宋兴治
调兵山市节水增粮行动用水合理性分析
宋兴治
(辽宁省铁岭水文局,辽宁铁岭112000)
按照《调兵山市“节水增粮行动”实施方案》,项目实施前进行用水合理性分析。项目取水符合当地水资源配置规划要求,并符合辽宁省“十二五”用水总量控制指标要求。
节水增粮行动;用水;合理性分析
调兵山市(县级市)位于辽河平原北部,铁岭、法库两县之间,区域面积263km2,南北长23.70km,东西宽20.60km。境内地势西高东低,西部为低山丘陵,海拔在100~300m;东部为辽河冲积平原区,海拔50~100m,地势平坦,土质肥沃。
调兵山市属北温带半湿润季风大陆性气候,年平均气温6.85℃;最大冻土深度1.50m。主要河流有王河、长沟河、亮沟河、胜利河等。
根据辽宁省调兵山市节水增粮行动项目实施方案,调兵山市发展节水灌溉面积2000hm2,其中546.67hm2为改造项目,1453.33hm2为新增项目;低压管灌面积1700hm2,种植作物为玉米(546.67hm2改造面积,1153.33hm2新增面积);半固定式喷灌300hm2,种植作物为香瓜,全部为新增面积。分布在大明、晓明及晓南3镇,涉及8个行政村。项目年取水总量177.60万m3。
2.1 旱作物灌溉用水合理性分析
调兵山市近32年(1980~2011年系列)平均降水量584.90mm,空间变化在565~620mm,适合玉米、香瓜等旱作物种植。按照调兵山市节水增粮行动实施方案,拟年取用地下水177.60万m3对1700hm2玉米及300hm2香瓜实施灌溉。
本次论证选取了项目片区周边的珠儿山、法库、双井子、通江口4处雨量站1980~2011年系列降水量,用代表面积加权法对区域降水量年内时空分配情况进行分析。
调兵山市降水量的年内分配极不均匀,夏季期6~8月多年平均降水量383.60mm,占全年的65.60%;春播期降水量偏少,极易发生春旱。据统计,春播期4,5两月多年平均降水量77.30mm,仅占全年的13.2%;初秋9月份平均降水量49.30mm,占全年的8.40%。
调兵山市自然灾害以干旱为主,“春旱秋吊”是气候特点,尤其是近几年来,全县遭受少有的旱灾、气温高,持续时间长,旱情强度大,作物受灾严重,减产现象频繁发生。4~5月正是辽北地区玉米播种季节,若4月中旬至5月上旬每旬降水量不足20mm,将造成玉米、香瓜等作物晚播或出苗不齐。而从区域仅32年降水量统计结果看,4月份全月降水不足40mm的年份约占70%;5月份全月降水不足60mm的年份超过70%。可见,灌溉补水是解决本地区粮食作物春旱减产根本途径。初秋是玉米等作物的灌浆期及成熟期,田间也需要一定的墒情条件支持,而本地区9月份也经常发生干旱,全月降水不足50mm几率在60%以上。可见,本市发展节水灌溉,克服“春旱秋吊”气象灾害,保障大田粮食及经济作物增产增收意义重大。
2.2 用水规模合理性分析
调兵山市节水增粮行动项目建设节水灌溉面积2000hm2,新增1453.33hm2,改造546.67hm2,取水水源为地下水,其中玉米管灌面积1700hm2,灌溉定额740.40m3/hm2;香瓜喷灌面积300hm2,灌溉定额1725m3/hm2。项目实施后年取用水量177.60万m3,增加地下水用水量136.00万m3,减少地表水用水量60.92万m3。具体情况如表1。
表1 节水增粮项目年取用水量
从分析区规划水平年需水量预测结果看,调兵山市2020年用水总量2687万m3,低于规划水平年2015年全市总用水量0.27亿m3的总量控制指标。
2.3 灌溉方式合理性分析
本项目区选在集中连片的地块,涉及的3个乡镇相互毗邻,气候、水文地质等条件相似,拟开采地下水以低压管灌及半固定式喷灌系统灌溉,实行水、田、林、路、电综合配套,做到水源有保障,用水无污染,地块连片集中,管理维护方便。每个水源井控制一个供水管网,水源井采用φ400钢筋混凝土井壁管+钢筋缠丝笼滤水管成井,田间供水管路深至冻层以下,出水栓有混凝土保护。项目工程的实施,可实现项目区灌溉管网化,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,实现节水增粮效果。
2.4 用水指标及其合理性
2.4.1 玉米管灌灌溉制度
2.4.1.1 灌水定额和灌水次数
根据调兵山市的实际灌溉情况,玉米管灌灌溉定额740.40m3/hm2。按调兵山市以往的灌溉经验,中等干旱年玉米每年灌溉2次。灌溉水利用系数0.80,则玉米管灌综合平均灌水净定额296.10m3/hm2,设计单次综合平均灌水毛定额370.20m3/hm2。
2.4.1.2 灌水时间和开机时间
根据地区实际,取灌水周期为6d,每天开机时间22h。
2.4.2 香瓜喷灌灌溉制度
2.4.2.1 灌水定额和灌水次数
根据调兵山市的实际灌溉情况,香瓜喷灌灌溉定额1725m3/hm2。按调兵山市以往的灌溉经验,中等干旱年香瓜每年灌溉4次。灌溉水利用系数0.85,则香瓜喷灌综合平均灌水净定额367.50m3/hm2,设计单次综合平均灌水毛定额432.35m3/hm2。
2.4.2.1 灌水时间和开机时间
根据地区实际,取灌水周期为6d,每天开机时间16h。
按照《辽宁省行业用水定额》,玉米灌溉基准定额值为1575m3/hm2,根据工程类型调节系数0.83及水源类型调节系数0.93修正后,计算斗渠口(井口)的灌溉定额为1215m3/hm2;而本项目设计灌溉定额740.40m3/hm2,低于《辽宁省行业用水定额》参考值,根据地方玉米管灌经验并结合项目节水技术考虑,认为项目设计灌溉定额合理。
根据《辽宁省行业用水定额》,大田香瓜灌溉基准定额值2925m3/hm2,根据工程类型调节系数0.65及水源类型调节系数0.93修正后,计算斗渠口(井口)的灌溉定额1770m3/hm2;考虑《实施方案》设计灌溉定额与此接近,且符合地方香瓜喷灌经验定额数值,认为项目设计符合行业用水节水要求。
项目采用的灌溉水利用系数符合《低压管道输水工程技术规范》、《节水灌溉技术规范》中“管灌区不应低于0.80;喷灌区、微喷灌区、大型喷灌区不应低于0.85;滴灌区不应低于0.90”的要求,高于《辽宁省“十二五”水资源总量控制指标》规划中2015年调兵山市农田灌溉水有效利用系数0.666目标。
2.5 节水潜力分析
节水灌溉是用尽可能少的灌溉水投入,取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式。本项目根据本地实际情况采取管灌的节水灌溉方式。在目前的技术水平下,未来的节水潜力主要在于项目运行后。应加强和提高管理水平,对节水设施进行认真的维护,防止跑冒滴漏,使设施能够持续利用。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,按照作物实际需水量和当时的水源状况进行合理灌溉。
(1)调兵山市节水增粮行动建设项目合理的取用水量核定为177.60万m3。
(2)节水增粮行动总体实施方案涉及3个镇、10个片区,2012~2014年全县共实施节水灌溉2000hm2,改造546.67hm2,采用低压管灌方式灌溉,种植作物为玉米;新增1453.33hm2,其中300hm2采用半固定喷灌方式灌溉,种植作物为香瓜,1153.33hm2采用低压管灌方式灌溉,种植作物为玉米。项目取水水源为浅层地下水,在项目灌溉片区及附近新增取水井328眼,从而满足取水要求。
(3)项目灌溉采用高效节水技术,玉米管灌的灌溉定额740.40m3/hm2,香瓜喷灌的灌溉定额1725m3/hm2;灌溉方式技术可行、定额合理。
(4)2020年规划水平年项目取用地下水177.60万m3,项目实施后与现状年相比增加地下水用水量136.00万m3,节省地表水用水量60.92万m3,用水合理。
[1]辽宁省水利厅.辽宁省水资源[R].
[2]中华人民共和国区域水文地质普查报告(1∶20万铁岭幅)[R].
[3]王殿武.现代水文水资源研究[M].北京:中国水利水电出版社,2008.
[4]铁岭市水资源公报(2001-2011年度)[R].
[5]辽宁省区域经济可持续发展水资源配置规划报告[R].
[6]辽宁省“十二五”水资源总量控制指标[R].
Diaobingshanshi“water-saving actions increase grain”reasonable water analysis
SONG Xing-zhi
(Tieling Hydrology Bureau of Liaoning Province,Tieling 112000,China)
The“Diaobingshan”water-saving actions increase grain“plan”,water is reasonable,before the project was carried out with water and reasonable analysis.Project for water conform to the requirements of the local water resources allocation planning,and conform to the requirements of the“twelfth five-year”water amount control index in liaoning province.
water-saving actions increase grain;water;rational analysis
TV213
B
1672-9900(2016)04-0046-03
2016-07-26
宋兴治(1975-),男(汉族),辽宁昌图人,高级工程师,主要从事水文水资源管理工作,(Tel)13464411696。