济源市西部山区雨水利用技术及其效益探讨

□李日运 □冯高峰（华北水利水电学院）

雨水利用是一项新兴而又古老的技术。目前，我国雨水利用技术的重点在农村，特别是西北内陆缺水地区。济源市结合自身独特的自然地形、降雨特点等一系列因素，在西部山区开发了集雨灌溉的项目。经过经济、社会及生态方面的评价，该项目具有投资少、回报高、见效快的特点，是一项简洁高效的项目。

一、济源市雨水资源概况

济源市位于河南省西北部，南临黄河,与洛阳隔河相望,东与沁阳、孟县接壤,西部和北部与山西省交界，地处北纬34°54′～35°15′，东经 112°15′～112°45′之间。

济源市属暖温带大陆性季风气候，季风进退与四季替换比较明显。济源市多年平均降水量696mm，年际差别较大，降水多集中在夏季(6～9月份)，平均达471mm，占全年的68%左右。

二、济源市西部山区雨水利用适用技术体系

针对济源西部山区的自然环境条件特点和雨水集蓄利用技术在该区建设中的应用情况，由此产生了两种相应的技术体系，即雨水汇集体系、雨水贮蓄利用体系。

（一）济源西部山区雨水汇集体系

在山区，雨水汇集体系基本上可以分为工程整地集流技术、植物集流技术和人工集流技术三大类型。根据济源市西部山区成土母质多为紫红色泥页岩，其上覆盖着第四系黄土及红色粘土的特点，主要选用人工集流技术。

人工集流技术经过一段时期的发展，已经得到很大的完善。它主要由集流面(或集流场)，导水设施(如集水渠，引水管等)组成。由于西部山区地形起伏较大，地块多为小条块梯田，当地居民受饮水条件限制，多居住在地势较低的沟谷底部，因此，该项目不适合建设专门的集雨场，只能选取一些地势较高的公路路面作为集雨场。公路混凝土集流面，坚固耐用，集流的效率较高，一般可达73%~80%。

（二）济源市西部山区雨水贮蓄利用体系

雨水的贮蓄是将由集流面汇集到的雨水有效地调节和贮存。它与雨水汇集同等重要，也是雨水集流利用工程中的关键环节，而雨水高效利用技术主要是通过节水灌溉技术来实现。

1.集水池：

在项目区，雨水的贮蓄以集水池完成。拟需新建集水池24座，容积大小分别为500m3、1000m3,并可就近引用山区大型供水工程水量灌池补充雨水灌溉水量的不足。

2.管道：

在项目中，利用PVC管铺设管道。管道的布置形式为以24座蓄水池为依托，并依据自然地形、地块、道路等因素布置管道系统，要求线路最短，控制面积最大，便于机耕，管理方便。该系统末级管道垂直于种植方向，沿地堰布置，出水口间距控制在50~100m之间，每个放水口安装一个水表。

3.灌溉方法：

微灌技术，即按照作物和林果的需水要求，通过低压管道系统与安在末级管道上的特制滴头，将水以较小的流量均匀、准确地直接输送到根部土壤。常用的主要有滴灌、穴灌、微喷灌和渗灌注水播种技术。研究表明，与漫灌相比，微灌可节水60%～70%，是一种有效的雨水利用技术。应项目区村民的要求，果树、烟草等使用穴灌。

三、济源市西部山区雨水利用项目效益评价

（一）经济效益评价

小型农田水利工程建设经济效益主要体现在节水、节地、增产等方面，而本项目工程实施前区内无灌溉设施，不能灌溉，不存在节水效益和节地效益，故本效益分析中只计算增产效益。本规划采取的效益估算方法主要是对比法。即：用项目实施后作物效益与实施前（即无法灌溉）平水年作物效益进行比较计算。

效益分析采用静态分析方法，主要估算参数为：年净效益、投资回收年限、投资收益率。

1.效益分摊原则和方法

农作物增产是水利农业措施综合作用的结果，先进的灌溉技术只有与良种、肥料等结合，才能最终实现节水增产之目的，因此应对农业增产值进行合理分解，根据当地实际情况选定增产效益的水利分摊系数为45%。

2.年总效益估算

经过雨水利用项目的实施，该项目区的亩产量及平均单价都有了较大幅度的提高。该项目年总效益如表1:

表1 集雨灌溉项目年总效益表

3.生产成本

（1）水费：

根据用水来源，最多60%来水靠供水工程和黄背角水库干渠灌池(水池水损按20%)计算。则项目区年灌溉用水量如下表2：

表2 项目区年灌溉用水量表

维护修理费：包括材料、维修及管理费用，费率为1.5%，则为10.34万元。

年大修费：大修率约为2.4%，则年大修费为6.55万元。

（2）人员工资：

王屋山供水工程内村级管水员工资由水费中支出,不再计算;黄背角水库灌区内村级管水员由村饮水工程管水员兼任,共3人,每人每年由村委在水费中加征1200元给以补助,共计3600元。

群众灌溉人工费用：亩次灌溉用人工0.5个,人工费用按每人每天33.24元(按济源当地打工工资平均价计算),年灌溉人工群众用工费为4.99万元。则年灌溉人工费总额为5.35万元。

（3）折旧费：

按类似工程，该工程平均使用年限为15年，年折旧费为45.97万元。

4.2 建议 一体化的体育课程体系建设任重而道远，要建立纵向衔接、横向一致、内在统一、形式联合的一体化体育课程体系，不仅在课程目标表述上要更加精准和可操作，更加聚焦具有衔接性的核心内容体系确立，还要建立多元立体化上下打通的评价体系，以及实施开放灵活的课程实施策略。这既是为一体化体育课程体系建设提出的切合实际的操作建议，而且，也是未来一体化体育课程体系建设应把握的关键。

根据以上数据显示，年运行费为34.88万元。

4.年净效益

根据以上计算，该工程年净效益为103.72万元。

5.经济效益评价

第一、投资回收年限

T=工程总投资/年利润=6.65年。

考虑到农业生产的特性，按7年计算。

第二、投资收益率

I=年利润/工程总投资=15.0%

通过以上效益分析，该工程项目效益费用比较大，投资收益率高，投资回收年限短，属于投资少，见效快的工程。

（二）社会效益及生态效益评价

济源市西部山区集雨灌溉项目不仅能创造出一定的经济效益，更能创造出社会、生态效益。具体表现在以下几方面：

1.通过节水灌溉增效示范项目的示范带动，引导全市人民更新观念，改变不合理的灌溉和生产模式，进一步增强水忧患意识，用有限的水资源，最大限度地为工农业生产服务。

2.通过项目实施，促进项目区农业种植结构调整，增加山岭区农民收入，加快小康社会实现步伐。

3.项目的实施是对济源市山区蓄水节灌技术的一次有益探索。如果示范成功，济源市可再利用现有供水工程发展经济作物灌溉面积0.4万hm2，对促进山区经济发展将起到积极作用。

4.该项目涉及的核桃园系我市退耕还林时群众栽种的果树，如果通过项目实施得到灌溉，将对全市退耕还林工作起到促进作用，有利于山区生态恢复和环境的改善。

四、结论

济源市西部山区集雨灌溉项目是一项值得投资的项目，它具有投资少、见效快、回报高的特点，并可以向其他山区推广。它不仅创造了较高的经济效益，并且在社会、生态上产生了影响，改善了山区人民的生活。总之，雨水利用研究方兴未艾，它对于雨水资源的开发利用、城市生态改善和城市可持续发展具有重要意义。参考文献

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