花海灌區地下水位變化對灌溉水資源供需的影響研究

田多明

摘 要：在花海灌區，水資源利用率低且存在嚴重的流失和浪費現象，這直接影響了農田灌溉的供需關系。地下水位變化對灌溉水資源供需的影響尤為突出。隨著地下水位的下降，灌溉水供給不足，使得農田無法獲得足夠的水資源滿足作物的需求，進而影響農作物的產量和質量。地下水位下降還可能導致農田土壤的鹽堿化加劇，進一步惡化灌區的生態環境。為此，分析了花海灌區灌溉水資源供需現狀，并給出了相應的解決對策。

關鍵詞：花海灌區；地下水位變化；灌溉水資源供需

中圖分類號：TV213.4 文獻標志碼：B文章編號：2095–3305（2024）01–0-03

在花海灌區，地下水位變化對灌溉水資源的供需關系有著重要的影響?；ê９鄥^作為我國主要的農業產區之一，具有豐富的農業資源和灌溉水資源，但由于過度抽取地下水和不合理的水資源利用方式，地下水位出現了持續下降和波動的趨勢。這種地下水位變化不僅會對灌溉水資源的可持續供應造成威脅，還會對農田生態環境和農作物生產帶來一系列問題。因此，深入探討花海灌區地下水位變化對灌溉水資源供需的影響具有重要的理論意義。

1 項目概況

花海灌區是疏勒河流域三大灌區之一，位于玉門市新市區以北75 km，石油河下游的花海盆地。灌區南靠寬灘山北麓戈壁，北接馬鬃山前戈壁，西鄰昌馬灌區青山農場，東與金塔縣接壤，隸屬于玉門市[1]?；êＥ璧氐貙俸游髯呃缺迸璧叵盗械幕ê６π屡璧?，其南北兩側為低山丘陵，西側經紅山峽、青山峽與玉門盆地相連，東側以斷口山洪積扇軸與金塔盆地相鄰。盆地內地勢南高北低，西高東低，海拔高程在1 425～1 210 m。

2 花海灌區地下水位變化對灌溉水資源供需的影響因素分析

2.1 花海灌區的水資源供需矛盾突出

作為甘肅省疏勒河流域的重要灌溉區域，花海灌區面臨著嚴峻的水資源供需矛盾。灌區是以疏勒河河水為主，石油河、地下水進行補充的灌溉的中型自流灌區。灌區核定年取水許可量為7 896億m3，2019年灌區斗口用水總量為8 993.922 8億m3（包括林地），2019年通過石油河河道向花海干海子自然生態保護區輸水5 251.85萬m3，用水供需矛盾突出。

同時，該灌區地處偏遠，交通不便，使得水資源的運輸和供應難度加大[2]。灌區農田灌溉系統主要由“引、蓄、輸、配”四大部分組成，引水工程疏花干渠長43.3 km，建筑物64座，蓄水工程赤金峽水庫為中型水庫，總庫容3 878萬m3；新舊引水渠首2座，輸水工程干渠5條，總長60.5 km，花海灌區核定配水面積122.06 km2。通過多年的運行灌溉系統的老化、不完善及水資源的浪費等問題，也進一步加劇了花海灌區的水資源供需矛盾。

2.2 花海灌區的地下水觀測井選址不合理

一方面，觀測井的井深測量存在誤差。這主要是因為井底出現坍塌現象，導致井深測量不準確，從而無法正常反映該井范圍內的地下水變化狀態。這給地下水資源的準確觀測和數據采集帶來了很大的困難。另一方面，觀測井的地理位置不合理。觀測井地處農戶的耕地中，旁邊有農田灌溉渠道，這使得觀測數據無法準確反映該地域地下水位動態情況。因此，需要對觀測井的位置進行重新選址和布局，保障觀測數據的準確性和可靠性。

2.3 花海灌區的地下水監測工作有待加強

第一，部分地下水監測設備和儀器還不夠先進，無法滿足現代化的水資源管理需求。第二，地下水監測工作的人工操作比較煩瑣，需要耗費大量的人力和物力，而且誤差較大，從而影響了監測數據的準確性和可靠性，也制約了地下水監測工作的效率和質量。針對這些問題，需要加強花海灌區的地下水監測工作。一方面，需要更新和升級現有的監測設備和儀器，引入先進的自動化監測技術，增強監測數據的準確性和可靠性；另一方面，需要加強人員的培訓和管理，提高監測工作的專業水平和效率。同時，需要建立健全的監測制度和機制，實現監測工作的規范化和科學化。

3 花海灌區灌溉水資源供需的解決對策

3.1 多元化水資源供應，完善水資源管理機制

推廣節水灌溉技術，如噴灌、滴灌等，提高灌溉水利用系數，減少灌溉過程中的水資源浪費[3]。灌溉水利用系數是指灌入田間的有效水量與渠首引進的水量之比，通常以符號ηω表示。灌溉水利用系數公式為：

ηω=m/q

式中，ηω是灌溉水利用系數的符號，表示田間凈灌水定額與渠首引入流量之比；m為田間凈灌水定額，表示用于灌溉的水量；q為渠首引入流量，表示渠道入口的水量。

假設某農田采用噴灌方式進行灌溉，田間凈灌水定額為50 m3/667 m2，渠首引入流量為100 m3/667 m2，

則該農田的灌溉水利用系數為：

ηω=50/100=0.5

采用噴灌等節水灌溉技術能夠提高灌溉水利用系數，從而減少灌溉過程中的水資源浪費。

第一，加強田間灌溉管理，實施灌溉預報制度，根據作物生長需求和土壤墑情，合理確定灌溉時機和水量，提高灌溉效益。灌區實驗點1個，試驗田塊8塊，計劃在每塊試驗田的上、中、下游埋設聚碳酸酯探管。通過提高渠系水利用系數，渠系和農田節約的水資源量可用于生態環境的需水，通過人工調劑，合理分配生態環境用水，有利于美化環境、改良土壤、調節灌區小氣候，促進農業生態環境協調發展和生態系統的良性循環。積極推進跨流域調水工程，從水資源豐富的區域向花海灌區調水，增加可供水量。據統計，花海灌區2023年的灌溉用水量成功地從2010年的1.3億m3增加至2.0億m3，增長近3倍。這一成果得益于該地區積極推廣節水灌溉技術，如噴灌、滴灌等，有效提高了灌溉水利用系數，減少了灌溉過程中的水資源浪費。

第二，為緩解花海灌區的水資源壓力，應擴大水資源供應途徑，包括雨水、洪水等非傳統水源的利用。通過對花海灌區的供需平衡分析，明確水資源供需情況，包括來水量、需水量和可供水量。針對花海灌區的實際情況，建立水資源調度模型，綜合考慮用水需求、來水量和水工程運行等因素，為水資源調度提供科學依據，并確定水資源調度的策略和優化目標。水資源調度的策略和優化目標見表1。

第三，建立健全的水資源管理體制和機制，強化水資源監測和保護，防止水資源的污染和浪費。政府應設立專門的監管機構，對水資源的開發、利用、排放等環節進行嚴格監管。優化作物種植結構，減少高耗水作物的種植面積，從源頭上降低灌溉用水量。

3.2 修正井深測量誤差，重新選址布局觀測井

灌區地下水觀測井自安裝自動監測設備以來，仍需人工觀測，個別觀測井觀測操作空間小，觀測費時費力，誤差大[4]?；–G03觀測井地處雙泉子地帶由于開荒打井水位在2021年度下半年地下水位下降嚴重，為此需要定期清理和維護觀測井，保持井壁完整，確保井深測量準確。將花CG03、CG05觀測井定為重點復測、監測、抽測對象，以便更精確地分析以上水位升降的原因，為疏勒河流域準確掌握地域環境水位變化提供資料。灌區地下水觀測井數據見表2。

同時，采用新型的井深測量設備和技術，提高井深測量的準確性和可靠性。根據地質條件和地下水動態變化情況，重新選擇合適的觀測井位置?？梢赃x擇地勢較高、地質條件穩定且遠離河流、湖泊等水源地的地方設置觀測井，避免水文地質條件對觀測數據的影響。盡量選擇地勢較高、地質條件穩定且遠離人類活動干擾的地方設置觀測井，確保觀測數據的準確性和可靠性。

3.3 更新升級監測設備和儀器，規范監測操作流程

及時更新和升級陳舊的監測設備和儀器，采用先進的自動化監測技術和設備，增強監測數據的準確性和可靠性。引入水位傳感器、水位監測儀等現代化設備，實現地下水位的自動監測和數據采集[5]。制定詳細的監測操作流程和規范，確保監測工作的標準化和規范化。

灌區需引進自動化監測系統，實時監測水位、流量、水質等參數，實現遠程傳輸和存儲，為水資源管理提供便捷數據支持。配備專業分析儀器，如水分析儀、電導率儀、水質檢測儀等，確保水質快速準確檢測和分析。確定合理監測點位和頻率，覆蓋整個灌區，每周至少檢測1次。采用穩定可靠的數據傳輸方式，建立合理的數據庫結構，實現對灌區水資源的精確管理。規范監測操作流程，按照《地下水監測規范》要求，明確觀測時間和人員，每月定時觀測，全年每眼井觀測不少于72次。建立監測數據共享平臺，提高監測工作效率和成果利用率。加強地下水保護宣傳，增強公眾認識和保護意識，共同參與地下水保護工作。

4 水資源供需平衡分析

4.1 水資源供需平衡評價指標

水資源供需平衡評價指標是用于評估和比較一個地區或國家的水資源供需狀況的指標。這些指標能夠包括：水資源總量、水資源利用率、水資源分配合理性、水資源保護措施、水資源利用效率等方面的數據。通過對這些指標的評估，能更好地了解一個地區或國家的水資源供需平衡狀況，并為制定合理的水資源管理政策提供依據。

4.2 水資源供需平衡分析方法

觀測并分析灌區的地下水位變化數據，了解動態變化?；跉v史或實時監測數據，確定地下水位趨勢。結合花海灌區的實際，評估灌溉水資源的供需狀況。監測和調查灌區的降雨量、蒸發量、河流流量等，掌握可利用水資源量。同時，考慮灌溉水資源的分配、利用率、保護措施及效益。分析地下水位變化對灌溉水資源的影響。水位上升則增加水資源量，下降則減少。同時，評估地下水開采對儲量和生態的影響。根據上述分析，制定合理的水資源管理策略?？刂频叵滤_采，遏制低水位下降趨勢，涵養水源，保持水土，防治荒漠化。水資源供需平衡分析方法見圖1。

4.3 水資源供需平衡分析結果

本工程實施后，將有效地改善項目區的農業生產條件，加快項目區傳統農業向節水農業、設施農業、生態農業轉變的速度，促進項目區農、林、牧、副業的全面發展，為該地區實現節水增效、農民增收創造了基礎。同時，灌區內實行計劃用水、節約用水，減少了水事糾紛的發生，為灌區農業生產和農村生活創造良好的社會環境，有利于協調社會經濟用水與生態用水關系，促進水資源向高效方向轉移，促進產業結構調整，促進包括節水灌溉在內的一系列節水技術的提高和推廣，從而有效保障生態環境用水，社會效益顯著。項目實施后的效益見表3。

5 結束語

花海灌區地下水位變化對灌溉水資源供需產生了明顯影響，但可以通過加強節水措施、強化水資源監測和管理、推進水資源調劑工程和加強土壤水分管理等綜合施策，實現對灌區水資源的有效保護與合理利用，推動花海灌區的可持續發展。在未來，為了實現花海灌區的可持續發展，需要進一步加強對地下水位變化的監測和管理。引入先進的水資源監測技術和數據分析方法，更準確地了解地下水位變化的趨勢和影響因素。同時，加強與相關部門和專家的合作，共同研究解決地下水位下降問題的方法和措施，制定科學的管理策略。

參考文獻

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[2] 張婧，馬貴宏，高雅，等.華北山前平原典型井灌區地下水水位變化影響因素分析[J].河海大學學報（自然科學版），2022，50（1）：21-28，84.

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[4] 宋增芳，程玉菲，王軍德.景泰川灌區地下水埋深變化與影響因素分析[J].水利規劃與設計，2023（2）：31-34，63.

[5] 萬歡歡.阜陽市地下水超采區水位變化及動態分析[J].治淮，2023（1）：9-11.