临洮县高效节水项目区水资源供需平衡分析

张瑞山

（大禹节水集团股份有限公司，甘肃兰州730000 ）

我国是农业大国，也是水资源严重短缺的国家，水资源供需矛盾十分突出。我国农业用水量大，近年来农业用水量占社会用水总量的70%以上，农田灌溉水量占农业用水量的90%～95%，但用水效率低，农田灌溉水利用率平均仅为45%左右[1]。我国农业节水潜力巨大，农业节水灌溉势在必行。

根据作物需水规律和当地供水条件，高效利用降水和灌溉水，以取得农业最佳经济效益、社会效益和环境效益的综合措施称为节水灌溉[2]。自20 世纪90 年代以来，我国节水农业发展进入了新时期[3]。水资源的供需平衡就是指在一定的区域内，总供水量与总需水量之间的关系达到一个平衡的状态[4]。如今节水灌溉技术已发展成以节水灌溉工程技术和节水灌溉农艺技术为主的技术体系[5]，仍然不断地有新技术、新标准、新材料和新设备产生，有必要结合现有节水灌溉相关标准制定的现状，对我国水资源进行供需平衡分析，为工程应用提供参考。

1 研究区概况

本标段项目的工程地点为临洮县辛店镇（白李袁、石郭家、丰太草业专业合作社）、新添镇（孙家村）、窑店镇（武家村）和玉井镇（宋家坪、苟家坪）。片区位置如图1 所示。临洮县地处甘肃省定西市西部，介于东径103°27′～104°19′、北纬30°03′-35°56′之间，属黄河水系，东西宽约78 km，南北长约103 km，总面积为2851 km2；县域东接安定区、榆中县，南连渭源县，西与临夏回族自治州的康乐、广河、东乡三县接壤，北靠兰州市。临洮县地貌复杂多样，山地、平川、河谷，类型齐全，交错分布，海拔一般在1732m～3670 m 之间，地势由东南向西北倾斜，属大陆性季风气候，日照较好，降水量317～760 mm，年平均气温7℃，年极端最高气温36.1℃，年极端最低气温-29.6℃，年总日照时数2437.9h。

图1 片区位置

临洮县属温带大陆性气候，年平均气温7℃，平均最高气温14.3℃，平均最低气温1.3℃，（极端最高气温36.1℃，最低气温-29.6℃），无霜期80～190 天，年降雨量317～760mm 之间，由南到北逐步递减，南部玉井镇、窑店镇降雨量较大，北部新添镇、辛店镇降雨量较少，70%以上的降水集中在7、8、9 三个月。年蒸发量1259.3mm，年日照时数2437.9h，最大冻土层深度0.82m。年最大风速15m/s，平均最大风速12m/s。

2 资料与现状

2.1 资料

根据《临洮县2018 年度高效节水灌溉项目建设方案的批复》，计划发展高效节水灌溉面积2.2 万亩，其中发展滴灌面积1.2 万亩；发展管溉面积1 万亩。本标段（第二标段）涉及实施高效节水灌溉面积7500 亩，其中滴灌面积4000 亩，管灌面积3500 亩，根据各片区实际情况，本次实施高效节水灌溉面积8450 亩，滴灌面积2170 亩，管灌面积6280 亩。具体分布见表1。

表1 临洮县实施高效节水灌溉工程概况统计表

2.2 小型农田水利设施现状

临洮县小型农田水利工程特点是类型多、建设规模小、数量多、分布广，经过多年的建设，全县小型农田水利工程设施已初具规模，为全县农业生产发展发挥着举足轻重的作用。截止2016 年底，临洮县共发展有效灌溉面积38 万亩。

农业用水净灌溉定额在336m3/亩左右，灌溉水利用系数为0.55，用水效率不高，浪费严重。因此，通过调整用水结构，加大农业节水灌溉力度，提高当地水资源利用效率有很大潜力。

3 研究结果与分析

3.1 现状分析

3.1.1 灌溉现状

项目区辛店、新添主要种植蔬菜、核桃树，窑店、玉井镇主要种植玉米。

依据甘肃省行业用水定额（2017 版），蔬菜（P=50%，畦灌）灌溉定额为360m3/亩，核桃树（P=50%，块灌）灌溉定额为200 m3/亩，玉米（P=50%，畦灌）灌溉定额为270m3/亩。现状灌溉水利用系数为0.55。按照项目区面积以及定额指标，计算得项目区现状需水量为419.09 万m3。见表2。

表2 项目区现状需水计算表

3.1.2 现状可供水量

本标段2018 年高效节水项目规划设计片区7个，分别为辛店镇白李袁、石郭家、丰太草业专业合作社。新添镇孙家村，窑店镇武家村，玉井镇宋家坪和苟家坪。项目区可供水量见表3。

表3 项目区可供水量汇总表

3.1.3 项目区水量供需平衡分析

片区供需平衡情况见表4。

表4 项目区现状供需平衡表

项目现状需水量为419.09 万m3，可供水量334.72 万m3，由于各个片区分散，片区多余水量无法互相补给，应只计各片区缺水量，不计余水量，故实际余水量60.88 万m3，缺水量为145.25 万m3，总计缺水84.37 万m3。

3.2 项目实施后水量分析

3.2.1 项目区实施后需水量

项目实施后，项目区灌溉模式由大水漫灌（渠灌）调整为滴灌和管灌。滴灌工程灌溉水利用系数本次设计取0.9，灌溉设计保证率取85%。管灌工程灌溉水利用系数本次设计取0.85，灌溉设计保证率取75%。

灌溉定额。考虑到种植作物需水情况及项目区来水条件，制定蔬菜年灌溉次数为13 次，得到蔬菜滴灌灌溉定额为134.03m3/亩。核桃树年灌溉次数为8 次，得到蔬菜滴灌灌溉定额为164.96m3/亩。蔬菜、玉米管灌净灌溉定额为223.34 m3/亩，经计算，项目实施后需水量为267 万m3。项目实施后需水量见表5。

表5 项目实施后需水计算表

3.2.2 项目实施后可供水量

项目实施前后，现状泵站提水工程指标维持不变。因此，以项目区现状可供水量作为项目实施后可供水量，则片区可供水量为334.72 万m3。

3.2.3 项目实施后示例供需平衡分析

项目实施后，片区需水量267.00 万m3，可供水量334.72 万m3，余水67.72 万m3，考虑原有余水及缺水缺水84.37 万m3，实际节水152.09 万m3，供水存在较大盈余。项目实施后供需平衡分析见表6。

表6 项目实施后供需平衡表

3.3 供需水平衡及节水效果分析

本项目实施后，滴灌片区灌溉水利用系数（不包括干渠）从0.73 提高到0.9，管灌片区灌溉水利用系数（不包括干渠）从0.73 提高到0.85，滴灌片区灌溉水利用系数（包括干渠）从0.55 提高到0.68，管灌片区灌溉水利用系数（不包括干渠）从0.55 提高到0.64，需水量由现状的419.09 万m3减少至267.00万m3，减少152.09 万m3。可供水量334.72 万m3，则该工程项目实施后，每年可节水152.09 万m3。详见表7。

表7 项目实施前后水量变化分析计算表

4 结论

从现状水资源供需平衡分析中可以看出，项目区范围区内水资源不能完全保证用水需求，项目区现状灌溉方式依然采用传统的渠灌，相对于高效节水灌溉，毛灌溉定额仍然较高，存在很大节水潜力。随着区域内社会经济的进一步发展，项目区水资源供需矛盾将会更加突出。因此，通过调整农业种植结构，全面推行高效节水灌溉技术，大力发展高效节水农业，推动传统灌溉方式向精细高效化灌溉转变，是保证项目区水资源可持续利用的基础，是农业增产增收的基本途径，也是促进生态环境改善的重要措施。