石艷芬　李敬巖　羅友國　趙大釗　王宇航

摘要 通過對彰武縣作物需水量及遼西北區(qū)域平均需水量的對比分析，從巨龍湖水庫的興利灌溉調(diào)節(jié)計算成果出發(fā)，探討中小型水庫興利調(diào)節(jié)的發(fā)展方向，以期為中小型水利工程管理提供借鑒。

關(guān)鍵詞 巨龍湖水庫；興利灌溉；遼寧彰武

中圖分類號 S274.4 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）21-0150-02

中小型水庫合理調(diào)度運用長期以來沒有受到水利業(yè)界的關(guān)注，這直接導(dǎo)致水庫的經(jīng)濟效益難以發(fā)揮，國家還要擔負對水庫工程的維修養(yǎng)護支出。筆者從彰武縣巨龍湖水庫的興利灌溉利用出發(fā)，探討中小型水庫的興利運用問題，以期引起業(yè)內(nèi)專家的重視，集思廣益，使我國中小型水庫得到科學(xué)合理運用，發(fā)揮其最大的經(jīng)濟效益。

1 巨龍湖水庫的基本情況

巨龍湖水庫位于二道河左側(cè)支流混沌河上，是一座以遼河水系養(yǎng)息牧河支流二道河為水源的中型引水水庫。巨龍湖水庫流域內(nèi)沒有氣象觀測資料，鄰近彰武氣象站有1939—1979年的實測降雨資料，統(tǒng)計算得多年平均降雨量506.6 mm，年最大降雨量728.8 mm（1956年），年最小降雨量234.4 mm（1976年），多年平均蒸發(fā)量為1788.2 mm（20 cm口徑）。穩(wěn)定凍結(jié)日期11月29日，穩(wěn)定解凍日期3月13日，平均凍深1.11 m，最大凍深1.48 m。年平均氣溫7.4 ℃，年平均風(fēng)速3.7 m/s（1953—2002年），多年平均最大風(fēng)速（全風(fēng)向）為18.4 m/s，垂直于主壩的多年平均最大風(fēng)速為15.44 m/s，極值最大風(fēng)速為25 m/s。水庫總庫容為1 338.82萬m3，工程規(guī)模屬中型，工程等別為Ⅲ等，主要建筑為3級，次要建筑物為4級。按20年一遇洪水設(shè)計，100年一遇洪水校核，死水位為131.10 m，死庫容為47.584萬m3，正常蓄水位為134.10 m，相應(yīng)庫容為1 071.154萬m3，興利庫容為1 023.57萬m3 [1]。在保證率P=75%的情況下，年調(diào)節(jié)水量為341.42萬m3?？晒喔让娣e為：F灌溉=W凈/M毛=341.42×10000/1140=2995畝，折合199.67 hm2。

2 巨龍湖水庫設(shè)計灌溉運用情況

2.1 在彰武地區(qū)進行水田灌溉的保證率和實際保證灌溉面積

保證率P=75%的設(shè)計標準是符合相關(guān)規(guī)范要求的，但是在實際運行中會遇到問題。保證率P=75%對應(yīng)的中等干旱年份，彰武氣象站多年平均降雨量506.6 mm，年最小降雨量234.4 mm（1976年），多年平均蒸發(fā)量為1 788.2 mm（20 cm口徑）。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)條件下，不論政府還是農(nóng)民，都不可能承受另外P=25%的農(nóng)業(yè)損失。因此，保證率P=75%的水田灌溉設(shè)計保證率從現(xiàn)在來講是虛設(shè)的，既沒有實際價值，也沒有興利調(diào)節(jié)計算的價值。筆者認為，應(yīng)該用水利工程的實際要求的保證率來確定水庫的興利庫容和實際灌溉面積。在此條件下，根據(jù)彰武地區(qū)的自然氣候條件，水庫的設(shè)計保證率應(yīng)該確定為P=95%，并且由此進行水庫的興利調(diào)節(jié)計算。這樣計算出來的水利興利庫容和可灌溉面積才是符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)實際需要的。

在缺少相關(guān)資料的情況下，用內(nèi)插法估算巨龍湖水庫的實際可灌溉面積為2 201畝，折合146.73 hm2。這才是實際情況下巨龍湖水庫的可灌溉面積，其對應(yīng)的設(shè)計保證率近于P=95%。

2.2 興利灌溉設(shè)計對農(nóng)業(yè)水資源利用的合理高效性判別

彰武地區(qū)位于遼寧省西北部，科爾沁沙地南緣，以一座中型水庫進行完全是水田的興利調(diào)節(jié)計算，對于農(nóng)業(yè)水資源的合理使用是有疑問的。筆者認為，在遼西北干旱少雨的氣候條件下，彰武地區(qū)的農(nóng)業(yè)屬于高蒸發(fā)、強滲漏、高耗水的類型，水田不是彰武地區(qū)所應(yīng)該優(yōu)先發(fā)展的種植模式，在保證適度種植規(guī)模的前提下，進行單一水田灌溉的興利調(diào)節(jié)計算本身就存在明顯的水資源浪費問題。根據(jù)《中國主要作物需水量與灌溉》的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，遼寧西部錦州站的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為水稻需水量為734 mm，折合為7 350 m3/hm2，還不到巨龍湖灌區(qū)設(shè)計灌溉定額的1/2?？梢哉f，巨龍湖水庫以水稻作為興利調(diào)節(jié)計算的作物，不是高效利用水資源的正確選擇。巨龍湖水庫經(jīng)濟效益低下的經(jīng)營現(xiàn)狀已經(jīng)為此做出了結(jié)論。

2.3 彰武高效農(nóng)業(yè)的水田、旱田、經(jīng)濟作物（大豆）的合理比例

彰武地區(qū)半干旱的氣候特點和沙化的強滲漏土壤條件，決定著必須以旱作物為主、有節(jié)制地發(fā)展的水田的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)。以巨龍湖灌區(qū)為例，假定現(xiàn)有的灌溉面積146.73 hm2（保證率P=95%）不變，水田面積用水量應(yīng)與本區(qū)域平均灌溉定額水平下用水總量相等。查閱《北方農(nóng)村水利實用技術(shù)手冊》，遼寧省平均的水稻灌溉定額為8 250 m3/hm2，所以巨龍湖灌區(qū)的水田面積應(yīng)為70.8 hm2。查閱《中國主要作物需水量與灌溉》[2]，旱作物中大田作物為玉米，遼寧省西部灌溉定額為4 950 m3/hm2（保證率P=95%），經(jīng)濟作物大豆的灌溉定額為4 800 m3/hm2（保證率P=95%），兩者相差無幾，因此以1∶1的控制比例較好。在彰武地區(qū)，從水資源利用和保證農(nóng)民基本生活需求出發(fā)，采用水田∶大田∶經(jīng)濟=2∶1∶1來確定水利工程灌溉面積作物比例比較合適。

2.4 巨龍湖水庫灌區(qū)日常管理運用面臨的問題

在現(xiàn)有模式下，巨龍湖水庫灌區(qū)在日常管理運用中，經(jīng)常會遇到以下問題：一是正常年份會有棄水，容易產(chǎn)生擴大水田面積的沖動；二是干旱年份水量不足，造成減產(chǎn)減收；三是影響灌區(qū)的管理維護；四是上下游用水不均衡，農(nóng)民用水矛盾頻發(fā)。

上述問題的原因只有一個，水庫的設(shè)計灌溉面積沒有回答灌區(qū)日常管理應(yīng)當面對的問題，基層水利管理單位技術(shù)力量薄弱，無法運用相關(guān)知識解決實際問題，從而造成事實上的水資源短缺和浪費并存的局面。

3 巨龍湖水庫興利灌溉應(yīng)采用的模式

巨龍湖水庫興利灌溉應(yīng)當采用水旱結(jié)合，余水調(diào)劑的模式進行計算。所謂的水旱結(jié)合，是以高保證率（P=95%）的水田為計算基礎(chǔ)，要保證適當規(guī)模的旱地灌溉，剩余水量可以用于機動灌溉農(nóng)田或棄水保護生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié)論

4.1 巨龍湖水庫興利溉灌設(shè)計保證率偏低，不符合實際

在我國當前的農(nóng)業(yè)發(fā)展階段，農(nóng)業(yè)種植業(yè)的增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是國家的戰(zhàn)略問題，用保證率P=75%去進行興利調(diào)節(jié)計算，是無法做到糧食穩(wěn)產(chǎn)的[3]。特別是彰武地區(qū)這樣氣候條件下的水田，完全需要灌溉才能保證農(nóng)作物的收益。這樣計算出來的灌溉面積比實際應(yīng)用中的灌溉面積大了許多，也就是說，現(xiàn)有的水利工程灌溉面積根本無法達到設(shè)計水平。這不是管理的問題，而是實際要求與設(shè)計標準相脫節(jié)造成的。

4.2 單一的作物品種不利于水資源的合理利用

用單一的作物對中型水利工程進行興利調(diào)節(jié)計算，使得水庫無法應(yīng)對不同的水利年份，種植品種單一，也不是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求，長期種植導(dǎo)致的生態(tài)次生災(zāi)害不容忽視。

4.3 國家應(yīng)該修訂相關(guān)規(guī)范

現(xiàn)有的水利規(guī)范不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求，設(shè)計標準偏低與實際工作的矛盾日益突出。國家應(yīng)該從我國現(xiàn)代化發(fā)展的實際出發(fā)，加快規(guī)范修訂，使其更好地指導(dǎo)服務(wù)于工程實踐。

4.4 不同的灌區(qū)應(yīng)加大技術(shù)投入，研究適合本單位的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，高效利用水資源

作為基層的水利管理部門，應(yīng)加大對本單位水利工程的技術(shù)投入，要和當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃相結(jié)合，不斷根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的新要求調(diào)整水庫的興利模式，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的最大化。

4.5 正確對待棄水問題

對于水利工程棄水的產(chǎn)生，基層水利工程管理部門要有科學(xué)的認識。由于水資源的年度分配不均勻，棄水是不可避免的，水情預(yù)報、水利調(diào)度的失誤，超標準的洪水年份，都可能是棄水發(fā)生的原因，只有健立健全水庫調(diào)度系統(tǒng)，提高基層水利工作者的業(yè)務(wù)素質(zhì)，才是農(nóng)業(yè)水利工程的希望所在[4]。

5 參考文獻

[1] 巨龍湖水庫除險加固工程初步設(shè)計報告[EB/OL].[2016-08-24].http：//www.docin.com/p-1486824190.html.

[2] 陳玉民.中國主要作物需水量與灌溉[M].北京：電子工業(yè)出版社，1995.

[3] 葉承華.北方農(nóng)村水利實用技術(shù)手冊[M].哈爾濱：黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1991.

[4] 王平.以灌溉為主小水電水能的改進計算方法[J].水利水電科技進展，2014（2）：46-49.