馮 寧，高彩芬，王 靜

（陜西省榆林市靖邊縣水資源調(diào)度中心,陜西 靖邊 718500）

1 項(xiàng)目區(qū)概況

陜西省榆林市靖邊縣位于陜西省北部,榆林市西南部,席麻灣鎮(zhèn)地處靖邊縣中南部,白于山區(qū)腹地,境內(nèi)梁峁?jié)竞颓鹆隃羡纸诲e(cuò),無(wú)地表徑流,是典型的旱作農(nóng)業(yè)大鎮(zhèn)。項(xiàng)目實(shí)施區(qū)為席麻灣鎮(zhèn)羊圈灣村石家洼組境內(nèi),有43 戶240 人,有耕地1500 畝,全部為旱地,種植作物主要是靠天吃飯,無(wú)法灌溉,嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)值。工程主要解決席麻灣鎮(zhèn)羊圈灣村石家洼組共計(jì)644.1 畝的農(nóng)田灌溉用水問(wèn)題。

羊圈灣村內(nèi)地下水主要賦存在第四系沖、湖積中細(xì)砂孔隙含水層和白堊系碎巖屑裂隙孔隙含水層中,其中白堊系碎巖屑裂隙孔隙含水層全區(qū)廣布,其厚度大、水質(zhì)好、水量豐富,是該區(qū)的主要含水層。水位埋深100 m～140 m,單井涌水量1000 m3/晝夜～3000 m3/晝夜,是羊圈灣村用水主要水源。

2 項(xiàng)水資源供需分析

2.1 水資源量

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)無(wú)地表徑流,可利用的灌溉水源為地下水。地下水平衡分析用均衡法和開采模數(shù)法分別進(jìn)行計(jì)算。

2.1.1 均衡法

地下水的補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水、側(cè)向徑流補(bǔ)給、灌溉回歸、凝結(jié)水補(bǔ)給,地下水的排泄途徑主要為潛水蒸發(fā)、側(cè)向排泄以及人為開采。

（1）地下水的補(bǔ)給量

a）大氣降水

式中：P年為年降水量,根據(jù)《榆林市水文手冊(cè)》,取1957 年～2015 年靖邊觀測(cè)站點(diǎn)實(shí)測(cè)的多年平均降水量397.71 mm（見表1）；a 為降水入滲補(bǔ)給系數(shù),該區(qū)域取0.3；F 為計(jì)算區(qū)面積,km2。

表1 年降水入滲補(bǔ)給量計(jì)算成果匯總表

根據(jù)《榆林市水文手冊(cè)》,CV=0.27,CS/CV=2.1,通過(guò)查P-Ⅲ曲線,則模比系數(shù)KP=85%=0.725,故,HP=85%=278.62 mm。

b）灌溉回歸補(bǔ)給量（Q灌）

根據(jù)調(diào)查,利用地下水灌溉的水澆地644.1 畝,灌溉回歸量約為2.68 萬(wàn)m3/a。

c）側(cè)向徑流補(bǔ)給

側(cè)向徑流補(bǔ)給量主要是均衡區(qū)周邊對(duì)此均衡區(qū)內(nèi)的補(bǔ)償量,按達(dá)西公式：

式中：B 為斷面長(zhǎng)度,按照側(cè)向匯水區(qū)域的橫斷面長(zhǎng)度計(jì)算（該區(qū)地下水由西北向東南方向流動(dòng),在萬(wàn)分之一地形圖上截取長(zhǎng)度）（見表2）,m；K 為滲透系數(shù),松散層段取2.5 m/d；I 為水力坡度,在1∶50000 潛水等水位圖上量取,取0.01；H 為含水量厚度（m）,松散層段35 m。

表2 側(cè)向徑流補(bǔ)給量計(jì)算成果匯總表

經(jīng)計(jì)算周邊地下水徑流的補(bǔ)給量為139.27 萬(wàn)m3/a。

d）凝結(jié)水補(bǔ)給量（Q凝）

式中：Ce為凝結(jié)水補(bǔ)給模數(shù),根據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心野外試驗(yàn)資料,取127.94（m3/（d·km2））；T 為產(chǎn)生凝結(jié)水的天數(shù),根據(jù)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心野外試驗(yàn)資料,取92 d；F 為產(chǎn)生凝水的補(bǔ)給面積（見表3）。

表3 凝結(jié)水補(bǔ)給量計(jì)算成果匯總表

計(jì)算得凝結(jié)水補(bǔ)給量為20.10 萬(wàn)m3/a。

該區(qū)域水資源補(bǔ)給主要有天然降水、井灌回歸補(bǔ)水、地下水側(cè)向徑流量,即：

根據(jù)以上計(jì)算,項(xiàng)目區(qū)總補(bǔ)給量為398.44 萬(wàn)m3/a。

地下水補(bǔ)給量見表4。

表4 區(qū)域地下水補(bǔ)給量計(jì)算結(jié)果

根據(jù)以上計(jì)算,地下水補(bǔ)給量為329.34 萬(wàn)m3/a,其中農(nóng)業(yè)灌溉回滲量來(lái)源于地下水的開采,為重復(fù)量,因此地下水天然補(bǔ)給資源量為329.34 萬(wàn)m3/a。

（2）地下水可開采量計(jì)算

采用可開采系數(shù)法計(jì)算,公式如下：

式中：Q可為可開采量,m3/a；ρ為可開采系數(shù),取0.5；Qa為總補(bǔ)給量,m3/a。

計(jì)算的項(xiàng)目區(qū)地下水多年平均可開采量為164.67 萬(wàn)m3/a,85%保證率下可開采量為139.97 萬(wàn)m3/a。

2.1.2 開采模數(shù)法

項(xiàng)目區(qū)地處靖邊縣中部梁峁?jié)緟^(qū),根據(jù)《靖邊縣水資源普查報(bào)告》,可開采模數(shù)為5.75×104m3/（km2·a）,計(jì)算區(qū)面積為18.97 km2,則可開采資源量為109.08 萬(wàn)m3/a。

兩種方法計(jì)算結(jié)果相差不大,本次采取較小值109.08 萬(wàn)m3/a作為可開采量。

2.1.3 現(xiàn)狀用水量

地下水現(xiàn)狀用水量主要包括生活用水和農(nóng)業(yè)灌溉用水,本項(xiàng)目主要為農(nóng)田灌溉,故不考慮居民用水量。

2.1.4 生態(tài)用水量

生態(tài)年用水量取可開采水量的20%,即21.82 萬(wàn)m3/a。

2.2 需水量分析

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)需水量主要為灌溉用水量。

2.2.1 灌溉制度設(shè)計(jì)

1）設(shè)計(jì)水平年和灌溉保證率

根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50288-2018）、《微灌工程技術(shù)規(guī)范》（GB/T 50485-2009）的規(guī)定,灌溉方式以滴灌灌溉,灌溉保證率一般取85%～95%,結(jié)合項(xiàng)目所在地水文氣象、作物組成及經(jīng)濟(jì)效益等因素,綜合考慮,確定設(shè)計(jì)灌溉保證率為85%。

2）作物灌溉定額

項(xiàng)目區(qū)屬于半干旱大陸性氣候區(qū),由于海拔、熱量等條件不足,因此,作物種植僅能達(dá)到一年一熟。項(xiàng)目實(shí)施后,經(jīng)過(guò)土壤改良,土壤為沙壤土,適宜種植土豆等糧食作物。依據(jù)《陜西省作物需水量與分區(qū)灌溉模式》中對(duì)土豆灌溉模式分析可知,土豆的生長(zhǎng)階段為出苗、拔節(jié)、抽穗、灌漿及成熟。根據(jù)《陜西省行業(yè)用水定額》（DB61/T 943-2014）,土豆的灌溉定額為170 m3/畝。

2.2.2 灌溉用水量

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)地形及灌溉設(shè)施條件,結(jié)合當(dāng)?shù)厝罕姷囊庖?項(xiàng)目區(qū)規(guī)劃為高效節(jié)水示范區(qū),采用低壓管道輸水灌溉,設(shè)計(jì)灌溉面積為51.89 hm2。灌溉用水量采用下式計(jì)算：

式中：Q田為灌溉用水量F 為有效灌溉面積；e 為灌溉定額,取170 m3/畝；ηc為灌溉水利用系數(shù),根據(jù)《土地整治高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)綜合體》,取0.9。

根據(jù)計(jì)算,項(xiàng)目區(qū)分地塊年灌溉需水量見表5,項(xiàng)目區(qū)總需水量為14.71 萬(wàn)m3。

表5 灌溉地塊需水量計(jì)算表

2.3 水資源供需平衡分析

該項(xiàng)目地下水可開采量為109.08 萬(wàn)m3/a,項(xiàng)目區(qū)需水量為14.71 萬(wàn)m3/a,小于地下水可開采量,則地下水可開采資源量可滿足項(xiàng)目區(qū)取水要求（見表6）。

表6 項(xiàng)目區(qū)用水潛力分析統(tǒng)計(jì)表 單位：萬(wàn)m3/a

3 結(jié)論

水利工程是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐,水資源平衡分析可以清晰地反映項(xiàng)目區(qū)當(dāng)?shù)厮Y源與水環(huán)境的承載能力,為合理科學(xué)調(diào)配水資源提供依據(jù),保證經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。經(jīng)分析羊圈灣村家石洼組高效節(jié)水灌溉需水量占項(xiàng)目區(qū)地下水可開采量13.5%,從數(shù)據(jù)可知地下水可開采量可以滿足當(dāng)下項(xiàng)目區(qū)所需水量要求,實(shí)施后能在旱季給群眾解決灌溉問(wèn)題,改變干旱缺水的面貌。