王 淥，許祥斌

1 概況

商南縣2017年新增農(nóng)田水利項目位于試馬鎮(zhèn)試馬村、郭埡村、紅廟村、大坪村4個行政村。全鎮(zhèn)耕地面積30190畝，項目所在村組耕地面積8110畝，農(nóng)作物有小麥、油菜、玉米、茶樹等，本次設(shè)計灌溉對象以茶樹、櫻桃樹及荷花為主。項目區(qū)水源充足，以試馬河為主要水源，地塊沿河分布；項目區(qū)地塊零碎，自取水水源、輸配水渠系至田間。為便于規(guī)劃設(shè)計和建后管理，根據(jù)取水水源，項目區(qū)分為試馬村澇池改造工程、試馬河取水樞紐改造工程、郭埡村茶園灌溉工程、郭埡村李家溝茶園灌溉工程、荷花園取水樞紐改造工程、紅廟村櫻桃園堰塘改造工程和大坪村黃茶園灌溉工程7個灌溉項目區(qū)，建設(shè)節(jié)水灌溉總面積7686畝。為了保證項目科學(xué)設(shè)計，需對區(qū)內(nèi)水資源供需情況進(jìn)行論證。

2 項目區(qū)可供水量分析

2.1 地表可供水量

2.1.1 以河流為水源的可供水量

商南縣山多地少、河溪遍布。全縣現(xiàn)有耕地多分布于河谷川原上，發(fā)展農(nóng)田灌溉工程，其水源一半都是從灌區(qū)上游河溝修建攔河壩截取地表徑流灌溉。這種無徑流調(diào)節(jié)的灌溉水源要確定其可供水量，需要求出河道的常流量。商南縣設(shè)計水平年農(nóng)田水利工程建設(shè)項目區(qū)涉及灌溉水源的大小河溝有2條，經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計，試馬河取水樞紐的河長15.56km，水源面積2.76km2，P=50%時為年徑流量63.36萬m3。P=85%時，年徑流量30.49萬m3。荷花園取水樞紐的河長19.74 km，水源面積15.09 km2，P=50%時，年徑流量346.4萬m3；P=85%時，年徑流量166.67萬m3。

2.1.2 內(nèi)部堰塘的可供水量

商南縣農(nóng)田水利工程建設(shè)項目區(qū)設(shè)計水平年可利用的堰塘（澇池）有2座，位于試馬村的試馬村澇池，供水量P=50%時為10.5萬m3，P=85%時為6.3萬m3。位于紅廟村的紅廟村櫻桃園堰塘，供水量P=50%時為15萬m3，P=85%時為12.5萬m3。對堰塘的可供水量采用復(fù)蓄次數(shù)法，即堰塘的有效容積乘以一年內(nèi)的復(fù)蓄次數(shù)，一般為4至6次，經(jīng)計算這些堰塘可供水量P=50%時為25.5萬m3，P=85%時為18.8萬m3。

2.2 地下水可供水量

根據(jù)《商南縣農(nóng)田水利建設(shè)規(guī)劃》（2010～2020年）中的分析結(jié)果，項目區(qū)設(shè)計水平年地下水資源可利用量約為1816萬m3。

3 項目區(qū)需水量分析

項目區(qū)設(shè)計水平年度需水量主要為農(nóng)業(yè)灌溉，包括茶園灌溉，荷花種植以及櫻桃等經(jīng)濟作物灌溉等?，F(xiàn)以茶樹為例，進(jìn)行用水分析。

3.1 茶園灌溉水量

茶樹一般在旺盛生長期和采摘季節(jié)需水較多。當(dāng)茶園土壤含水率為田間持水量的90%左右時，茶樹生長旺盛；降低到60%～70%時，茶村生育受阻；而低于60%時，茶樹新梢就會受到不同程度的危害。因此，當(dāng)茶樹根系較集中的土層內(nèi)含水率達(dá)到田間水量的70%～80%時，茶園就應(yīng)提前灌溉補水。茶園灌水量多少和某階段的茶樹生育需水特性、土壤性質(zhì)、氣候條件及灌水方法等諸因素有密切關(guān)系。一般要求在確定茶園灌水量時，既要控制在該土壤的滲透能力的范圍內(nèi)，又要與土壤的保水能力相適應(yīng)，即每次灌水量和灌水前土壤的儲水量之和，不應(yīng)超過土壤計劃層的田間持水量的范圍，使根系較集中的土層含水率接近或達(dá)到田間持水量。水分過多，會影響氣性，并將產(chǎn)生深層土壤滲漏。3.2 灌溉制度設(shè)計

3.2.1 灌溉水利用系數(shù)

商南縣為水資源豐富地區(qū)。根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范(0850288—99)》和《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》，本次設(shè)計試馬村澇池改造工程采用渠灌形式，設(shè)計保證率為85%，灌溉水利用系數(shù)取0.75。郭埡村試馬河取水樞紐改造工程采用渠灌形式，設(shè)計保證率為85%，灌溉水利用系數(shù)取0.75。郭埡村茶園灌溉工程采用噴灌形式，設(shè)計保證率為85%，灌溉水利用系數(shù)取0.9。郭埡村李家溝茶園灌溉工程采用管灌及微噴灌形式，管灌及微噴灌設(shè)計保證率為85%，微噴灌灌溉水利用系數(shù)取0.9，管灌灌溉水利用系數(shù)取0.86。紅廟村荷花園取水樞紐改造工程采用渠灌形式，設(shè)計保證率為85%，灌溉水利用系數(shù)取0.75。紅廟村櫻桃園堰塘改造工程采用微噴灌形式，設(shè)計保證率為85%，灌溉水利用系數(shù)取0.90。大坪村黃茶園灌溉工程采用噴灌形式，設(shè)計保證率為85%，灌溉水利用系數(shù)取0.9。

3.2.2 作物灌溉制度

設(shè)計灌水定額依據(jù)公式：

式中：Mmax為最大凈灌水定額（mm）；γ為土壤容重（g/cm3)，取1.527g/cm3。Z為計劃濕潤比（m）；《微灌工程技術(shù)規(guī)范》中微灌工程土壤濕潤百分比（%）中灌木土壤濕潤比為100%，果樹喬木滴管土壤濕潤比為25%～40%，微噴灌土壤濕潤比為40%～60%。θmax為適宜含水量上限，取0.90。θmin為適宜含水量下限，取 0.65。θ田為土壤田間持水量，一般 θmax-θmin=0.25θ田，根據(jù)《陜西省作物需水量及分區(qū)灌溉模式》商洛地區(qū)田間持水量為23.71%，取0.24。η為灌溉水有效利用系數(shù)。h為茶樹主要根系分布層的土壤厚度，取40 cm。

本項目區(qū)屬于商南洛丘陵淺山區(qū)，按照《陜西行業(yè)用水定額》，茶樹地面灌溉凈定額中等年為120m3/畝，干旱年為200 m3/畝；櫻桃地面灌溉定額采用杏樹及蘋果樹地面凈灌溉定額，中等年為50 m3/畝～90 m3/畝，干旱年為 70 m3/畝～140 m3/畝。本次設(shè)計茶樹微噴灌及噴灌用水定額為162 m3/畝，茶樹管灌用水定額為168 m3/畝，茶樹渠灌用水定額為198 m3/畝。櫻桃樹微噴灌用水定額為132 m3/畝，櫻桃樹渠灌用水定額為174 m3/畝，櫻桃樹噴灌用水定額為132m3/畝，櫻桃樹管灌用水定額為156m3/畝。荷花園采用池塘用水定額。池塘年補水定額為，中等年為550m3/畝，干旱年為710 m3/畝，本次設(shè)計取710 m3/畝。灌溉制度計算結(jié)果見表1。

根據(jù)種植作物生育規(guī)律、氣候特征和需水分配周期，依據(jù)地方種植經(jīng)驗，確定茶樹每年灌水次數(shù)生育周期為4次，冬灌2次。櫻桃樹每年灌水次數(shù)生育周期為4次，冬灌為兩次。荷花園在茶園及櫻桃園非灌溉期補水，分10次。

3.3 灌溉用水量計算

各項目片區(qū)灌溉需水量計算結(jié)果見表2。項目區(qū)需水量采用下式計算：

式中：W為項目區(qū)需水量，萬m3；F為灌溉面積，萬畝；m為灌水定額，m3/畝；η為灌溉水利用系數(shù)。

經(jīng)計算，設(shè)計水平年項目區(qū)P=85%年灌溉需水量為183.10萬m3。

4 年度項目區(qū)水土資源平衡分析

4.1 土地利用

商南縣是一塊結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以低山丘陵為主體的山區(qū)，基本狀況是“八山一水一分田”。境內(nèi)地勢西南部和北部較高，東南部和中部較低，千米以下的低山、丘陵占總面積的77%。丹江自西向東橫貫縣境中部，把商南縣分為丹南、丹北2部分。嶺谷相間，地勢起伏，相差懸殊，相對高差最大值達(dá)1840.6 m。商南地貌由北到南可以劃分為：高—低—次高，即以楊斜～商南復(fù)合斷裂以北為中低山區(qū)，整個地貌呈掌狀扇形向東南方傾斜。

2017年度計劃對試馬鎮(zhèn)實施高效節(jié)水面積7686畝，其中渠灌面積1958畝，管道灌溉面積230畝，噴灌面積2711畝，微噴灌面積2787畝。噴、微灌面積占高效節(jié)水灌溉總面積的71.53%。其中具體實施地點是在試馬鎮(zhèn)試馬村發(fā)展渠灌面積203畝，郭埡村發(fā)展渠灌630畝、管灌230畝、噴灌1960畝、微噴灌1497畝，紅廟村發(fā)展渠灌1125畝、微噴灌1497畝，大坪村發(fā)展噴灌751畝。

4.2 作物種植結(jié)構(gòu)

項目區(qū)各村農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)具體規(guī)劃內(nèi)容見表3。經(jīng)計算，項目區(qū)設(shè)計水平年度85%水文年總需水量為136.01萬m3。

表3 商南縣2017年度建設(shè)方案建設(shè)規(guī)劃明細(xì)表

4.3 水資源平衡分析

商南縣2017年項目區(qū)每村的種植作物都已確定，根據(jù)各水源可供流量、水量和灌溉制度表1，以河道和堰塘及地下水為水源進(jìn)行灌溉的設(shè)計水平年供需水量平衡分析結(jié)果見表4。從表4可以看出，商南縣項目區(qū)在設(shè)計水平年（85%保證率下），無論是從堰塘引水還是從河道引水進(jìn)行灌溉或是抽取地下水，水量都是充裕且有剩余，完全可以滿足用水需求。

表4 商南縣2017年項目區(qū)水量平衡計算表

5 結(jié)語

對2017年商南縣新增農(nóng)田水利項目水資源平衡分析計算得出，項目區(qū)水資源充分，地表水及地下水，均可以滿足項目區(qū)各種經(jīng)濟作物的用水需求，項目實施后新增（含恢復(fù)）灌溉面積7686畝，年增加經(jīng)濟作物綜合生產(chǎn)能力136.81萬kg，年增產(chǎn)總值1854.25萬元，效益顯著。