白春玲
榆林市水利水电勘测设计院 陕西省榆林市 719100
摘要：雷惠渠灌区节水改造工程的建成缓解了该县农业主产区水资源短缺的紧张局面，有效地改善了灌区的农业生产条件，在发展当地农业生产、治理水土流失、节余水量营造生态林、保护植被、防风固沙、治理荒漠、保持生态平衡、改善生态环境等方面，及促进灌区经济可持续发展发挥着巨大的作用。
关键词：灌区 节水改造 水量平衡 分析
前言：由于水资源分布不均，通过农田水利工程建设可以改善水资源分布状况，使灌区农田得到有效灌溉。一方面可以提高农民收入，另一方面可以有效地改善农村的生态环境。合理发展“绿色经济”、生态农业、循环经济”，发展无公害产品和绿色食品，保护绿色生态环境，促进农田水利事业的快速健康发展。
1.项目区概况
雷惠渠灌区位于陕西省北部，榆林市中南部，无定河上、中游，行政隶属于陕西省横山县。雷惠渠始建于1943年，于1958年对渠道进行扩建，雷惠渠是横山县五条自流国营灌区之一。灌区以无定河为水源，位于无定河中上游， 渠首位于横山县雷龙湾乡雷龙湾村的无定河干流上，引水方式为有坝取水。灌区骨干渠道总长58km，其中干渠长45km，支渠长13km。
由于灌区老化，渠道和水工建筑物超期服役、年久失修，大部分带病、带险运行，造成严重渗漏，灌区地下水位有升无减，次生盐碱地面积继续扩大；地下水位的升高，加重了渠道冻胀破坏，使渠道有效利用系数降低，渠道输水、配水能力下降，夏灌紧张时期时常出现抢水现象。从一定程度上讲，雷惠渠灌区已丧失、至少部分丧失应有的功能和效益。灌区状况已不适应农业生产的要求，极不适应榆林市社会经济发展水平和建设社会主义新农村的要求，急需实施节水改造项目。
2灌区节水改造的必要性
雷惠渠灌区是横山县水稻、玉米的主产区，自然条件、生态环境较好，是一个严重缺水和旱灾等其它各种自然灾害频繁发生的农业县，农业生产对灌溉的需求非常迫切。
灌区节水改造工程的建成缓解了该县农业主产区水资源短缺的紧张局面，有效地改善了灌区的农业生产条件，在发展当地农业生产、治理水土流失、节余水量营造生态林、保护植被、防风固沙、治理荒漠、保持生态平衡、改善生态环境等方面，及促进灌区经济可持续发展发挥着巨大的作用。
依据现有水资源条件，积极兴建小型水利工程，不仅投资小，见效快，而且能很快改善项目区灌溉条件，提高项目区粮食高产稳产，同时在项目区积极推行节水灌溉，有利于节约水资源，缓解我省水资源供需矛盾。因此，大力推行节水改造是项目区农业发展的根本出路，也是缓解我省水资源供需矛盾、建设节水型社会的需要。
由于水资源分布不均，通过农田水利工程建设可以改善水资源分布状况，使灌区农田得到有效灌溉。一方面可以提高农民收入，另一方面可以有效地改善农村的生态环境，有水的地方都能呈现出绿意盎然的景象，从而改善当地小气候。所以要及时改善农村环境，必须加快农田水利事业发展。合理发展“绿色经济”、生态农业、循环经济”，发展无公害产品和绿色食品，保护绿色生态环境，促进农田水利事业的快速健康发展。
3.项目区水量平衡分析
雷惠灌区是以无定河为水源的渠灌区。虽区内地下水埋深浅，矿化度小于1.0g/L，符合灌溉水质要求，具有很好地开发利用价值和前景，但基本没有采用井灌，属于纯地表水灌区。通过对灌区水源来水量、灌溉用水量分析计算，采用设计代表年法进行灌区水量平衡分析。
3.1 可供水量分析计算
（1）年径流量频率分析
雷惠渠区渠首位于无定河赵石窑水文站附近，故采用赵石窑水文站水文资料进行来水量分析计算，该站具有1956～2005年50年实测径流资料，为了保证长系列水文资料的一致性，根据水量平衡分析的原理和需要，对实测径流资料进行还现一致性处
理。
通过频率分析得到，赵石窑水文站多年平均径流量42422万m3。保证率50％的年径流量为42146万m3，保证率75％的径流量为38561万m3。
（2）来水量计算
根据年径流量频率分析和实测径流资料，可得其保证率50％的设计代表年1977年的年径流量及年内分配表。保证率75％的设计代表年1980年和1983年的年径流量及年内分配见表。
3.2 灌溉用水量分析计算
（1）作物种植比例
目前，雷惠渠灌区农作物以种植水稻、玉米、花生、西瓜、蔬菜等作物为主，复种指数达100%。无定河沿岸是榆林地区重要的水稻主产地，具有悠久的水稻种植历史，过去，仅雷惠渠灌区水稻种植面积近达0.2万亩左右。近年来，由于养殖业和饲料产业的发展，玉米和其它经济作物价格不断攀升，市场和经济利益的驱动，使农民自觉不自觉地不断调整种植结构，水稻种植逐年减少，玉米和其它经济作物种植面积逐年增加，水稻种植面积2010年已减少至1540亩。根据榆林市今后逐步压缩水稻种植面积的农业种植结构调整政策，鉴于雷惠渠灌区目前水稻种植区部分区域地下水位高，存在渍害和盐碱问题，不宜改种旱作物的实际情况，灌区节水改造后水稻种植面积由灌区节水改造前的7700亩压缩至灌区节水改造后的1540亩。
（2） 作物灌溉制度与灌水率
雷惠渠灌区灌区节水改造前以玉米、水稻种植为主，分别占作物种植面积的45%和35%，灌区节水改造后以玉米种植为主，占作物种植面积的70%。根据灌区多年运行实际，根据有关灌溉试验研究资料、灌区多年运行实践，以及灌区节水改造后管理措施的变化等，可得该灌区节水改造后主要作物50%保证率的灌溉制度与灌水率。
根据主要作物的灌溉制度、控制面积、作物种植比例和灌水延续时间，由下列公式
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计算出改造后各种作物每次灌水的灌水率，然后根据所计算的灌水率做灌区初步灌水率图。由作物灌水率计算表和初步灌水率图可以看出：造成灌水率峰值的主要是7月份水稻孕穗期和玉米穗花期的灌水，而此期正值水稻和玉米的关键灌水期，另外，原各类作物灌溉制度和初步灌水率图无灌水间歇时间，不利于灌区管理和工程维修。因此，在不影响作物需水要求的前提下，将初步灌水率图进行修正，对作物灌水时间适当调整，即玉米灌水延续时间由8天延长为12天，蔬菜等作物灌水时间适当前后调整，水稻灌水延续时间不变，削减灌水率高峰，并留出灌水间歇期。
由修正后的灌水率图，取灌水延续时间较长的最大灌水率为设计灌水率： m3/s·万亩。
（3） 灌溉需水量计算
根据主要作物的灌溉制度、灌溉面积，有关公式W净=∑计算的灌溉需水量。
（4）灌溉用水量及用水过程计算
通过分析计算，灌区现状和节水改造后，50%设计水平年灌溉用水量及用水过程，结果见表3-7至表3-12。灌区现状和节水改造后，灌溉水有效利用系数分别为：
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3.3 水量平衡计算
根据以上来水量与灌溉用水量及用水过程计算结果，进行水量平衡计算，雷惠渠灌区渠首为有坝侧向引水，枢纽由拦河坝、进水闸组成，进水口尺寸为2.1m×6.0m，在无定河水源来水满足灌溉需水要求的情况下，渠首不存在制约灌溉引水的条件。从用水量、来水量及其过程和水量平衡计算结果可以看出：灌区现状和节水改造后(近期)，50%设计水平年的来水量，均满足灌区灌溉用水要求。
3.4 灌溉节水量计算
根据灌区现状和节水改造后(近期)50%设计水平年灌溉用水量计算结果。灌区节水改造后，50%保证率的灌溉用水量从改造前的1636.5万m3减少到584.3万m3，年节水1052.2万m3，节水效果显著。
参考文献：
(1)《榆林地区实用水文手册》1973.3
(4)《节水灌溉工程技术规范》GB/T 50363-2018
(3)《陕西省小型农田水利基本建设项目节水改造实施方案编制指南》2008.1
(4)《陕西省人民政府关于进一步加强农业灌溉设施建设的意见》(陕政发【2011】19号)