2.3 项目区需水量预测

根据项目区的农业气候特征和高程，项目区主要开发成水田，少部分为旱地。水田主要种植水稻，旱地主要种植花生和油菜，根据对主要农作物需水量的预测，可计算处项目区在设计用水保证率时的需水量。

灌溉需水量按下式计算：

式中：W需为灌溉需水量，m3；M为综合灌溉定额（m3/亩）；A为灌溉面积；N为灌溉水利用系数，赣中地区小型灌区为0.597（根据《江西省农业灌溉用水定额》DB36/T 619-2017有关规定[4]）。

项目区开发后耕地面积为13.18 hm2，其中水田12.6512 hm2，旱地0.5228 hm2。则预计项目区需水量为5.771万m3。

表1 项目区全年需水量计算

3 可供水量分析

可供水一般包括河川径流、当地地面径流和地下水等。从经济的角度，优先使用地表水，当地表水不满足时再开发地下水。根据现场调查发现，项目区水源主要为项目区的坑塘蓄水和天然降雨，坑塘水主要为周边山泉水汇集。本项目区有坑塘7座。

3.1 坑塘供水量分析

根据当地水文站统计数据显示，项目区内坑塘数量为7座，其平均可灌溉深度为1.5m，其蓄水总容积约8079m3。因为该坑塘主要灌溉项目区耕地，其下游耕地为其他村小组所有。根据当地村民意见，坑塘水先满足本村耕地种植需要，如有多余再供给其他村使用，因此本次计算优先考虑对本项目区耕地供水量。根据坑塘的复蓄公式可以计算出项目区利用坑塘的供水量，其公式为：

式中：W为堰塘供水量；V为堰塘有效库容；N为塘堰复蓄次数（保证率85%，取2）（《萍乡市水资源评价》）。

坑塘供水量=1.62万m3见表2。

表2 坑塘供水

3.2 天然降雨供水量分析

根据项目区的天然降雨利用率经验，按20%的利用率分析项目区可利用的天然降水量，年平均降雨量为1600 mm，项目区的面积14.1867 hm2，则有20.68万立方米/年的水量供应。

天然降雨供水量为：

因此，项目区供水量为1.62+4.54=6.16万m3。

4 水资源供需平衡分析

通过对上述水资源供需平衡计算，本项目区在水田和旱地的设计灌溉保证率为90%和75%条件下，项目区农作物需水量5.771万m3，项目区内可供水量6.16万m3。项目区供水量大于需水量，因此项目区内供水量能满足项目区灌溉需要。根据项目区地形测量图，项目区田块均在坑塘下游，在坑塘水源充足条件下都能满足灌溉要求[5]。因此，在项目区土地开发过程中无需再找新的水源，项目区多余的水可以通过排水沟排出项目区外。

为了使水资源能充分利用，避免浪费，灌溉用水可汇集周边水源，留作旱季时耕地灌溉用；渠道采用砼衬砌，减少了水资源的渗漏，降低了输水时间，提高了渠道水利用系数。通过提高田间水和渠道水利用系数从而达到节水的效果；采用节水灌溉制度，勤灌少灌多利用天然降水，可以节省灌溉用水量；加强用水管理，较少跑水、弃水，从而达到节水的目的，使项目区的水资源达到供需平衡。

5 结语

在分别计算了项目区内可供水量和需水量之后，对其进行比较，就可发现本项目区的水资源供过于求，能够保障项目区土地的开发用水。在这种情况下，在土地开发过程中水资源规划设计时，一切配套水利设施的规划方案，应以总需水量为准，不可因水源富足，规划超过需水量的设施。对于项目区植被，不能过量灌溉，这不仅经济费用高，还会影响土壤质量，进而影响作物产量。