商州区2018年农田水利建设水资源供需平衡分析

孔繁淯

（商洛市水电勘测设计院，陕西 商洛 726000）

商州区2018 年农田水利建设项目涉及商州区的7 个镇22 个村，灌溉总面积0.9 万亩，均为低压管灌。为了保障项目顺利实施，需对项目需水量和当地可供水量进行水资源供需平衡分析。

1 概况

2018年项目区涉及三岔河镇、刘湾街道办事处、大荆镇、牧护关镇、杨斜镇、板桥镇和腰市镇7个镇，总人口15.59万人，其中农业人口9.74万人。项目区面积1426.7 km2，耕地面积15.09万亩，灌溉面积5.16万 亩，有效灌溉面积1.90万亩。项目区多年平均降水量725.5 mm，年均降水总量19.4亿m3。项目区小型农田设施有小（1）型水库1座、塘坝17座、抽水站29处、水源井693眼、已配套机电井427眼。

2 项目区水资源量及开发利用现状

项目区涉及丹江支流的七盘河、韩峪川河、泥峪河、大荆河、腰市河、板桥河、大流峪河及乳河。属降雨补给性河流，年径流分布与降雨分布基本相同。流域多年平均径流量16.44 亿m3，平均径流深218 mm，多年平均水资源可利用总量为5440万m3。项目区内现有小（1）型水库1座（庙湾水库），以防洪、农田灌溉为主，无大中型工业、农业、企业及其他项目用水。庙湾水库坝址以上河长18 km，控制流域面积58.0 km2，河道平均比降19.3‰，总库容493 万m3，设施灌溉面积11000 亩。

3 规划年（2020年）需水量预测

3.1 项目区居民生活用水

根据陕西省行业用水定额和当地实际，项目区人口饮水取60 L/（d·人），设计水平年（2020 年）总人口将达到16.06万人（按我国全国人口自然增长率5.86‰），经计算，设计水平年生活用水量为351.60 万m3。

3.2 项目区畜牧业用水

根据陕西省制定的行业用水定额和当地实际，大牲畜的用水定额取30 L/（d·头），小牲畜的用水定额取15 L/（d·只）。项目区在设计水平年（2020 年）牧业总量将达到17.10 万头（其中大牲畜1.00 万头，小牲畜16.10 万头），总用水量为99.06万m3。

3.3 项目区内工业用水

项目区目前工业基础较薄弱，按当地经济发展速度，设计水平年工业生产总值将达到为6.29 亿元，根据《商洛市水资源开发利用评价》，平均万元产值用水量174 m3。根据以上数据计算，设计水平年项目区工业年用水量为1094.85 万m3。

3.4 项目区的环境及生态用水

生态环境用水量包括绿化用水、湿地补水等。本规划按主要农作物需水量与城乡居民生活用水之和的0.5%考虑，则本区设计水平年的环境及生态用水量为9.55 万m3。项目区现状用水量为1919.02 万m3，包括居民生活用水、畜牧用水、工业用水、环境和生态用水。

3.5 灌溉用水

（1）作物灌溉制度与作物复种指数

设计水平年大田作物（小麦、玉米）采用低压管灌方式灌溉，其湿润比为40%，设计灌溉保证率为50%时，相应的灌溉定额为213.44 m3/亩，灌溉水利用系数0.75。项目区设计水平年的灌溉定额小麦80.04 m3/亩，玉米133.4 m3/亩。由于项目区农业种植多采用复种的种植制度，玉米种植比例90%，小麦种植比例85%，为保证设计水平年需水量能够满足实际需要，经计算项目区作物复种指数为1.75。

（2）设计水平年（2020 年）灌溉需水量计算

项目区设计实施节水灌溉9020 亩，全部采用低压管灌，根据灌溉定额，采用定额法计算项目区各村设计水平年（2020年）灌溉需水量。公示如下：

式中：Wj为净灌溉需水量，万m3；W为毛灌溉需水量，万m3；A为灌溉面积，万m3；M为灌溉用水定额，m3/亩；η为灌溉水利用系数。式中相关参数及计算结果见表1。

表1 项目区设计水平年（2020年）灌溉需水量计算表

4 项目区可供水量分析

项目区属于丹江流域，多年平均径流深200 mm，多年平均径流量10845 万m3。

（1） 地表水可供水量

商州区2018 年农田水利实施的项目区内有水库、塘坝、涝池等蓄水建筑物可进行局部调节。腰市镇项目区的庙湾村位于庙湾水库以下，75%偏旱年用水可利用水库进行水源调节与补充；其他村项目区在地表水源不十分充足的情况下，可使用当地塘坝、涝池水源补充与调节。

庙湾水库坝址以上河长18 km，控制流域面积58.0 km2，河道平均比降19.3‰，总库容493 万m3，兴利库容325 万m3，死库容55.0 万m3。偏枯年偏枯年（保证率为75%）时，按“每座水库提供其兴利库容的22.2%水量”计算，可提供水量72.15 万m3。

（2）地下水可供水量

项目区境内地下水分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂水和结晶岩类裂隙水3 种类型。松散岩类孔隙水，即第四系沙卵石孔隙中的潜水，主要分布在丹江及其主要支流两岸的河漫滩及一级阶地，水量丰富，是境内可供开采的地下水源。碎屑岩孔隙裂隙水，主要是第三系砂砾岩孔隙裂中存在的地下水，分布于丹江河谷两侧及大荆、腰市一带砂砾岩所组成的丘陵地区，范围较广，但水量很少。结晶岩裂隙水，分布在其余的广大地区，水量不大。

项目区耕地均为河漫滩地、平地。地下水主要为松散复盖层孔隙水，主要分布于项目区河谷盆地中，地下水含量较丰富，水文地质条件好，具有开采条件。根据《陕西省地下水资源评价》本区地下水多年平均总补给模数为5万m3/（a·km2）～10 万m3/（a·km2），多年平均地下水资源量为0.526亿m3，可利用量为0.066 亿m3，全部为地表水的重复计算量。

（3）水源水质情况

项目区暂无处理的城镇污废水等再生水源，污废水处理利用规划没有分配给农业的用水量。经过水质监测，项目区内河道水质平均pH值在7.53～8.44之间，呈弱碱性，河流水质符合灌溉水质标准。按照《陕西省商洛地区水资源调查与水利区划》（1987年）的相关资料。项目区由于径流、排泄条件较为良好，水循环活跃，水化学的形成主要为岩溶作用，因此，矿化度低，水化学类型简单，主要为重碳酸盐型，矿化度小于1 g/L的淡水。根据农业灌溉用水水质标准分析：项目区地下水水质良好，符合农业灌溉要求。

（4）规划年可供水量预测（75%保证率）

本项目各项目区分布较分散，取水河流也大小不一，均属于无实测水文资料区，拟用地区等值线图和查算图表进行年径流计算。计算方法如下：

①设计年径流深的确定（P=75%保证率时）

根据《商洛地区实用水文手册》中设计年径流的计算方法，根据各站同步系列的年径流资料，先分别在水文手册上查得流域多年平均径流深y和相应的变差系数Cv，根据《手册要求》采用Cs和Cv的倍比为2，查P-Ⅲ型曲线，得到不同频率的模比系数Kp，计算公式为：

②设计年径流量的确定（P=75%保证率时）

以设计频率的年径流深，通过流域径流深的计算方法，得到所求流域多年平均年径流量。公式如下：

式中：W为当P=75%时流域平均年径流量，亿m3；F为流域面积，km2。

通过以上步骤，分别计算出各工程区拟建取水口处P=75%时年径流量，和各工程区需水量进行比较，对比分析取水位置是否合理，水量是否满足需求，并根据拟采取的工程措施，确定取水口取用水量，对上下游用水进行适当调节。各工程区水量计算分析情况见表2。

5 水资源供需平衡分析

通过对项目区的可利用水资源、生活用水、各部门生产用水、环境用水等进行综合分析，确定用供水次序，采用典型年法进行水量平衡计算。对水资源供需分析按P=75%保证率的偏旱年供需进行计算，项目实施后，于2018 年底完全建成全部投入使用，设计水平年为2020 年。供需平衡计算结果见表3。

以上水量平衡计算结果表明，商州区设计水平年在偏枯年（保证率为75%）时，各水源工程取水口的供水能力合计为2706.63万m3，在采取高效节水的灌溉措施下能满足设计水平年989.21万m3的需水要求。项目区水源充足，完全满足农田水利节水灌溉工程建设。

6 结语

项目区的水源情况决定着是否可以进行节水项目建设，为了确保项目科学建设，经过勘察调查，采用水资源供需平衡法，对项目区22 个村的水量分析，各项目点水源充足，总供水能力达2706.63 万m3，大于项目建设989.21万m3的用水需求，为项目科学建设提供参考。