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公主岭市万亩中低产田改造项目水资源平衡分析

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1 概况

根据吉林省农业开发办公室关于编报2014年农业综合项目开发增量资金土地治理项目计划通知及公主岭市调整农业种植结构，发展高产、优质、高效农业的总体规划，为加强农业基础设施建设，加速中低产田改造，结合本地实际需要，引进临近地区的成功经验，采用玉米膜下滴灌方式[1]，使干旱、低产的农作物得到全程灌溉，实现农业增效、农村经济实力增强的目标，确定了公主岭市万亩中低产田改造项目。

项目区坐落在公主岭市东南部，区内农作物以种植玉米为主，由于近年来春旱严重，霜来得早，玉米单产一直徘徊在500 kg/亩左右，粮食产量低而不稳，严重制约当地农村经济的发展，直接影响农民的经济收入和农村致富奔小康的进程。据调查，该区域粮食产量低下的主要原因是旱灾，当地粮食产量已呈现逐步下降趋势。采用玉米膜下滴灌的方式，通过打井开采地下水，达到了粮食增产增收的目的，并使地下水资源得到合理利用。

2 工程设计

项目区位于公主岭市某村，共计改造中低产田1万亩，工程建设内容为水源井工程、首部工程，地下铺设干管，地面铺设支管、毛管。干、支管及毛管均采用PE管，毛管采用单翼迷宫式滴灌带。新打水源井114眼，配套机泵114台，铺设滴灌干管φ63 mm 42 066 m，支管φ50 mm 65 094 m，毛铺管φ32 mm 63 954 m。考虑到吉林省属北方冻土区，干管铺设于地面冻层以下1.8 m，支管、毛管铺设于地面上。

3 项目区水资源概况

3.1 地表水源

公主岭市位于吉林省中西部，地处松辽平原，属于北温带半湿润大陆性季风气侯，四季分明，其特点是温度、雨量、光照等季节性变化显著。一般规律是春季干燥多风，升温较快，夏季湿热高温，降水集中，秋季温和凉爽，霜来得早，冬季漫长寒冷，干燥少雪。

项目区位于公主岭市东南部，辖区范围内为丘陵向平原过渡的交接带，地势起伏较大，上部被第四系所覆盖，其主要岩性为亚黏土、亚砂土，泥岩、粉砂岩互层，厚度3～10 m。下部为白垩系地层，主要为泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、细砂岩。地下水主要为孔隙裂隙水，由黄土状亚黏土与白垩系风化壳构成统一含水层。由于含水层砂砾石的黏土含量较高，而黄土状亚黏土的孔隙裂隙均不发育，加之渗透性能差，径流条件好，补给条件差，整体水量贫乏，局部地下水含量较好。台地下水位埋深5～15 m。

项目区地表水资源相对贫乏，多年平均降水量600 mm，平均径流深90 mm，平均径流量144×104m3，人均占有地表水资源381.66 m3/a，亩占有地表水资源量为92.57 m3/a。目前，地表水因无水利拦蓄设施，无法有效利用。

地表水水质：河川径流通过取水抽样检测结果显示，钠离子吸附比值A小于8，pH值介于6.8～7.4，为中性。依据农田灌溉水质标准，该水适宜农业灌溉用水。

3.2 地下水资源

依据公主岭市地下水资源评价及城区规划报告，项目区地下水开采模数2.18×104m3/a·km2，项目区地下水开采资源为52.42×104m3/a。

3.3 用水量平衡

根据调查，当地用水量主要为农村居民生活用水、大牲畜用水。居民生活用水量按40 L/d·人、大牲畜用水量按50 L/d·头，项目区居民每年生活用水5.51×104m3、大牲畜每年用水0.22×104m3、其他用水量为0.573×104m3，项目区现用水量为6.303×104m3/a。

根据实地勘察，当地无地表水拦蓄设施，项目区内无农业灌溉用水，因地表水不参加水量平衡，水量平衡主要是人畜用水，其他用水量与地下水允许开采量之间平衡，用水量平衡后项目区余水为46.117×104m3/a。

4 项目区水资源供需平衡分析

项目区规划完成后，按照国家有关标准，居民、大牲畜、其他用水量合计为7.281×104m3/a，项目区改造中低产田1万亩，根据吉林省地方标准《用水定额》(DB22/T389-2010)，吉林省西部地区膜下滴灌600～1 000 mm/mh2。项目区位于中西部，因此设计灌溉定额采用60 m3/亩，单次最大灌水定额22 m3/亩，生育期内灌水4次，灌溉保证率90%。经计算，玉米各生育期设计灌水定额见表1。

表1 玉米各生育期灌水定额表Tab.1 Irrigating water quota of corns of all growing period生育期幼苗期拔节期抽穗期灌浆期合计灌溉定额(m3/亩)

借鉴黑龙江省大庆市玉米膜下滴灌种植经验，灌溉水源为地下水，灌溉定额采用40 m3/亩·a，新增农业用水量为40×104m3/a[2]。

项目区设计水平年(P=75%)可供水量为4.6×104m3/a，项目区设计水平年可供水量---规划居民用水量---大牲畜用水量---其他用水量新增农业用水量，通过计算，项目实施后，地下水源满足新规划的农业灌溉用水，余水4.6×104m3/a[3]，这得益于膜下滴灌节水技术的应用，大幅降低了水资源的用量，促进水资源的平衡利用，实现了水资源的可持续利用。

文章来源：《水资源与水工程学报》网址: http://www.szyysgcxb.cn/qikandaodu/2021/0125/450.html