五常市建设机电井灌区可行性分析

尹天波

(五常市水务局，黑龙江 五常 150200)

1 概述

根据国家和省提出的增加粮食产能的战略部署，五常市在国民经济“十二五”规划中提出了新增水田面积1.33万hm2的奋斗目标。五常市现有耕地面积25.92万 hm2，其中水田面积12万hm2，素有张广才岭下水稻王国之称。发展水田面积不仅是保障粮食生产安全的需要，同时也是调整农业产业结构、促进农民快速增收致富的有效途径。

随着磨盘山水库向哈市供水二期工程的投产，供水能力达到11.76 m3/s，年供水总量达到3.37亿m3。同时磨盘山水库还担负下游近2.07万hm2农田灌溉的供水任务，每年约2.1亿m3。而磨盘山水库供水工程设计里仅能为农业灌溉年提供水量0.66亿m3，哈市供水和农业灌溉互相争水的潜在危机将日趋明显。2011年2月末，磨盘山水库蓄水仅1.6亿m3，抗春旱保春灌的形势极为严峻。高效利用较为丰富的地下水资源建设井灌区，不仅可以新增水田面积，还可以有效解决磨盘山水库向哈市供水与当地农业灌溉用水之间的矛盾。

本文以五常市兴隆乡、拉林镇、背荫河镇为例阐述建设井灌区的可行性。

2 项目区基本情况

项目区地貌类型有丘陵、高平原、微倾斜平原和河谷平原，地下水资源丰富，交通便利，电力设施完善，地面平坦开阔，分布集中连片，规划打机电井160眼建设井灌区，可发展水田面积2 067 hm2。

2.1 水文地质情况

项目区气候为寒温带季风气候，年活动积温2 600～2 700℃，全年日照时数2 600 h，无霜期140 d，是五常市年积温高、日照时间长，无霜期长的地区，年降雨量550～600 mm。

区内水文地质条件较好，河漫滩区含水层厚度20～30 m，单井涌水量2 000 t/d，富水性中等;阶地区含水层厚度20～40 m，单井涌水量2 500～5 880 t/d，富水性极强;平原区含水层厚度15～43 m，单井涌水量1 000～3 500 t/d，富水性较强。地下水埋藏较浅(水位埋深最大20 m)便于开采，地表覆盖层透水性较好，由大气降水补给，来源可靠。地下水化学类型为重碳酸钙型，受工业污染程度影响轻，酸碱度，硬度、矿化度、灌溉系数、钠吸附比、离子含量等均符合国家农田灌溉水质标准。

2.2 社会经济情况

本区北靠哈尔滨市，区内交通比较发达，G202、G1211国道和拉滨线铁路纵贯南北，蜚拉公路联结东西，电力比较充足。总土地面积1 249 km2，占全市总面积的17.3%。耕地面积8.83万hm2，占全市耕地面积的34.15%。人口27.6万人，其中农业人口21.9万人。

3 地下水资源分析

3.1 降水入渗补给(系数公式法)

式中:W1为降水入渗补给量;α为降水入渗补给系数，取α=0.17;P1为降水量，取P=0.575 m;F1为计算区面积，F1=785 621 000 m2。

W1=0.17×0.575×785621000=0.768亿m3

3.2 河渠湖库渗漏补给

式中:W2为单侧河渠渗漏补给量;K为渗透系数，m/d，取K=0.4 m/d;I为垂直于河渠单侧剖面的水力坡度，取I=1/500;A0为单位长度河渠垂直于地下水流向的剖面面积，A0=34 500 m2;L为计算的河渠长度，L=10 800 m;t为渗漏时段，t=120 d。

W2=0.4×1/500×34500×10800×120=0.358亿m3

3.3 区外侧向补给量

式中:W3为区外侧向补给量;K为渗透系数，取 K=0.5 m/d;I为垂直于本区边界线剖面的水力坡度，I=1/500;A1为单位边界线长度垂直于地下水流向的剖面面积，A1=34500m2;L为计算的边界长度，L=2 500 m;t为计算时段，t=120 d。

W3=0.5×1/500×34500×2500×120=0.104亿m3

3.4 地下水量均衡计算

式中:Wa为地下水各项补给量的总和，m3;Wb为地下水各项排泄量的总和，m3;μ为给水度，随岩性和地下水位埋深而变，μ=0.145;Δh为计算时段始末地下水位埋深差值，Δh=0.545 m;F为均衡区的计算面积，F=1 249 000 000 m2

Wa=W1+W2+W3=0.768+0.358+0.104=1.23亿m3

Wa-Wb=0.145×0.545×1249000000=0.99亿m3

3.5 地下水分析结论

按灌溉定额以850 m3/666.7m2计算，发展水田2 067 hm2年需水0.264亿m3，小于可开采量0.99亿m3，故满足项目区内水量平衡要求。

4 井、泵、机电配套估算投资

项目区成井深度变化在40～60 m，以50～55 m居多，以55 m为标准，每眼成井费用约3万元，160眼共需480万元。

水泵选用200QJ—80—44型，每台约1.6万元，160台共需256万元。

配套动力电共需457万元，包括100 kV安变压器1.5万元/台，32台需 48万元;输电线路 6.4万元/km，12.5 km需80万元;配电线路5万元/km，51.4 km需257万元;其他费用72万元。

井、泵、机电配套估算投资约1193万元。

5 渠系整修估算投资

参照五常市水稻节水控制灌溉技术示范区建设标准，土地平整高差高低≤2 cm，建20 m2×40 m2标准格田。每33.33 hm2整平土地打池梗土方为2万m3;修农渠及防渗2 010 m、土方1 608 m3，混凝土217.1 m3;农门3处，过路涵管24个，混凝土12 m3;入田涵管30个，土方8 m3，混凝土3 m3。

工程量小计:土方21 616 m3，混凝土232.1 m3。

综上，项目区整地修渠总工程量为:864 640 m3，混凝土9 284 m3。渠系整修估算投资:以土方单价10元，混凝土单价800元计，共需2039.68万元。估算总投资3286.68万元。

6 效益分析

本项目以建设井灌区结合治理北部涝区、旱田改种水田来提高经济效益。目前项目区作物以玉米和大豆为主，比例为8∶2，单产分别为 654 kg和 215 kg，加权平均单产 571.9 kg，产值661.30元。如改种水稻单产基本相当，单位(666.7 m2)产值1584.24元，比种植玉米和大豆增加922.94元，扣除生产费用增加部分(以200元计)增加收入722.94元/666.7m2，2 067 hm2可增加产值2241.12万元。效益可行。