新疆且末县补充耕地项目水资源平衡分析

薛海梅

（新疆世纪康成建设工程咨询服务有限公司,新疆 乌鲁木齐 832000）

1 序言

补充耕地项目是通过土地平整工程、灌溉与排水工程、田间道路工程以及农田防护与生态环境保持工程等主要途径,实现项目区路、林、渠、田综合治理,改善农田基础设施条件,提高生产能力,促进农业和农村经济的持续健康发展。其目的是要达到“增加耕地面积,提高耕地质量”。而水资源平衡分析是补充耕地项目规划设计的基础和重要组成部分,只有核实清楚项目区的水资源供给情况,才能针对性地对项目区进行科学、合理的规划设计,进而达到补充耕地的目的。

本文以新疆且末县补充耕地项目为例,项目是根据新疆维吾尔自治区2019年土地指标跨省域调剂收入安排的补充耕地项目工作。新增耕地灌溉需要用水,水是作物生长的保障,所以补充耕地项目对水资源的利用不可或缺,因此取用水是必要的。对项目区区内的水资源进行平衡分析,为项目区内的新增耕地规划设计提供基础数据[1]。

2 项目区概况

项目区位于且末县以西直属地内,距离且末县城30 km,G315 国道横穿项目区。项目区东西南北方向均为沙地。项目总面积2290.48 hm2（34357.25 亩）,不动工面积217.35 hm2（3260.23 亩）,建设规模2073.13 hm2（31097.02 亩）。项目新增耕地1258.24 hm2,新增耕地率54.93%。项目区为平原地貌,地势较为平坦,自然坡降在3‰以内,项目区地形东南高,西北低,地势平坦。最高海拔1182 m,最低海拔1156 m。

3 水资源平衡分析

3.1 可供水量分析

3.1.1 灌溉水源分析

项目区G315 国道以南灌区采用地表水,为地表水灌区,水源来自车尔臣河,车尔臣河多年平均径流量为7.957 亿m3,年平均输沙量320 kg/s,年输沙量1010 万t,主要推移质为悬移质,平均含沙量为11.6 kg/m3。根据车尔臣河的来水量,为保证整个灌区均衡协调发展,巴州车尔臣河流域管理处对整个灌区各引水枢纽实行配水制,配水原则是“计划用水、限额供水、推广节水灌溉”。根据且末县水利局下发的《关于将车尔臣河灌区涉及十个乡（镇）场18079 亩耕地用水指标调整至阿羌镇的报告》（且水字【2020】20 号）,项目区在75%设计保证率下的年配水量为1265 万m3。

表1 项目区地表水逐月供水量表

3.1.2 灌溉方式分析

结合项目区的地形以及现有的灌溉方式,确定项目区地表水灌区采用明渠自流灌溉,灌溉范围为整理后的全部耕地。

3.2 灌溉设计标准

（1）设计水平年

根据补充耕地项目性质和自然资源厅的实施计划,确定现状年为2019年,设计水平年为2021年。

（2）灌溉设计保证率

按照《灌溉与排水工程设计规范》（GB 50288-2018）[2]中的规定,项目区属于半干旱地区,灌溉设计保证率取75%。

3.3 需水量分析

项目区规划主要灌溉区域为农用地,所以水土资源平衡分析中不考虑人畜饮用水,只分析农作物品种及农田防护林的供水需水。项目区内无园地,耕地中无套种现象,项目区种植作物第一茬为冬小麦,第二茬为复播玉米。项目区需水量主要与种植作物的种植面积、灌溉方式、灌溉制度等相关。

（1）灌溉制度

项目区整理后地表水灌区为渠灌,根据当地水利部门提供的各种耗水作物的灌溉制度,结果见表2。

表2 项目区灌区作物灌溉制度

（2）作物种植面积

现状年项目区内无种植作物,经过开发整理后,规划种植冬小麦和复播玉米,现状年及规划年各种作物面积及种植比例见表3。

表3 各种农作物灌溉面积及种植比例表

（3）灌溉水利用系数的确定

1）田间水利用系数

为提高灌溉水利用系数,有效利用资源,一要在田间实行沟、畦灌溉；二是要加强用水管理,避免超量用水,降低渠系水量损失,提高水利用系数[3]。项目区通过土地平整和土壤改良后,田间水利用系数为0.90。

2）渠系水利用系数

项目实施后斗渠和农渠全部防渗,灌溉水利用系数得到提高,渠道的渠系水利用系数计算如下：

根据国家标准《灌溉与排水工程设计规范》（GB 50288-2018）[2]采用3.1.9 中的计算公式：

式中：σ 为渠道单位长度水量损失率,%/km；L 为渠道长度,km；η0为渠道水利用系数。

式中：K 为土壤透水性系数；m 为土壤透水性指数；Qdj为渠道净流量；K、m 为与渠道沿线地质情况有关。由于沿线渠床基础为砂壤土,故K 取3.4,m 取0.5。

根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB 50288-2018）[2],渠道防渗后采用3.1.9-5 中的计算公式修正。即：

式中：σ0为衬砌渠道单位长度水量损失；ε0为衬砌渠道渗水损失修正系数,根据防渗措施取ε0=0.01。

通过且末县水利局了解到,防渗支渠的水利用系数的经验值为η支=0.87,防渗的斗渠的水利用系数η斗=0.89,项目实施后防渗农渠的渠系水利用系数：η农=0.90,η田=0.90。

规划年灌溉水利用系数为：η灌溉=η渠系×η田间=0.670×0.90=0.63

项目区渠系水利用系数可达0.70,灌溉水利用系数可达0.63。见表4。

表4 规划年水利用系数计算表

（4）规划年需水量分析

灌溉需水量可按下式计算：

式中：W 为农业生产总需水量,m3；M 为灌溉定额,m3/亩；A为灌区面积,亩；η为灌溉水利用系数。

项目通过土地平整和土壤改良后,增加有效耕地面积和防护林面积,根据灌溉制度可得到项目规划年的灌溉毛需水量。计算成果见表5。

表5 项目区规划年需水量分析表 单位：万m3

通过计算,规划年地表水灌区总需净水量779.79 万m3,毛需水量1243.32 万m3。

3.4 水量平衡分析

灌区进行土地整理规划后,规划年灌溉面积增加。通过可供水量与需水量,对规划年进行供需水资源供需平衡分析,计算结果见表6。

表6 规划年作物供需水平衡分析表 单位：万m3

规划年,通过土地平整、完善灌溉渠系和土壤改良后,灌溉水利用系数0.63,提高了水的利用率,项目实施后地表水灌区需农业用水量1243.22 万m3,除每月地表水可供水量外还有余水,地表水的供水量可以满足灌溉用水的需求。

项目区所在地为县直属地,目前由阿羌镇管理,根据《且末县水资源管理“三条红线”水量用水指标分配方案》的表①且末县水资源管理“三条红线”地表水农业用水指标分配方案,项目新增耕地无用水指标,项目所需水量从其他10 个乡（镇）场18079 亩耕地用水指标调整至阿羌镇,清退的10 个乡（镇）场153 户农户18079 亩耕地用水指标为1265.53 万m3。其中：琼库勒乡15 户3260 亩耕地用水228.2 万m3；托格拉克勒克乡24 户,520 亩用水36.4 万m3；且末县直属4 户176 亩用水12.32 万m3；英吾斯塘乡18 户,3427 亩用水239.89 万m3；第二师37 团跃进地区4 户,554 亩用水38.78 万m3；巴格艾日克乡67 户,5356 亩用水374.92 万m3；阔什萨特玛乡5 户,1205亩用水84.35 万m3；阿克提坎墩乡13 户,1998 亩用水139.86 万m3；塔提让镇直属2 户,1070 亩用水74.9 万m3；恰尔瓦墩开发区1 户,513 亩用水35.91 万m3。

项目区规划年的地表水需水量为1243.32 万m3小于1265.53 万m3,因此项目区的地表水的引水量在且末县水资源管理“三条红线”水量用水指标控制范围内。

4 结论

通过且末县补充和耕地项目的实施,能够有效提高渠系水利用系数和灌溉水利用系数,采用退地节水的水量,调整作物灌溉制度,能够合理利用水资源,保障灌区的灌溉要求,将项目区的新增耕地建成高标准农田,提高补充耕地的质量。