張華，汪文浩，楊林平（寧夏回族自治區(qū)水文水資源勘測局，750000，銀川）

農(nóng)業(yè)灌溉建設(shè)項目水資源論證取用水規(guī)模合理性分析
——以寧夏中寧縣鳴沙鎮(zhèn)小鹽池灘萬畝原生態(tài)枸杞種植項目為例

張華，汪文浩，楊林平
（寧夏回族自治區(qū)水文水資源勘測局，750000，銀川）

取用水規(guī)模合理性分析是建設(shè)項目水資源論證的一項重要內(nèi)容，是取水許可審批的重要依據(jù)。以寧夏中寧縣鳴沙鎮(zhèn)小鹽池灘萬畝原生態(tài)枸杞種植項目為例，就農(nóng)業(yè)灌溉建設(shè)項目水資源論證中取用水規(guī)模所涉及的國家產(chǎn)業(yè)政策及地方規(guī)劃、土地條件、水源條件、水質(zhì)條件、工程規(guī)模和投資等方面進行了分析，為項目區(qū)確定了合理的取用水規(guī)模。

原生態(tài)枸杞種植；水資源論證；取用水規(guī)模；合理性；中寧縣鳴沙鎮(zhèn)

寧夏回族自治區(qū)地處西北內(nèi)陸干旱地區(qū)，水資源極為匱乏，屬于重度缺水區(qū)。水資源在確保農(nóng)業(yè)糧食安全、能源安全和生態(tài)安全方面具有重要的戰(zhàn)略地位。面對水資源短缺的形勢，推進農(nóng)業(yè)節(jié)水，大力發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水示范區(qū)建設(shè)，提高水資源利用效率，是破解水資源瓶頸制約的有效途徑。開展農(nóng)業(yè)灌溉建設(shè)項目水資源論證工作是推進節(jié)水型社會建設(shè)的有效措施，有利于保護建設(shè)項目的合理取用水，提高用水效率和效益，使有限的水資源得到充分利用，有利于促進水資源的可持續(xù)利用。

中寧縣鳴沙鎮(zhèn)小鹽池灘萬畝原生態(tài)枸杞種植項目是《寧夏高效節(jié)水灌溉規(guī)劃（2013—2017年）》的重要內(nèi)容，屬于寧夏枸杞特色產(chǎn)業(yè)的核心區(qū)域。該項目在不增加中寧縣引黃水量指標的前提下，充分利用中寧縣近年節(jié)水量，合理開發(fā)荒地，是一項有利于做大做強寧夏支柱產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)生巨大經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益的工程。

一、項目概況

中寧縣鳴沙鎮(zhèn)小鹽池灘規(guī)劃發(fā)展灌溉面積1.15萬畝（1畝=1/15 hm2，下同），其中枸杞面積0.6萬畝，經(jīng)果林面積0.55萬畝。以七星渠黃河水和紅柳溝當?shù)厮疄樗矗渲薪?jīng)果林全部由七星渠黃河水供水，枸杞灌溉由七星渠黃河水和紅柳溝當?shù)厮餐峁?，水量混合比例?∶1。

規(guī)劃建設(shè)七星渠和紅柳溝水利骨干工程向項目區(qū)供水。在七星渠穿雙陰洞溝東側(cè)（61+120）處新建揚水泵站1座，設(shè)計引水流量0.421 m3/s，建設(shè)17.7萬m3沉砂調(diào)蓄池1座，鋪設(shè)揚水管道8.28 km；紅柳溝水源擬在中鹽高速公路紅柳溝大橋上游360 m處新建河道引水樞紐1座，通過修建壅水堰提高溝道水位，滿足泵站抽水需求。

二、用水合理性分析

1.用水指標分析

（1）建設(shè)規(guī)模的確定

項目區(qū)總土地面積2.5萬畝，可利用土地面積1.27萬畝，為荒地。區(qū)域土壤類型主要為新積土和風沙土。全剖面土壤鹽分含量在0.12～0.16g之間，土壤鹽分含量均小于1.5g，土壤鹽分含量低，屬無鹽化類型。根據(jù)工程布置及田間工程規(guī)劃，項目區(qū)灌溉面積確定為1.15萬畝。

（2）農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的確定

依據(jù)《寧夏高效節(jié)水灌溉項目總體實施方案（2013—2017）》和《中寧縣高效節(jié)水灌溉項目總體實施方案（2013—2017）》規(guī)劃發(fā)展要求，項目區(qū)總灌溉面積1.15萬畝，其中枸杞面積0.6萬畝，經(jīng)果林面積0.55萬畝。

（3）節(jié)水灌溉模式確定

項目區(qū)屬于揚水灌區(qū)，考慮灌區(qū)水源條件、地形條件、氣象、土壤、作物種類、管理水平等影響因子，分析認為灌區(qū)適宜的田間節(jié)水灌溉模式應(yīng)以滴灌為主。

（4）灌溉定額

根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》（GB 50288—99），灌溉設(shè)計保證率是根據(jù)項目區(qū)水文氣象、水土資源、作物組成、灌區(qū)規(guī)模、灌水方式及經(jīng)濟效益等因素確定的。本項目工程灌溉保證率取90％，灌溉方式為滴灌。滴灌定額以最大凈灌水定額、灌水周期、設(shè)計灌水定額、灌水延續(xù)時間（單條毛管）、輪灌組數(shù)目等指標確定，確定枸杞和經(jīng)果林灌溉定額分別為270 m3/畝和150 m3/畝。項目區(qū)不同作物灌溉定額見表1。

（5）灌溉水利用系數(shù)

根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范》（GB 50288—99）、《低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》（SL/T 153—95）、《微灌工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50485—2009），考慮蓄水池水利用系數(shù)，項目區(qū)綜合灌溉水利用系數(shù)取0.81，見表2。

2.不同水源用水比例分析

本項目工程建設(shè)方案規(guī)劃枸杞灌溉由七星渠黃河水和紅柳溝當?shù)厮曰旌媳壤?：1的水量進行灌溉，依據(jù)不足。根據(jù)《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》（GB 5084—2005）、紅柳溝常流水水量和水質(zhì)及其附近枸杞種植的實際情況，枸杞滴灌項目區(qū)不同水源供水比例分四個方案進行確定。

方案1：根據(jù)項目工程建設(shè)方案，枸杞滴灌項目區(qū)以七星渠黃河水和紅柳溝當?shù)厮疄樗?，二者供水比例?∶1分攤供水。

方案2：七星渠黃河水全鹽量400 mg/L，紅柳溝出山口常流水多年平均全鹽量3 500 mg/L，根據(jù)《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》（GB 5084—2005），項目區(qū)全鹽量最大不應(yīng)超過1 000 mg/L，計算得出七星渠黃河水和紅柳溝當?shù)厮┧谋壤?。枸杞滴灌項目區(qū)總?cè)}量按照以下關(guān)系確定。

W枸杞×1000=W七星渠×400+W紅柳溝×3500

經(jīng)分析，當七星渠黃河水和紅柳溝當?shù)厮┧壤?.2∶1時，枸杞滴灌項目區(qū)總?cè)}量即可滿足《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準》（GB 5084—2005）中全鹽量指標要求。

方案3：結(jié)合中寧縣水資源條件、寧夏利用當?shù)乜嘞趟N植枸杞經(jīng)驗等，小鹽池灘項目區(qū)枸杞種植應(yīng)優(yōu)先利用紅柳溝常流水。按高效節(jié)水灌溉保證率85％考慮，推算出項目區(qū)取水點以上紅柳溝85％來水頻率下年基流量為333萬m3，其中枸杞灌溉期4—9月、11月總基流量為197萬m3，可灌溉枸杞面積0.6萬畝?？紤]紅柳溝當?shù)貋硭軞夂蜃兓绊戄^大，來水保證程度比黃河水低，為使枸杞項目區(qū)用水更加安全，按照分析計算的紅柳溝常流水推算可灌溉面積（0.6萬畝）的70％考慮，其余由七星渠黃河水灌溉，推算枸杞項目區(qū)七星渠黃河水與紅柳溝常流水供水比例為3∶7。

方案4：在方案3的基礎(chǔ)上考慮枸杞項目區(qū)0.6萬畝全部利用紅柳溝常流水進行灌溉，通過年內(nèi)調(diào)蓄后，最大限度地利用紅柳溝當?shù)厮?/p>

3.用水量合理性分析

根據(jù)項目區(qū)作物種植結(jié)構(gòu)、定額標準和灌溉水利用系數(shù)，折算到項目區(qū)新建取水泵站處枸杞用水量200 萬m3、經(jīng)果林用水量101.9萬m3，不同水源方案用水量見表3。

三、取水工程規(guī)模合理性分析

表1　不同成果灌溉定額對比

表2　項目區(qū)灌溉水利用系數(shù)計算

表3　不同水源方案灌溉用水量

1.不同方案下各水源取水規(guī)模

根據(jù)枸杞和經(jīng)果林灌溉制度、不4約為3 083萬元，不同方案比選見表5。

綜合比較4個方案，從當前水資源管理需求、水資源緊缺地區(qū)提高當?shù)厮寐省⒗每嘞趟l(fā)展優(yōu)質(zhì)枸杞等方面分析，考慮近年來受氣候條件的影響，區(qū)域來水呈減少趨勢，從同水源供水方案，確定4個方案項目區(qū)各水源灌溉用水過程（折算到水源調(diào)蓄水池入口處，包含田間損失和蓄水池蒸發(fā)滲漏和泥沙淤積損失）。

表4　不同水源方案蓄水池容積及泵站引水流量

表5　不同水源方案優(yōu)缺點比較

七星渠黃河水源取水規(guī)模：在分析近5年新建泵站附近七星渠取水斷面處逐日來水過程的基礎(chǔ)上，取5年平均供水流量作為七星渠黃河水源調(diào)蓄計算依據(jù)，分析七星渠黃河水可上水條件，供水高峰期項目區(qū)盡量不取水，項目區(qū)取水過程與原用水戶用水過程疊加后流量不能超過渠道設(shè)計流量，以保證項目區(qū)用水安全。利用蓄水池進行調(diào)蓄，試算泵站引水流量和蓄水池容積，盡量使灌溉期末蓄水池蓄水量達到最小，以減少蓄水池蒸發(fā)滲漏損失和凍脹破壞，合理確定泵站引水流量和蓄水池容積。泵站按照機組額定流量運行，日上水時間最長以22小時控制，七星渠新建泵站流量為調(diào)蓄計算時確定的泵站流量，考慮管道損失后折算到泵站取水點處。

紅柳溝當?shù)厮慈∷?guī)模：分析紅柳溝流域取水斷面處85％來水頻率下4—9月、11月基流量，對比每一個方案枸杞灌溉期各月用水量，方案1和方案2中紅柳溝取水點各月基流量均能滿足枸杞灌溉需求；方案3和方案4紅柳溝取水點部分月份基流量無法滿足該月枸杞灌溉需求，需建設(shè)蓄水池進行年內(nèi)調(diào)蓄，滿足其每月灌溉需求。紅柳溝新建泵站流量按照紅柳溝取水點85％來水頻率日最小流量考慮。方案1和方案2中紅柳溝蓄水池容積按照滿足一次灌溉需水量來確定，方案3和方案4中紅柳溝蓄水池容積通過調(diào)蓄非灌溉期水量，泵站引水流量按日最小流量確定后，試算蓄水池容積，盡量使灌溉期末蓄水池蓄水量最小，以減少蓄水池蒸發(fā)滲漏損失和凍脹破壞，合理確定泵站引水流量和蓄水池容積。

經(jīng)調(diào)蓄分析計算，確定不同水源方案蓄水池容積及泵站引水流量，見表4。

2.合理的水源方案

根據(jù)調(diào)蓄計算成果，分析各方案中水源利用條件優(yōu)缺點，在不考慮泵站和輸水管道投資的情況下，僅考慮蓄水池工程投資，蓄水池容積按照45元/m3投資進行估算，方案1約為1 139萬元，方案2約為1 206萬元，方案3約為1 251萬元，方案項目區(qū)供水安全和不影響紅柳溝生態(tài)健康的角度出發(fā)，推薦采用方案3作為取水水源方案，即枸杞滴灌項目區(qū)七星渠黃河水和紅柳溝當?shù)厮?∶7比例分攤供水，經(jīng)果林全部由七星渠黃河水灌溉。

四、結(jié)論

中寧縣鳴沙鎮(zhèn)小鹽池灘萬畝原生態(tài)枸杞種植項目總需水量301.9萬m3，其中七星渠黃河水161.9萬m3，紅柳溝當?shù)厮?40萬m3。項目取水符合節(jié)約用水的措施、相關(guān)規(guī)范和標準要求，充分考慮各水源實際情況和來水條件，項目取用水合理。

農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉示范項目是寧夏回族自治區(qū)農(nóng)業(yè)建設(shè)的重點，農(nóng)業(yè)灌溉用水指標和水源工程可靠性是建設(shè)項目水資源論證的重點，在參考相關(guān)規(guī)范和導(dǎo)則要求的同時，要盡量結(jié)合項目區(qū)水源實際情況，保證項目區(qū)取用水可靠，使水資源論證更好地為農(nóng)業(yè)灌溉建設(shè)項目取用水提供技術(shù)支撐，確保以水資源的可持續(xù)利用支撐寧夏經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展?！?/p>

責任編輯楊軼

Rationality analysis of water abstraction and utilization in water resources assessment in agricultural irrigation project construction——case study of Mingsha town ecological medlar cultivation project in Zhongning County of Ningxia Hui Autonomous Region//

Zhang Hua，Wang Wenhao，Yang Linping

Rationality analysis of water abstraction and utilization is one of main contents of water resources assessment in project construction.Using Mingsha town ecological medlar cultivation project in Zhongning County of Ningxia Hui Autonomous Region as an example，analysis is made on the aspects related to water resources assessment，such as terms of the industrial policies of the state and local planning，land conditions，water conditions，water quality conditions，project and investment scale.It aims at determining the volume of water abstraction and utilization in a reasonable manner in the project areas.

ecological medlar cultivation；water resources assessment；water abstraction and utilization；rationality；Mingsha Town of Zhongning County

TV213.4

B

1000-1123（2016）11-0016-03

2016-03-07

張華，高級工程師，從事水文水資源方面工作。