□鲁琳□李秀菊□黄喜良
(1河南省郑州水文水资源勘测局;2河南省农田水利技术推广站)
河南省农业灌溉工程技术模式的构建
□鲁琳1□李秀菊1□黄喜良2
(1河南省郑州水文水资源勘测局;2河南省农田水利技术推广站)
文章通过对不同形式、不同地域高效节水灌溉工程投资分析,分别就工程措施、管理措施投资进行估算,分解不同高效节水灌溉模式田间工程亩均投资指标、不同分区亩均综合投资指标,对农业灌溉用水高效利用投资模式与效益进行研究,为构建河南高效节水灌溉工程经济投资模式、全面普及高效节水灌溉提供理论技术支撑。
农业;灌溉;技术模式
1.1 “机井+加压供水+管灌、喷灌系统”模式
该模式采用地下水一次加压供水直接到田间,配套高标准管灌、喷灌系统,可进行大田粮食作物、经济作物灌溉。该模式特点是避免了中途二次加压供水造成的水头损失和水质污染,尤其适合实施喷灌。
1.2 “机井+加压输水+过滤器+微灌系统”模式
该模式利用机井——水泵加压——过滤设施(网式过滤器)——支管(地面PE管)——微灌系统。普遍适合井灌区以种植高效经济作物为主的大棚滴灌。
1.3 “水库引水(或提水)+管道+蓄水池+管灌系统”模式
该模式从水库引水或提水,通过管道至调节池,利用地形高差自压供水,田间配套高标准管灌系统,可满足多种作物的灌溉用水需求。该模式优点在于完善了输配水管网系统,田间实现灌溉“自来水”。
1.4 “水库引水(或提水)+管道+蓄水池+加压供水+管灌、喷灌系统”模式。
该模式从水库引水或提水,通过管道至调节池,再加压供水到田间,配套高标准管灌、喷灌系统。
1.5 “渠道引水+沉淀、调节设施+管道+管灌系统”模式
在沿山或渠道落差相对集中区,实施“管代渠”输水,配套高标准管灌系统,广泛应用于大田粮食作物、经济作物灌溉。该模式的特点在于:“管代渠”替代了传统的河水灌区发展高效节水灌溉需要新建的“蓄水+加压”系统,解决了蓄水成本高、供水压力不足的问题。
1.6 “渠道+沉淀、调节设施+加压供水+管灌、喷灌系统”模式
目前,跨学科、跨领域的研究已逐步出现,需要整合不同学科、领域的知识和资源。基于调查报告,我们整理了日本学术界跨领域、跨部门的合作情况,见图2和图3。
在灌区中下游区,依靠渠道供水,建设蓄水沉淀池、加压供水系统,配套高标准管灌、喷灌系统,广泛应用于大田粮食作物、大田经济作物和设施农业灌溉。
依据高效节水灌溉工程的水源情况,需配套建设小型水源工程。重建和维修小型泵站1 267座,总功率3.19万kW;重建和改造机电井94 705眼,总功率92.74万kW;修建蓄水调节池1 824座,总容积155.56万m3。
豫北平原区重建和维修小型泵站300座,总功率0.50万kW;重建和改造机电井16 161眼,总功率12.38万kW;修建蓄水调节池103座,总容积5.15万m3。豫东平原区重建和改造机电井27 599眼,总功率21.91万kW。淮北平原区重建和改造机电井6 588眼,总功率4.72万kW。豫北山区重建和维修小型泵站160座,总功率0.45万kW;重建和改造机电井9 075眼,总功率9.60万kW;修建蓄水调节池195座,总容积57.14万m3。豫中区重建和维修小型泵站377座,总功率0.99万kW;重建和改造机电井24 997眼,总功率22.57万kW;修建蓄水调节池425座,总容积65.96万m3。豫西区重建和维修小型泵站278座,总功率1.07万kW;重建和改造机电井2 113眼,总功率14.37万kW;修建蓄水调节池410座,总容积8.55万m3。南阳盆地区重建和维修小型泵站56座,总功率0.10万kW;重建和改造机电井6 226眼,总功率5.15万kW;修建蓄水调节池104座,总容积4.37万m3。淮南区重建和维修小型泵站96座,总功率0.09万kW;重建和改造机电井1 946眼,总功率2.04万kW;修建蓄水调节池186座,总容积0.72万m3。
河南省高效节水灌溉包括大田粮食作物52.97万hm2,占总规模的87.80%;大田经济作物6.90万hm2,占总规模的11.40%;林果草0.46万hm2,占总规模的0.80%。其中,大田粮食作物管灌45.13万hm2,喷灌7.85万hm2;大田经济作物管灌2.71万hm2,喷灌1.61万hm2,微灌2.58万hm2;林果草管灌0.15万hm2,喷灌0.12万hm2,微灌0.19万hm2。
3.1 亩均投资指标分析
项目涉及18个省辖市125县(市、区)的管灌、喷灌、微灌工程,选择21个代表性工程进行详细设计,统计了不同节水灌溉型式,采用加权平均得出不同节水灌溉型式田间工程亩均投资指标。低压管灌田间灌溉亩均投资428元,喷灌田间灌溉亩均1 097元,微灌田间灌溉亩均投资1 256元。
3.1.2 不同分区亩均综合投资指标
在田间工程亩均投资指标基础上,划分区域、灌溉方式、水源类型,选择了85处典型工程进行了分析,考虑人工费、材料单价、运输距离、地域特点等因素,采用加权平均,确定了不同分区亩均综合投资指标。(详见表1)
表1 河南省分区节水灌溉亩均综合投资指标表
4.1 工程措施投资估算
在不同分区节水灌溉型式亩均投资指标的基础上计算各地工程措施投资,计算结果为工程措施估算总投资934 883万元,其中管灌629 847万元,喷灌22 5834万元,微灌79 202万元。(数字三位之间要有半格分隔符)
4.2 管理措施投资
管理措施投资主要包括高效节水项目灌溉信息化、灌溉试验站建设、灌溉技术推广以及制度建设、宣传、培训等投资。2013-2017年,河南省规划建设高效节水灌溉信息化15个项目县和省级管理中心,投资共16 780万元;灌溉试验站建设包括省级中心站和6个试验站,投资共计5 832万元;灌溉技术推广及制度建设、宣传、培训等投资共投资905万元。管理措施投资共计23 517万元。
4.3 工程总投资
项目总投资958 400万元,其中,工程措施估算总投资934 883万元,管理措施估算总投资23 517万元。
项目累计完成高效节水灌溉工程面积60.33万hm2,其中发展低压管道输水灌溉工程面积47.99万hm2,发展喷灌工程面积9.58万hm2,发展微灌工程面积2.77万hm2。依据《水利建设项目经济评价规范》(SL72-94)及《节水灌溉工程技术规范》(GBT50363-2006)中相关规定,高效节水灌溉工程效益包括增产效益、节水效益、节地效益、省工效益(详见表2)。
表2 经济效益计算成果表
通过对项目区125个县、313个典型片区的水资源数量、质量进行调查评价、对各县开发利用状况、供需情况的分析对比,分解出县级单元水资源供需平衡数据,推算出全省多县域的水资源平衡分析结果,弥补了全省125个县级单元的农业灌溉水资源论证数据缺陷,为多县域开展农业高效节水灌溉工程水资源承载能力评价提供了详实的基础数据依据。
按照典型区选取原则,从18个省辖市125个县(市、区)优选的313个典型区进行了典型工程设计。根据分区、水源类型、灌溉方式等,选择了85个能够代表各市高效节水灌溉情况的方案,进行典型工程设计分析。经过对项目区高效节水灌溉典型工程的剖析分解,创建了六类高效节水典型灌溉模式,为分类指导项目的实施提供依据。
通过对313个典型灌溉形式的分析,分解不同高效节水灌溉型式田间工程亩均投资指标、不同分区亩均综合投资指标,分别对工程措施、管理措施投资进行估算,对农业灌溉用水高效利用投资模式与效益进行了研究。
S276
B
1673-8853(2017)03-0016-02
2017-02-08
编辑:符蕾
鲁琳(1979-),女,工程师,主要从事水文测验、地下水监测工作。