蓄水灌溉工程及水资源供需分析

１项目规划目标及原则

１．１规划目标

工程总体目标是通过新建调蓄水池和供水管线工程，盘活区域水资源，有效解决景电二期古浪灌区设施农业四季用水及高峰期灌溉用水需求，促进灌区生态修复和高质量发展用水，推动当地农业生产发展增收，为区域生态保护和保障经济高质量发展做出积极贡献。

１．２规划原则

１．２．１坚持科学规划、统筹安排的原则结合景电二期古浪灌区水土资源利用现状，认真做好灌区运行中存在主要问题的调查工作，坚持问题导向、突出重点，科学编制景电灌区调蓄水库工程规划［１］。１．２．２坚持总量控制、高效节水的原则在不增加用水指标的前提下，通过灌溉间歇期和空闲容量蓄水，灌溉高峰期进行错峰或补充灌溉。坚持以灌区用水总量和水资源高效利用为核心，加强灌区水资源优化配置［２］；灌区农业灌溉用水实行定额管理，用水方式和用水过程中突出节约和科学用水。１．２．３坚持结合地形、就近利用的原则在灌区规划调蓄水库的选址过程中，应充分利用渠系左、右两侧的洼地、沙坑等现有地形，按就近原则回用至现有渠系中［３］。１．２．４坚持总体设计、分步实施的原则根据经济社会发展要求，按轻重缓急原则，结合工程建设条件和经济技术指标等，提出工程项目的分期实施意见；针对行业、产业政策，优先选择具有典范性的工程实施，推广总结经验，以点带面全面实现全区灌区现代化。

２工程地质

根据其他工程勘察资料，区域内调蓄水池场地地层岩性基本为：第①层为风洪积（Ｑ４ｅｏｌｐ）粉细砂夹黄土状土，分布于场地表层，分布不均匀，西部较厚，向东逐渐变薄，局部由于采砂场开采，已被挖除，浅黄色，结构松散～中密，以粉细砂为主，夹０．２～１．０ｍ不等的黄土状土夹层或透镜体，局部夹洪积砂砾石透镜体；该层厚１～７ｍ不等，层底高程１８２４～１８３７ｍ。第②层为冲洪积（Ｑ４ａｌｐ）砂卵砾石层，青灰色，表层呈中密状，下部密实，具水平层理，夹薄层粉细砂透镜体或夹层，层厚０．２～０．５ｍ；含少量漂石，卵石含量约占２０％，砾石含量约占４０％～６０％，砂以中细砂为主，含量约占２０％～３０％，０９１DOI:10.13487/j.cnki.imce.021991粉粘粒含量约占１％～３％；一般粒径为５～６０ｍｍ，最大达３００ｍｍ，砾卵石多呈次圆状，母岩成分以砂岩为主；该层厚度大于２５ｍ，层位稳定。调蓄水池场地第四系堆积物深厚，无断裂构造通过。场地内地形相对开阔平坦，不良物理地质现象不发育。

３工程布局

景电二期工程取水水源为黄河水，从景电二期工程五佛乡盐寺坪断面通过景电二期总干一泵站取水，经过景电二期总干渠输送到南北分水闸，景电二期古浪灌区从南北分水闸开始取水，通过南北干渠输水至全灌区。景电二期古浪灌区调蓄工程主要用现有灌区渠系向调蓄水池供水蓄水，铺设输配水管道至支渠，初步形成以调蓄池为水源的补充灌溉系统。调蓄水池布置据地形高程、征地占地、环境保护等综合确定［４－５］。其中，１号调蓄水池从景电总干渠引水，２号调蓄水池从北干渠引水，通过管道自流为北干渠控制面积补充或错峰灌溉。３号、４号、５号、６号调蓄水池分别从南二支渠、七墩台三分支渠、南三支渠引水，通过管道自流或加压供水至南三支、南二支、南一支及七墩台三分支渠，对南干渠控制面积进行补充或错峰灌溉。

４水资源开发利用及存在的问题

４．１现状供用水情况

４．１．１供水量２０１９年，古浪县各类水利工程实际供水量为２.８６亿ｍ３，其中蓄水工程供水０．７５亿ｍ３，占总供水量的２６.２％；引水工程供水０．０３亿ｍ３，占总供水量的１.１％；调水工程（景电二期）供水１．５６亿ｍ３，占总供水量的５４．５％；地下水工程供水０．５２亿ｍ３，占总供水量的１８．２％。４．１．２用水量２０１９年，古浪县总用水量２．８６亿ｍ３，其中农业灌溉用水２．６０亿ｍ３，占总用水量的９０．９％；工业生产用水０．０５亿ｍ３，占总用水量的１．７％；城镇生活用水０.０３亿ｍ３，占总用水量的０．９％；农村生活用水０．１１万ｍ３，占总用水量的３．７％；生态环境用水０．０８万ｍ３，占总用水量的２．８％。

４．２水资源开发利用中存在的主要问题

４．２．１灌溉高峰期缺水严重，供水矛盾日益突出景电二期古浪灌区内各乡镇大力发展特色产业，特别是养殖产业发展和特色农产品种植，受提灌工程设计供水能力的限制，在每年６月上旬夏秋作物同时灌溉开始至８月份这一时期，灌区灌溉用水时段集中且灌溉面积较大，泵站机组超负荷运行，最大限度地提水灌溉［６］。由于灌区调蓄能力不足，加之泵站、渠道的输配水能力有限，灌溉供水压力较大，造成灌溉周期延长，出现供水量不足和夏灌高峰期供水不逢时，灌区供需水矛盾逐渐凸显，每年都有部分农田因无法及时灌溉而减产［７］。４．２．２调蓄设施缺乏，限制设施农业的发展现状景电二期古浪灌区有效灌溉面积达到３５．２０万亩，高效节水灌溉比例逐年提高，结合景电灌区“十四五”产业发展规划和农业灌溉实际需求，规划以景电灌区为重点，预计２０２２年年底将完成１０万亩建设任务，参照全县农业种植结构调整方案，提高单方水用水效益，促进灌区农业增产增收［８］。现状景电工程除向一期、二期灌区供水外，二期工程还承担向民勤调水、黄花滩的供水任务。灌区运行时间为３月２０日～１１月２５日，其中９月６～２０日为检修期，在冬季停水、检修期间及夏季用水高峰期，由于没有调蓄水池，温室微灌等设施农业的用水无法得到保障，严重制约高效节水农业的发展。４．２．３景电二期工程调水压力随着灌溉面积增加逐步增加景电二期工程始建于１９７６年，古浪灌区设计灌溉面积２９．６８万亩。在省委省政府的大力支持下，开发耕地１２．４万亩（其中农田１１万亩，生态林１．４万亩），新增灌溉面积１２．４万亩，加大景电二期工程骨干工程调水压力，加剧景电二期古浪灌区供需水矛盾，特别是夏灌高峰期供水压力较大。４．２．４渠道工程老化失修，不能正常发挥效益景电二期古浪灌区内渠道工程大多数建成于２０世纪，淤积严重、效益衰退，渠系损毁率上升，特别是斗、农渠因缺乏维修资金，部分渠段出现渠体裂缝、底漏边烂等问题［９］。

５水资源供需平衡分析

５．１可供水量分析

５．１．１分配水量指标据《甘肃省景泰川电力提灌管理局关于２０１７年度古浪灌区用水情况的函》，景电二期工程古浪灌区的设计斗口水量为１１９９０万ｍ３，推算至十三泵站为１３７４７万ｍ３。根据《石羊河流域重点治理调整实施方案》，民调渠首应向蔡旗调水８７００万ｍ３，折算至总干十三泵断面为９２６２万ｍ３。以上三部分总可供水量２７１６８万ｍ３。５．１．２十三泵站规划供水时段供水能力景电二期总干运行时段为３月５日～１２月５日，检修期为９月６日～９月２０日。景电二期古浪灌区、黄花滩灌区民调工程均从总干渠末端南北分水闸取水，因此本次以景电二期总干１３泵站为控制断面［１０］。据十三泵站规划供水时段和供水能力计算，十三泵站年可供水量为２５２１１万ｍ３。

５．２水资源供需平衡分析

经分析计算，规划２０３０年项目区总干十三泵站总需水为２５１５５万ｍ３，其中景电古浪灌区１１７３４万ｍ３，黄花滩灌区４１５９万ｍ３，民调需水９２６２万ｍ３。考虑到十三泵站规划供水时段计算的供水能力小于古浪灌区、黄花滩灌区和民调分配水量，因此本次用十三泵站规划供水时段供水能力２５２１１万ｍ３为可供水量。通过供需平衡分析，富余５６万ｍ３。因此，完全满足古浪灌区、黄花滩灌区农业灌溉及民调需水要求。５．３调蓄水池规模确定本次调蓄计算以总干十三泵提水过程调蓄计算，经计算，景电二期古浪灌区调蓄水池调蓄规模１１２８万ｍ３，推荐调蓄规模１２００万ｍ３，考虑１５％左右的死库容积及运行过程中事故检修容积，调蓄水池总容积确定为１４００万ｍ３，结合各调蓄水池控制灌溉面积及地形条件，确定１号调蓄水池６００万ｍ３；２号调蓄水池２４０万ｍ３，３号调蓄水池８０万ｍ３；４号调蓄水池１００万ｍ３，５号调蓄水池８０万ｍ３；６号调蓄水池３００万ｍ３。同时，结合乡村振兴、美丽乡村建设，在支、斗渠沿线村民居住点周围布设１０万ｍ３以下高标准农田建设调节池总容积２００万ｍ３，与１～６号调蓄水池联合运行。本工程调蓄水池总容积为１４００万ｍ３，调节池总容积２００万ｍ３。

６总结

古浪县水资源开发利用中存在灌溉高峰期缺水严重，供水矛盾日益突出、调蓄设施缺乏，限制设施农业的发展、景电二期工程调水压力随灌溉面积增加逐步增加、渠道工程老化失修，不能正常发挥效益等一系列问题，为有效缓解该问题，古浪县蓄水灌溉工程的修建是必要的。经分析计算，景电二期古浪灌区调蓄水池调蓄规模１１２８万ｍ３，推荐调蓄规模１２００万ｍ３，考虑１５％左右的死库容及运行过程中事故检修容积，调蓄水池总容积确定为１４００万ｍ３，结合各调蓄水池控制灌溉面积及地形条件，确定１号调蓄水池６００万ｍ３；２号调蓄水池２４０万ｍ３，３号调蓄水池８０万ｍ３；４号调蓄水池１００万ｍ３，５号调蓄水池８０万ｍ３；６号调蓄水池３００万ｍ３。同时，结合乡村振兴、美丽乡村建设，在支、斗渠沿线村民居住点周围布设１０万ｍ３以下高标准农田建设调节池总容积２００万ｍ３，与１～６号调蓄水池联合运行。本工程调蓄水池总容积为１４００万ｍ３，调节池总容积２００万ｍ３。规划２０３０年项目区总干十三泵站总需水为２５１５５万ｍ３，其中景电古浪灌区１１７３４万ｍ３，黄花滩灌区４１５９万ｍ３，民调需水９２６２万ｍ３。考虑到十三泵站规划供水时段计算的供水能力小于古浪灌区、黄花滩灌区和民调分配水量，因此本次用十三泵站规划供水时段供水能力２５２１１万ｍ３为可供水量。通过供需平衡分析，富余５６万ｍ３。因此，完全满足古浪灌区、黄花滩灌区农业灌溉及民调需水要求。

作者：王森 单位：甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心