微润灌技术在荒山绿化工程中应用的经济分析

陈建CHEN Jian；陆鹏飞LU Peng-fei；杜红磊DU Hong-lei

（①江苏建筑职业技术学院建筑设备与市政工程学院，徐州 221116；②沂沭泗局骆马湖水利管理局，宿迁 223800）

（①School of Construction Equipment and Municipal Engineering，Jiangsu Jianzhu Institute，Xuzhou 221116，China；②Yishusi Bureau Luoma Lake Water Conservancy Bureau，Suqian 223800，China）

0 引言

徐州市绿化荒山工程面大量广，且绿化区域多为丘陵地带，表层土壤贫瘠。目前农林业生产中普遍使用喷、滴灌方法，会导致工程投资成过高，水资源消耗量过大问题。因此，迫切需要找到一种适宜的灌溉技术，以创造出更大的经济和生态效益。新型微润灌溉技术是辽宁省水科院在2006年研发的成果。微润灌溉技术较好地克服以上问题，特别适用于设施农业和荒山绿化灌溉。

1 微润灌溉的原理

新型微润灌溉系统依靠吸力式微润灌水器上特殊材质的导水芯的毛细浸润作用，用微量水，以缓慢释放的方式，24h 不停地供水，使土壤湿润，植物受到灌溉的一种新型地下灌溉新技术。在水压较低的条件下，向作物根部土体导水，以满足作物生长需求。

微润灌溉的灌水器有两种，一种是管状的，称微润管；一种是袋状的，称为“微型水库”。微润管是一具有双层结构的软管，内层是高分子半透膜，外层是保护性透水材料。半透膜上有大量微孔，孔的数量约为10 万个/cm，孔径尺度为10nm-900nm，微润管内充满水后埋在土壤中，管内水分将在土壤水势的驱动下，穿越管壁向土壤迁移，使植物得到灌溉，最后在土壤中形成一个以微润灌溉管为轴心的，沿垄的长度方向伸展的圆柱形润湿体，如图1 所示[3]。

荒山治理是则是利用微润灌溉技术中的“微型水库”为荒山树木进行灌溉。微型水库是用高分子半透膜材料制成的袋状结构。微型水库亦为双层结构设计，同微润管一样，依靠膜内外的势差能驱动，使内部的水分向外迁移，进而达到灌溉目的，避免了大面积棵间裸地水分蒸发损失[1-3]。

图1 微润管示意图

2 微润灌溉应用经济分析

2.1 微润灌溉应用情况综述 到2009年，微润灌溉工程技术作为辽宁省年度央财农业科技推广示范项目，被大量应用于高效农业、林业、城市节水绿化，在山丘地、荒漠化和盐碱地治理中，此项技术优势更为明显。总结微润灌溉技术应用以来的主要成果，在节能和节水方面体现出较强的优势，特别适用于丘陵荒山区域治理，适应性强，使用寿命长。除此之外，主要有以下几个方面优点。

①灌溉均匀且易清除堵塞。能为植物提供连续、充分的灌溉，极端节水，解决了农业灌溉用水严重浪费的问题。在农作物得到充分灌溉的前提下，比国际最先进、应用最广泛的滴灌技术还节水60%-80%，是农田、园林、城市绿地、畜牧业草场、建筑屋顶等绿化最佳的灌溉方式。②节约水资源和电能。与传统系统不同，微润灌溉系统不含水泵、电机、配电柜等机电设备，系统结构简化，造价降低30-40%；系统运行不消耗电能和机械能，比滴灌节能95%以上，是荒漠化地区实施自动灌溉、恢复植被的有效技术手段。③节省管理费用。系统安装方便、控制简单、自动运行，不用专业人员定时定点操作控制，便于管理，不仅节省人工，降低了使用难度，也减少了人工费用。

2.2 常用节水灌溉技术的经济分析与比较

2.2.1 评价指标及计算方法 应从工程经济角度，分析不同节水灌溉技术的确定性指标（如总效益现值、益本比、投资回收年限、内部收益率等指标）及不确定性指标（盈亏平衡点），以确定经济效益的高低，方便决策者做出选择。

①确定性分析。

式中：BN—折算到基准年（投资第1年）的净效益现值，（元）；B总—折算到基准年的总效益现值，（元）；C总—折算到基准年的年运行费用现值；K总—折算到基准年的总投资。

考虑经济计算期n，社会折现率i，按年均收益（B年）和年运行管理费（C年），则（1）式变为：

财务内部收益率（IRR）的计算，先令BN=0，将IRR 代入计算式（2），，经求解可得IRR。

②不确定性分析。

不确定性分析重点在于找出技术方案盈利点的产量，即开始盈利时，项目或方案的最低产出量，原始计算式为

式中，CF—固定成本总额；P—产品单价；Cu—单位产品变动成本；Q—产量；B—净收入或产品销售净收入；C—总成本。令B-C=0，则盈利点的产量。考虑到节水灌溉技术方案不生产具体的商品，且主要经济指标均为年效益指标，所以在计算时令BN=0，则式（2）变形为，求解出n0，作为返本时间（即返本产量）。不同节水灌溉技术达到盈亏平衡点的时间不相同，n0值越小，表示对应的灌水技术方案不确性越小，盈利稳定性越高。

2.2.2 分析结果 本文选取徐州市荒山坡地果蔬种植试验田资料，分别使用喷灌、滴灌、微润灌三种节水灌溉技术，分析经济计算期取15a，社会折现率取8%，确定性指标计算结果见表1。

表1 常用灌溉技术增产经济效益分析表

由表1 计算数据来看，三种节水灌溉技术增产效益差别较大，微润灌技术单位投入产出回报率最高，益本比达到1.6，工程投资虽然最大，但其净效益高于喷、滴灌技术。在财务内部收益率上，微润灌略低于滴灌，高于喷灌。此外，利用不确性指标来分析，微润灌技术的盈平衡点指标，小于喷灌，略低于滴灌技术，分析结果与确定性指标分析情况相吻合，也就是说目前在徐州区绿化荒山工程中使用微润灌溉技术盈利水平最高，技术方案盈利稳定性较高。

综合来看，目前喷、滴灌是应用比较成熟的技术，而微润灌尚处于试验推广阶段，随着微润灌技术应用量加大，工程成本必然会有所降低，其各方面的优势将充分发挥出来。微润灌溉技术效益高，工程维养护成本低，投资回收期短，比喷、滴灌技术更适用于徐州的荒山治理。

3 应用前景展望

微润灌溉技术在理论上提出了水量供给和控制的新的理念，在实践中实现了地下供水，连续灌溉，操作简单，运行成本较低，更易于为灌水工作人员认可和接受，为荒山绿化治理提供了一种有效的技术手段和有力的技术支撑。该项技术的推广与应用，会带来广泛的经济、社会和生态效益，在类似徐州半湿润半干旱地区的荒山治理工程中将有广阔的应用前景。

[1]中国深圳微润灌溉技术有限公司.微润地下灌溉[R].深圳：中国深圳微润灌溉技术有限公司，2013.

[2]朱艳.高效设施农业灌溉模式研究[R].徐州：徐州水利科学研究所，2012.

[3]何玉琴，成自勇，张芮等.不同微润灌溉处理对玉米生长和产量的影响[J].华南农业大学学报，2012（4）：567-569.

[4]张丹.新型微润灌溉系统在辽西地区的推广与应用[J].水利科技与经济报，2013（5）：83-85.