孫泉

（夏邑縣水利局，河南 夏邑 476400）

1 項目概況

項目區(qū)位于某市尖山風(fēng)景區(qū)北部丁溝村，該村西北與滎陽市毗鄰，東與神仙洞村接壤，是四面環(huán)山的深山溝，面積3.20 km2。主要種植農(nóng)作物為小麥、玉米等糧食作物，灌溉以攔蓄地表水為主，由于項目區(qū)降水資源不能充分利用，近年來地下水位逐年下降，地下水量不足，導(dǎo)致部分機(jī)井干涸，項目區(qū)灌溉時期缺水，影響正常的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也影響了農(nóng)民的收入。為進(jìn)一步改善農(nóng)田水利建設(shè)，確保農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，對尖山鄉(xiāng)丁溝村實施應(yīng)急灌溉水源工程項目，通過蓄水池蓄水，開發(fā)利用地表水，提高水資源利用率，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力。

通過攔蓄地表徑流，開發(fā)利用地表水，提高地表水資源利用率，新建1 500 m3蓄水池1座。

2 水文氣象條件

項目區(qū)屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季寒冷干燥，風(fēng)多雪少，夏季炎熱，雨水集中，春季冷暖無常，秋涼晴爽，雨少，四季分明。多年平均氣溫14.30 ℃，以7 月份最高，月平均氣溫26.90 ℃，有利于秋季作物的生長發(fā)育，1 月份最低，平均氣溫0.40 ℃適宜于小麥過冬。歷年最高氣溫42 ℃，最低氣溫零下15.80℃，氣溫日差在9.20 ℃～12.30 ℃，最大凍土層0.30 m。全年平均無霜期222 d，最少197 d，最多238 d，多年平均日照時間為2 242.30 h，以5、6月份最多，達(dá)234.60-236.20 h，2月份最少，僅149.70 h。

項目采用攔蓄地表徑流來水作為供水水源，多年平均降雨量為652.20 mm，降雨年際變化大，最大降雨量1 207 mm，最小降雨量僅396.50 mm。降水年際變化大，由于受季風(fēng)氣候的影響，降雨年內(nèi)分布極不均勻，多集中于夏季，僅6-9月份降雨量就占全年降雨量的75%，春季降雨量占全年降雨量的21%，冬季較少，僅占全年降雨的4% 左右。多年平均水面蒸發(fā)量1 400 mm，陸面蒸發(fā)量520 mm，日最大蒸發(fā)量13 mm，多年平均徑流深95 mm。全年春夏多東風(fēng)，秋冬多西北風(fēng)，春末夏初多干熱風(fēng)，最大風(fēng)速22 m/s，平均風(fēng)速5～8 m/s。

3 工程地質(zhì)概況

某市基本為一山區(qū)閉合流域，傾斜盆地，邊緣地表水分水嶺一般亦為地下分水嶺，地表、地下水資源外投較少。從西北部到東南部周莊一帶，全長約30 km，地面坡降6‰，地下水力坡度3.80 ‰，境內(nèi)西北高、東南低，地下水自西北向東南運移。后生的東北向構(gòu)造體系，改變了早生的東西向斷裂構(gòu)造的力學(xué)性質(zhì)，使原屬壓性的東西向斷裂構(gòu)造轉(zhuǎn)化為張性。因而，東西向斷裂構(gòu)造，其富水性較差，易造成地下水滲埋藏較深。南、北部山區(qū)為地下水的補給區(qū)，山前廣大地帶為地下水的徑流區(qū)，沿中部雙洎河一帶為地下水的排泄區(qū)。地下水從南、北部山區(qū)，經(jīng)過徑流區(qū)向中部排泄區(qū)轉(zhuǎn)移，由于地質(zhì)構(gòu)造對地下水的控制作用，在地下水從南、北部山區(qū)向中部排泄區(qū)運移過程中，遇到東西向斷裂構(gòu)造后，又沿斷裂構(gòu)造的破碎帶和影響帶匯集，自西向東運動。在地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造的控制作用下，山區(qū)基巖地區(qū)的地下水呈條帶塊和脈狀分布，不同條帶塊和脈狀地下水，其水位標(biāo)高也不一，地下水位標(biāo)高在200～300 m。

4 項目區(qū)水量供需平衡分析

新建蓄水池1座，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：按照《防洪標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，工程等別為V等，工程規(guī)模為小型，主要建筑物為5 級。①蓄水池為開敞式，由水池、進(jìn)水口、溢水口等組成。蓄水池池體由池底和池壁2 部分組成，池底采用C25 鋼筋混凝土，厚度30 cm；池壁采用C20 混凝土擋土墻，頂寬30 cm，高3.70 m，邊坡比1:0.40，下設(shè)墻趾、墻踵，高40 cm，底寬2.30 m。蓄水池頂設(shè)鐵絲防護(hù)網(wǎng)，高1.20 m。②蓄水池設(shè)有輸水管道、溢水管道。輸水管道采用DN75 普通鋼管，長20 m，首段設(shè)置30 cm×30 cm 攔污柵，末端設(shè)置閘間；溢水管道采用DN300 普通鋼管，長20 m，首段設(shè)置60 cm×60 cm 攔污柵。

4.1 現(xiàn)狀年水量平衡計算

項目實施地點尖山鄉(xiāng)丁溝村，屬于山丘區(qū)，現(xiàn)狀溝道基本無攔蓄工程，地表水存儲能力低，地表水供水量不能滿足糧食生產(chǎn)灌溉用水的需要，灌溉用水及生活用水由機(jī)井地下水保證，成本較高。為了解決項目區(qū)地表水灌溉保證率較低的現(xiàn)狀，項目區(qū)新建蓄水池工程，用以補充地表水水源。以項目區(qū)現(xiàn)狀年情況分析水量平衡。

4.1.1 項目區(qū)現(xiàn)狀年可利用水資源量

尖山鄉(xiāng)項目區(qū)面積約3.29 km2，項目區(qū)可利用水資源有當(dāng)?shù)氐乇硭暗叵滤?/p>

4.1.1.1 地表水資源量

地表水資源量主要由多年平均降雨徑流量形成，項目區(qū)多年平均降雨量668 mm，多年平均降雨徑流量由下式計算：

式中：W―多年平均徑流量，萬m3；a-徑流系數(shù)，一般取0.20～0.60，本項目計算取0.30；X―多年平均降雨量，mm；F―匯水面積，3.29 km2。

經(jīng)計算可得：多年平均地表水資源量65.93萬m3。

4.1.1.2 地下水資源量

地下水資源量采用2005 年河南省水文水資源局編制的《河南省水資源》附圖中，“河南省平原區(qū)多年平均淺層地下水可開采模數(shù)分區(qū)圖”內(nèi)的數(shù)據(jù)，查得項目區(qū)地下水可開采模數(shù)為20 萬m3/km2，面積3.29 km2，計算得項目區(qū)地下水資源總量為65.80萬m3。

4.1.2 項目區(qū)現(xiàn)狀年需水總量

尖山鄉(xiāng)項目區(qū)耕地面積40 hm2，主要以小麥、玉米灌溉為主，兼顧其他經(jīng)濟(jì)作物灌溉，復(fù)種指數(shù)1.50。在75% 保證率下，根據(jù)作物的生長需水要求，參考抗旱應(yīng)急情況下農(nóng)業(yè)用水定額，保證作物關(guān)鍵期用水需求，確定項目區(qū)灌溉制度，根據(jù)作物的生長需水要求，綜合凈灌溉定額2 137.5 m3/hm，現(xiàn)狀灌溉面積40 hm2，灌溉水利用系數(shù)取0.85，作物毛需水量22.70萬m3，作物需水量見表1，綜合凈灌溉定額2 137.50（m3/hm2），現(xiàn)狀灌溉面積40 hm2，毛灌溉需水量10.06萬m3。

表1 項目區(qū)現(xiàn)狀年作物需水量表

4.1.3 項目區(qū)現(xiàn)狀年水量平衡

由4.1.2可知，項目區(qū)現(xiàn)狀年灌溉保證率為75%時，需水總量10.06萬m3，缺乏徑流攔蓄工程，地表水資源量利用率較低，灌溉用水及生活用水均由機(jī)井地下水保證，地下水可供水量為65.80萬m3，但是項目區(qū)深打機(jī)井供水成本高，地下水利用系數(shù)低，項目區(qū)灌溉用水保證率不高。由地表水資源量分析計算可知項目區(qū)地表水資源量多年平均65.93萬m3，可新建蓄水池工程等雨水集蓄工程，攔蓄地表徑流，提高地表水利用率，保證項目區(qū)灌溉用水量。項目區(qū)現(xiàn)狀年水量供需平衡表見表2。

表2 項目區(qū)現(xiàn)狀年水量供需平衡表 單位：萬m3

4.2 蓄水池工程水量供需平衡分析

4.2.1 需水量計算

項目區(qū)現(xiàn)狀年水量平衡分析結(jié)果可知，項目區(qū)位于山丘區(qū)，缺水嚴(yán)重，新建工程在75%保證率下，根據(jù)作物的生長需水要求，參考抗旱應(yīng)急情況下農(nóng)業(yè)用水定額，保證作物關(guān)鍵期用水需求，確定丁溝蓄水池灌溉制度，根據(jù)作物的生長需水要求，綜合凈灌溉定額2 137.50 m3/hm2，設(shè)計效益灌溉面積10 hm2，灌溉水利用系數(shù)取0.85，作物毛灌溉需水量2.52萬m3。

4.2.2 來水量計算

丁溝村蓄水池以上流域面積2.84 km2，根據(jù)《河南省水資源》附圖查，該區(qū)多年平均徑流深96 mm，計算蓄水池以上多年平均徑流量27.26 萬m3，75% 保證率情況下多年來水量為15.27萬m3，根據(jù)收集到的某市年平均降水量資料，進(jìn)行徑流量年內(nèi)分配，結(jié)果見表3。

表3 75%保證率年徑流年內(nèi)分配表

4.2.3 水量平衡分析

經(jīng)過來水量及灌溉用水量分析，丁溝蓄水池75%保證率情況下來水量為15.27萬m3，效益灌溉面積10 hm2。灌溉水利用系數(shù)為0.85，毛灌蔬用水2.52萬m3，蒸發(fā)滲漏按照蓄水池容積0.15萬m3的5%計算為7.50×10-3萬m3，用水總量2.52萬m3，經(jīng)過蓄水池的調(diào)蓄，來水量可滿足用水要求。

5 結(jié)語

綜上所述，項目區(qū)匯水面積滿足作物種植面積灌溉用水量，新建蓄水池攔蓄地表徑流滿足農(nóng)田灌溉用水。項目實施后，不僅可增加經(jīng)濟(jì)效益，同時也改善和提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)條件，帶動了農(nóng)村面貌的改變和農(nóng)村環(huán)境的治理，為農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展創(chuàng)造了基本條件。