丛梅梅
盖州市项目区用水节水合理性分析
丛梅梅
(辽宁省水文水资源勘测局营口分局,辽宁 营口 115003)
节水增粮行动工程的任务主要是确保项目区现有粮食作物及经济作物用水及发展需要,根据辽宁省盖州市“节水增粮行动”项目实施方案,通过提高灌溉用水量,从而节约水量,对用水和节水进行了详尽的分析。
用水;节水;项目区;节水增粮
根据辽宁省盖州市“节水增粮行动”项目实施方案,盖州市项目片区的总面积为5.4万亩。其中新增面积3.2万亩,新建大口井314眼;改造面积2.2万亩,改造大口井217眼。整个项目分4年完成。取水水源为地下水,项目总取水量519万m3,其中新增取水量189万m3。灌溉方式采用管灌和微喷的方式。
项目片区全部分布在碧流河流域,多年平均地表水资源量(营口境内)为37823万m3,“节水增粮行动”取水水源采用地下水。项目实施后增加地下水开采量189万m3,只占论证区地下水资源量4232万m3的4.5%。因此建设项目灌溉水源选用地下水,是符合盖州市实际情况的。
1.1 工程建设情况
盖州市2012~2015年“节水增粮行动”总灌溉面积5.4万亩,主要灌溉作物为玉米,面积为5.0万亩,采用管灌的灌溉方式;其次为西瓜,面积为0.4万亩,采用微喷的灌溉方式。项目区分布在4个乡镇34个行政村,共13个片区。节水增粮灌溉面积占全市总耕地面积的10.8%。
灌溉都采用大口井,灌溉水源均为地下水。地下水用水泵从地下抽取后,通过干管、支管、辅管、毛管(管灌带、微喷带)输送到灌溉地块,给作物供水。设计玉米管灌定额95m3/亩,西瓜微喷定额110 m3/亩计算,项目区“节水增粮”行动项目共需水519万m3。项目区内共布设大口井531眼,其中需新打井314眼、改造旧井217眼,设计水源保证率85%。
1.2 效益分析
(1)增产效益。增产效益主要指大田粮食作物实施高效节水灌溉后增加的生产能力。项目实施后,玉米由原来平均亩产量500kg增加到680kg,每亩增产130kg,玉米按2.2元/kg计算,0.98万亩产田共增加效益280.28万元。西瓜由原来多年平均亩产量4400kg增加到4880kg,每亩增产480kg,西瓜按0.5元/kg计算,0.1万亩产田共增加效益24万元,共增加效益304.28万元。
(2)年灌溉效益。项目实施后每年增加效益304.28万元。上述效益中,水利灌溉效益分摊系数按0.6计,则水利灌溉效益达182.6万元。
(3)人均增收指标。项目区内共有人口19677人,总灌溉效益为304.28万元,人均增收155元。
根据《水利建设项目经济评价规范》,选用经济内部收益率、经济净现值、经济效益费用比等国民经济评价指标,评价各项工程项目的经济合理性。通过分析计算,该项目的经济内部收益率为10%,经济净现值为367.06万元(is=8%),经济效益费用比为1.05(is=8%),投资回收期为7.05年。
由此可见,项目在技术上是可行的,在经济上是合理的。
项目实施后,农田得到了有效改造,降低了灌溉定额,提高了水资源利用率。节水灌溉改变了项目区的种植方式,增加复种指数可有效地提高土地利用率。由于采用浅湿灌溉、微滴灌等节水方式,不产生径流,对土壤基本不冲刷,能有效的控制水土流失。节水灌溉工程可保证对作物适时、适量的灌溉,改善田间小气候,减少田间温差和干燥、减少病虫害。
项目实施后,由于增加了复种指数,提高了土地利用率。因而农药、化肥的施用量也相对增加。致使土壤中残留量增大,有机质含量相对降低。所以应推广残留期短、低毒害的农药和有利保护土壤环境的化肥。
5.1 用水规模合理性分析
盖州市2012~2015年“节水增粮行动”项目区全部布置在碧流河流域,实施高效节水灌溉5.4万亩,其中改造2.2万亩,全部为玉米;新增3.2万亩,其中玉米2.8万亩,西瓜0.4万亩。按照玉米管灌定额95m³/亩,西瓜微喷定额110m³/亩计算,本次“节水增粮行动”共需水519万m³,占所在流域地下水可开采量的8.7%,所以该项目的用水规模合理。
5.2 灌溉方式合理性分析
5.2.1 管灌
管灌技术与传统的地面灌水技术相比,主要通过两个途径省水。
(1)管道输水的渗漏损失和蒸发损失小,可提高水的有效利用率。各地实践表明,管灌系统比土质明渠系统一般可节水30%左右,最高可达56%,比砌石防渗渠道可省水15%左右,比混凝土板衬砌渠道节水约7%。
(2)田间灌水损失和浪费小,田间水的有效利用率高,一般可达0.9以上;灌水均匀度高,比一般的畦、沟和漫灌灌水质量好,节水效果更显著。
5.2.2 微喷
微喷灌是介于喷灌与滴灌之间的一种灌水方法。微喷灌主要具有以下优点。
(1)节水、灌水质量高。微喷把水直接送到作物的根部,满足作物全部需水要求,灌水质量高。而且微喷灌采用管道输水,靠近地面喷洒,大大减少了蒸发损失和输水过程中的损失。加之微喷是局部灌溉,减少了部分土壤无效耗水,因而节水。
(2)对土壤、地形和作物的适应性强。微喷灌是一种管道输水的局部灌溉,水一直送到作物附近。它几乎适应各种复杂地形。与滴灌相比水滴小得多,可避免大流量滴头在粘土土壤中发生地表径流和形成水洼及透水性很大的沙土和深层渗漏,对土壤的适应性好。微喷灌可用于各种地、土质下的果树、花卉及苗圃、城市园林绿化等。
(3)防堵塞性能好。微喷头的孔径比滴头大很多,防堵塞性能好,对水质过滤要求低,相对也降低了成本。
(4)促进作物增产。微喷灌还可以结合作物叶面施肥、喷药等使用。喷水时雾化程度较高,可以增加作物湿度,调节土壤温度,且对作物打击强度小,具有显著增产作用。因此盖州市“节水增粮行动”采用管灌和微喷的灌溉方式是合理的。
5.3 用水指标及其合理性分析
2012~2015年,盖州市“节水增粮”行动共涉及四个乡镇13个项目片区。对50000亩玉米采用管灌密植大垅双行,垄距为1.2m,株距为0.3m,亩均种植4500株,对4000亩西瓜采用微喷的灌溉方式,行距为1.5m,株距为0.5m。根据盖州市多年实践经验和现行规范,玉米管灌后作物灌溉制度按作物全生长期的需水要求所制定的灌溉次数为5次、灌水周期为6天,玉米管灌设计灌水定额为20.54m3/亩,灌溉定额为95m3/亩。根据《辽宁省行业用水定额》确定西瓜微喷灌溉定额为110m3/亩。
项目实施后,玉米采用管灌,灌溉定额由原来的150 m3/亩减到95 m3/亩,灌溉水利用系数为0.8;西瓜采用微喷后,灌溉定额为110m3/亩,灌溉水利用系数为0.90,由此说明建设项目用水指标是合理的。
发展节水灌溉不是简单地降低农业灌溉的用水量,而是一项综合工程,它既依赖于现代灌溉技术的研究、推广应用和技术培训等环节,也涉及水土资源的合理利用、农业种植结构的调整、用水管理体制的改革、水价政策的制定和生态环境保护等领域。
盖州市节水灌溉就是根据本地的实情,综合考虑社会、经济、资源、环境和技术因素,采取适合本地特点的玉米管灌和西瓜微喷的农业高效节水灌溉措施。采用管灌方式后,灌溉定额为95m3/亩,相对大水漫灌农业灌溉方式亩均节水55m3,使灌溉水平均利用率达到80%以上。说明发展管灌的节水潜力空间很大。而微喷技术本身就是一种高效节水的灌溉技术,根据目前的技术水平,再节水的潜力不大。未来项目运行后,主要是通过加强用水管理、增强农民节水意识、开展节水技术培训等方式来减少实际用水。
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10.3969/j.issn.1008-1305.2014.05.008
TU991.64
B
1008-1305(2014)05-0023-03
丛梅梅(1980年-),女,工程师。