经济型喷滴灌效益调查

梁建东,奕永庆

(1.余姚市姚西北水利管理处,浙江 余姚 315400;2.余姚市农村水利管理处,浙江 余姚 315400)

1 喷滴灌技术简介

喷滴灌—是喷灌、微喷灌、滴灌的简称。经济型喷滴灌是创造学、技术经济学、优化设计与喷滴灌设计相结合,对系统的每一部分精打细算、避免浪费,使工程造价降低50%以上的设计方法,简单概括为“八个化”。

1.1 单元小型化

我国南方大部分为河网灌区、山区塘坝灌区和北方井灌区,与渠灌区相比具备水源条件。以6.7～13.4 hm2为灌溉单元,每座泵站或每套水泵机组灌溉面积为6.7～13.4 hm2,轮灌次数为10～20次,0.67 hm2为轮灌面积,水泵口径为65 mm,总管直径为90 mm。当1 000 m＜干管长度＞300 m,直径为110mm,仅此1项可降低管道成本4 500～13 500元/hm2。以0.67 hm2为轮灌面积,平原灌区水泵装机功率为11 kW,可利用农村现有低压电网,并可节约新建高压线路、配变压器的费用3 000～6 000元/hm2。因此,灌溉单元小型化是“经济型”的基础。

1.2 管径精径化

管道成本占喷滴灌工程的50%～60%,节约管道成本是降低工程造价的关键。以笔者提出的 “允许水力损失”新参数及变形后的新公式,推求管道直径 D=4.77×避免管径和壁厚的浪费。

1.3 干管河网化

利用南方的河网优势,部分主管由河道或沟渠代替,避免出现沿着河道埋设管道的浪费。

1.4 泵站移动化

即使建造简易的泵房也需要1万～2万元,平均1 500～3 000元/hm2,同时还需占用耕地。水泵设备运行时间一般＜200 h/a。

1.5 管材PE化

聚乙烯(PE)管具有“韧柔性”,是新兴的管材,而价格仅为钢材的1/2。

1.6 喷头塑料化

塑料喷头价格仅是金属喷头的1/4,还能避免失窃。

1.7 微喷水带化

用微喷水带代替常规的微喷头,造价仅4500～7 500元/hm2,不易堵塞,且使用灵活,便于农机作业。

1.8 滴灌薄壁化

滴灌管的寿命取决于滴头的堵塞,而不是壁厚。早已在管壁磨损前因滴头堵塞而报废,因此提倡壁厚≤0.6 mm。

2 推广情况

余姚市把喷滴灌作为农民增收的实事工程、民生工程之一。2000—2007年安排专项资金100万元/a,从2008年开始增加到500万元/a,补助比例50%。从2007年开始,宁波市安排节水灌溉资金22.5万元/hm2,宁波市政府、宁波市水利局领导多次强调“喷滴灌计划不封顶,工作要有突破,资金可以追加”,2010年专项资金达2 500万元,补助比例达35%。

余姚市把经济型喷滴灌应用于山区竹笋、杨梅、茶叶、红枫、樱桃、果桑以及平原蔬菜、葡萄、密梨、西瓜等30种作物。到2010年底,推广面积达6 667 hm2,占宜建面积的32%,其中山区占43%。山区、平原的造价分别为10 000,8 550元/hm2,平均为9 195元/hm2;山区、平原的效益分别为9 315,13 680元/hm2,平均为 11 490元/hm2。累计受益面积为21 000 hm2,农民收入增加2.37亿元。经济型喷滴灌历年发展面积见表1,不同作物经济型喷滴灌面积见表2。

表1 经济型喷滴灌历年发展面积表 hm2

表2 不同作物经济型喷滴灌面积表 hm2

从2003年开始,余姚市把微喷灌应用于畜禽场的降温和消毒,安装面积25.8万m2,占规模化养殖场的90%。畜禽场微喷灌历年安装面积见表3,不同畜禽场微喷灌面积见表4。

表3 畜禽场微喷灌历年安装面积表 万m2

表4 不同畜禽场微喷灌面积表 万m2

2003—2010年,宁波市新建喷滴灌面积15 700 hm2,2009—2010年浙江其它各市新建面积13 500 hm2。

3 效益调查

3.1 9种主要作物的喷滴灌效益调查

2009年对9种主要作物的喷滴灌效益调查结果见表5。

表5 9种主要作物的喷滴灌效益调查结果表

采用加权法得效益19 140元/hm2,乘上类推系数0.6,得面上效益为11 484元/hm2。

3.2 4种畜禽场的喷灌效益调查

2009年对4种畜禽场的喷灌效益调查结果见表6。

表6 4种畜禽场的喷灌效益调查结果表

加权平均得效益为28.3元/m2,乘上推广系数0.6,得面上效益为17元/m2。

3.3 典型实例效益调查

3.3.1 竹笋喷灌

陆埠镇孔岙村有竹山273 hm2,从2002年开始利用10万m3库容的水库安装自压喷灌,连续8 a每年安装1片竹林,到2009年底共安装247 hm2。多年实践证明,喷灌使鞭笋增产30%左右,增产975 kg/hm2,增收7800元/hm2,对冬笋、春笋、毛竹生长有利,很受农民欢迎。

3.3.2 茶叶喷灌

三七市镇德氏茶场,2001年安装半固定喷灌2.7 hm2,成本不到6 000元/hm2。茶园每年喷灌20多次,茶苗圃喷灌30～40次,除灌水抗旱,还用于除霜防冻,平均增产干茶22.5 kg/hm2,增加净收入2.7万元。2008年新承包的33 hm2茶园也全部装上了喷灌。

3.3.3 蔬菜微喷灌

泗门镇康绿蔬菜合作社,2007年安装喷灌46.7 hm2,大多数为水带微喷灌,仅少数固定喷灌,投资分别为6 900,9 000元/hm2。具体效益如下:

(1)喷灌水质量好,比天下雨好,表土不板结,蔬菜长势快、产量高、卖相好、价格高,只要碰上1次干旱就能多收1.5万～3万元/hm2;

(2)节省成本。结合施肥可节省劳力及肥料成本4 500多元/hm2;

(3)节省用水。与沟灌相比节水2/3,每次节省300 m3/hm2,1 a灌6次,节水1 800 m3/a。

3.3.4 猪场微喷

黄家埠康宏畜牧场有猪舍1.45万m2,2007年安装微喷设备,成本7元/m2用于降温和消毒。有4点好处:一是每个猪舍只需喷5～7 min/次,节省劳力;二是雾化好且均匀,用药节省50%且消毒效果好;三是无噪音有利于猪生长;四是夏天舍内温度＜35℃,猪食欲正常,节省饲料,年综合效益达到36.3元/m2。

4 结 语

基于技术经济学原理以及优化设计方法,喷滴灌工程造价可比常见设计降低50%。喷滴灌除了灌水以外还有施肥、除霜、喷药等多项功能;除了节水以外还具有优质、增产、节省劳力及肥药成本等综合效益;除了种植业还可用于养殖业,是完整意义上的现代农业基础设施,应积极推广经济型喷滴灌技术。