马宏娟
(朝阳县水务局农水股,辽宁 朝阳122614)
朝阳县2012—2015年“节水增粮行动”项目总体实施方案涉及28个乡镇(场)、122个片区,共实施节水灌溉151.08 km2,其中新增33.35 km2,改造117.73 km2。
项目灌溉采用膜下滴灌方式,取水水源为浅层地下水,拟在项目灌溉片区及附近改造取水井712眼,新建取水井45 眼。
朝阳县多年平均水资源总量38 969 万m3,地表水资源量38 551 万m3,地下水资源量13 226 万m3,地下水可开采量为7 705 万m3;区域现状年供水总量8 715 万m3,其中地表水供水1 456 万m3,地下水供水7 259 万m3;区域现状年农业灌溉用水总量5 360 万m3,占总用水量的61.5%。
主要从以下6个方面分析:国家产业政策相符性、与水资源配置规划相符性、与取水控制指标相符性、与区域水资源状况、流域水资源条件及开发利用程度相符性、现有水源工程方面分析和项目可持续性分析。
近年来,从中央到地方都把发展粮食生产和解决水资源问题摆在“三农”工作的重要位置,大力发展节水灌溉已成为现代化农业可持续发展的必然选择[1]。
2012—2015年拟在项目区新增地下水井45 眼,改造水源井712 眼,设计井深50 m。通过采用膜下滴灌工程先进成熟技术,经济上可行的节水设备及经验,从而达到提高项目区水资源利用率,合理开发利用水资源,提高农业结合生产力,保障国家粮食安全的目的[2-3]。
根据辽宁省用水总量控制“十二五”指标分解表,朝阳县预测2015年用水总量为9 300 万m3,其中地表水用水量1 500 万m3,地下水为7 800 万m3,现状用水总量为8 715 万m3,地表水用水量1 456 万m3,地下水为7 259 万m3。项目实施后地下水取水量将比2011年减少847.3 万m3,因此本项目利用地下水源符合辽宁省“十二五”用水总量控制指标。
项目区所有土地全部集中在大凌河、小凌河、老虎山河、东五家子河、十家子河、下三家河,十二台子河、大四家子河、四台营子河、根德营子河,五十家子河、巴图营子河河流阶地上,项目地块具备丘陵地区山间河谷土地的各种特征,土质肥沃、地势比较平坦,粮食增产潜力较大。朝阳县水资源量缺乏,多年平均地下水可开采量为7 705 万m3,地下水开采量为7 259 万m3,现状地下水资源开发利用率为94.2%,而“节水增粮行动”实施后项目区的农田灌溉用水量将比2011年减少847.3 万m3,从而节约部分的地下水资源。
朝阳县地表水资源可利用程度低,现状地表水用水量1 456 万m3,低于2015年朝阳县1 500 万m3地表水用水总量控制指标。因此从区域水资源状况、流域水资源条件及开发利用程度看,取水是合理的。
1)全县各类工程有效灌溉面积294.15 km2,其中节水灌溉面积达230.9 km2,其中蓄水工程利用22座小(1)型水库,8 座小(2)型水库,10 座塘坝,60 座方塘作为灌溉水源,有效灌溉面积45.56 km2。
2)引水工程17 处,有效灌溉面积38.62 km2。
3)提水工程3 处,有效灌溉面积1.07 km2。
4)机电井工程2 752 眼,有效灌溉面积208.9 km2。
朝阳县境内大小凌河干流外,其余多为陡涨陡落的季节性河流,蓄引提水工程供水工程比较零散,水源保证率低,本项目片区分散于各河流各阶地上,适宜采用比较经济便于实施的水井工程,但现状多数水井存在不完善,工程完好率只能达到60%,其余40%需要维修改造,因此,采用最节水的膜下滴灌方式是比较合理的。
2.6.1 工程建设情况
朝阳县2012—2015年“节水增粮行动”项目总体实施方案涉及28个乡镇(场)、92个村、122个片区,共实施节水灌溉151.08 km2,其中新增33.35 km2,改造117.73 km2。
项目灌溉采用膜下滴灌方式,取水水源为浅层地下水,拟在项目灌溉片区及附近改造取水井712眼,新建取水井45 眼。项目区内条件较好,发展粮食潜力较大。
灌溉方式为滴灌,滴灌系统构成为水源、加压提水设备(水泵)、首部工程、、干管、支管、辅管、毛管(滴灌带),其中干管、支管采取地埋形式[4-5]。
2.6.2 效益分析
2.6.2.1 增产效益
项目实施后新增灌溉面积亩产量由原来的多年平均亩产量500 kg增加到900 kg,改善灌溉面积后亩产量由原来的多年平均亩产量650 kg,本次规划面积151.08 km2,玉米按2 元/kg 计算,其中:
1)新增33.35 km2,增加效益4 000万元。
2)改造117.73 km2,增加效益8 825万元。
3)共增加效益12 825万元。
2.6.2.2 节水效益
项目实施后总节水847.3 万m3,按照单价0.2 m3进行计算,年节水效益169.5 万元。
2.6.2.3 节电效益
项目实施后改善灌溉面积节水847.3 万m3,按100 m3耗电20 kW·h,每度电0.7 元计算,年节约电量169.5 万kW·h,年增效益118.6 万元。
项目实施后每年增加效益13 928万元,按水利灌溉效益分摊系数0.6 计,则水利灌溉效益达8 357万元。
2.6.3 经济评价
通过分析计算,该项目的经济内部收益率为16.49%,当is =8%,经济净现值为13342.61 万元,经济效益费用比为1.16 >1,满足设计要求,投资回收期为5.81 a。
由此可见,项目在技术上是可行的,在经济上是合理的。
用水合理性分析主要从以下4个方面考虑:用水规模合理性分析、灌溉方式合理性分析、用水指标及其合理性分析和节水潜力与节水措施分析。
按照辽宁省取用水总量控制指标,朝阳县用水总量控制指标至2015年为9300 万m3,其中地下水7800 万m3,地表水1500 万m3。
朝阳县总用水量现状年为8715 万m3,小于朝阳县2015年地下水用水总量控制指标,尚有585 万m3余量。
从地表水总用水量分析,现状年地表水用水量1456 万m3,小于朝阳县2015年地表水用水总量控制指标,尚有44.00 万m3余量。
从地下水总用水量分析,现状年地下水用水量7259 万m3,小于朝阳县2015年地下水用水总量控制指标,尚有541 万m3余量。
项目实施后项目区农田灌溉用水量将比2011年减少,不会超过辽宁省取用水总量控制指标,设计有效利用系数0.95,高于朝阳县最严格水资源管理制度灌溉水有效利用率控制指标0.62 的要求。
根据项目区水源、地形、当地实际运行方式,朝阳县“节水增粮行动”项目采用的滴灌的灌溉方式,项目区大多数为集中连片的地块,拟采用的水源形式相同,灌溉方式相同,能做到水源有保障,排水有出路,地块连片集中[6-8]。每个水源井控制一个供水管网,田间供水管路深至冻层以下。
项目工程的实施,可实施项目区灌溉管网化,与以往的灌溉方式相比,克服了无田间灌溉设施,地面灌溉水利用效率低下的缺点,其实体现“节水”的效果。
根据《辽宁省行业用水定额》DB21/T1237—2008,朝阳县属于辽西低山丘陵区,项目区的种植作物为玉米,其灌溉定额为1 875 m3/亩,水源类型为地下水,调节系数为0.93,工程类型为滴灌时,根据《辽宁省行业用水定额》DB21/T1237—2008,灌溉基础定额为1 875 m3/亩,水源类型为地下水,调节系数为0.93,计算滴灌灌溉定额为960 m3/hm2。从实际情况分析,朝阳县主要作物玉米的灌溉制度按作物全生长期的需求要求,滴灌采用60 m3/亩的灌溉定额是合理的。
本项目根据本地实际情况采取了滴灌的节水灌溉方式,使设施能够持续的利用。同时应加强田间管理,根据项目运行后的实际情况不断完善灌溉制度,按照作物实际需要水量和当时的水源状况进行合理灌溉[9]。
主要对两方面进行分析:对周边用水影响分析和对水环境地址影响分析。
“节水增粮行动”项目实施后,根据典型年和连续枯水年地下水开采保证程度分析结果,在地下水补给不利的条件下,仍有多余的可调节水量,说明项目片区取水对地下水资源
采补平衡没有负面影响,地下水处于正均衡,不会超采,也不会造成地下水位持续下降情况的发生。
项目区位于河谷平原区,新增取水井开采影响半径很小,不会对现状地下水补排关系造成影响。通过取水井影响半径和第三者用水户调查,分析取水对第三者影响,论证区内抽水井影响范围,不会对第三者用水户产生影响。
“节水增粮行动”项目灌溉用水效率的提高,结合农药和化肥的合理使用,有效地减轻水源污染和地下污染。由于灌溉用水开采浅层空隙地下水,不会造成黏性土层释水,造成永久性地面沉降,也不会产生差异沉降或引发新的基地构造运动而产生地裂缝。
1)取水遵循合理开发利用与保护的原则,促进水资源的优化配置和可持续利用。
2)加强对开采区的地下水动态监测。
3)加大项目用水的节水力度,以保证区域今后其它项目发展的水资源需求。
4)建立灌溉用水制度和内部用水规范等综合措施,以达到有效保护水资源的目的。
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