新荣区得胜堡节水灌溉种草分析评价

刘海意

（大同市新荣区水务局）

1 项目建设的必要性

大同市新荣区位于大同盆地北部丘陵区，地理位置为东经112°52′-113°30′，北纬40°07′-40°24′。节水灌溉项目区地处堡子湾乡北部得胜堡，与内蒙古丰镇市毗邻，京包、大准铁路交汇于此，208 国道、得大高速公路、云丰公路纵贯乡境，交通十分便利。御河主要支流之一的圈子河，从该乡西北部发源后在该乡黑土墩村西侧汇入御河。

2016年12 月，国家发展和改革委员会、水利部、国家林业局联合印发了《永定河综合治理与生态修复总体方案》。同年，山西省编制了《永定河综合治理与生态修复实施方案》，方案中确定了治理修复的总体思路，坚持“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水新理念。依据“筑牢生态安全屏障，坚持保护优先、生态恢复为主，实现山水林田湖生态保护和修复工程”要求，采取近期“治理”与远期“治本”相结合的思路，使得流域恢复20 世纪60-70年代的产流水平，河道恢复稳定基流，同时在两岸建设生态农业示范园及万亩牧业生产基地，打造雁北绿色经济长廊。

新荣区得胜堡节水灌溉工程，规划灌溉面积66.67 hm2，在得胜堡村共分两个片区：1#片区20.67 hm2，2#片区46.00 hm2。该灌溉工程是永定河综合治理与生态修复工程中的项目之一，是打造生态农业示范园及万亩牧业生产基地的重要组成部分。项目区现状主要是种植玉米高耗水作物，灌溉水源为御河水及地下水，灌溉形式为低压管灌和渠道大水漫灌。因多数灌溉设施建于20 世纪80-90年代，年久失修，灌溉水利用系数低，现状水利设施不能满足节水灌溉发展的要求。项目区实行退耕还草后，主要种植苜蓿等牧草作物。利用现状水源井和御河水作为灌溉水源，发展喷灌种草，是提高灌溉水利用率的重要措施，可为节约区域用水，遏制地下水超采，提升水源涵养能力，同时带动区域经济转型发展，起到积极推进作用，从而为当地社会经济发展提供有力的水支撑。

2 水资源平衡分析

2.1 可供水量分析

新荣区得胜堡节水灌溉水源为当地地下水及御河水，项目区内有9 眼机井，可供水量按可开采模数法进行分析。根据《大同市第二次水资源评价报告》及大同市水文地质图，项目区地下水年可采模数为4.559 万m3/km2。项目区所在村总土地面积10.48 km2，年地下水开采总供水量可达47.78 万m3。现状项目区总需水量，主要为村民生活用水和牲畜饲养用水。据调查，项目区总人口2 485 人，羊700 头，大牲畜59 头。根据《山西省用水定额》，农村生活用水每人定额取55.8 L/d。结合国家推荐定额结合当地实际，确定畜禽用水定额为：每头大牲畜按35 L/d 估算，每只羊按5 L/d 估算。项目区尚有非本次改造井灌耕地8.33 hm2，按照《山西省用水定额》中的农业用水定额，85%保证率时灌溉需水量为100 m3/666.7 m2，灌溉水利用系数按0.7 计，则该耕地年需水量为1.79万m3。综合上述情况，计算项目区域年需供水量40.85 万m3，地下水开采可满足用水需求。

2.2 灌溉需水量分析

2.2.1 灌溉需水设计保证率

根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99）和《喷灌工程技术规范》（GB50085-2007），采取喷灌方法，在各类地区、种植各类作物的灌区，灌溉设计保证率为85%-95%。项目牧草灌区采用喷灌方式，结合上述规范与当地用水经验，灌溉设计保证率取85%。根据实地调查，项目区现状为主要种植玉米，项目实施后，规划主要种植苜蓿，牧草灌溉设计按非充分灌溉考虑，灌溉水利用系数为0.85。经设计灌水定额理论计算，结合苜蓿的生育期需水特点，确定灌溉用水定额（见表1）。

2.2.2 灌溉需水量

项目区退耕还草项目设计灌溉面积66.67 hm2，全部种植牧草苜蓿，规划水平年综合灌溉净定额为85 m3/666.67 m2，喷灌的灌溉水利用系数为0.85。经计算，灌区种植苜蓿牧草灌溉总需水量为10 万m3，分片区灌溉需水量见表2。

2.3 灌区节水分析

项目区原灌溉水源主要为地下水和御河水，原灌溉方式为低压管灌和渠道大水漫灌，主要种植玉米，地下水灌溉利用系数仅0.65。本次项目区节水灌溉采用喷灌方式，主要种植牧草苜蓿，灌溉水利用系数为0.85。经计算分析，种草与种植玉米相比，可节水5.39 万m3（见表3）

表2 项目区种植牧草苜蓿灌溉需水量表

3 综合效益分析评价

3.1 作物增产效益

通过对项目区现状作物种植比例及产量的综合计算，现状水地综合产值350 元/666.67 m2。实施节水灌溉项目后，灌溉水利用系数可由目前的0.65 提高到0.85，规划作物种植比例适当调整，粮食作物的种植比例减小，牧草类作物的种植比例增大，预测产值为1 050 元/666.67 m2。经综合计算，项目区可增加产值70 万元，水效益分摊系数取0.4，则节水增加产值效益为28.0 万元。

表3 灌区种草节水量分析表

3.2 节水与节能效益

3.2.1 节水效益

项目区现状主要种植玉米等高耗水作物，灌溉水以地表水为主，灌溉形式为渠道大水漫灌，灌溉水利用系数极低。实施项目后采用节水喷灌，改种玉米为种苜蓿，经分析，年可节水5.39 万m3，从而有效遏制地下水超采，提升水源涵养能力。

3.2.2 节能效益

实施节水灌溉、调整种植结构技术措施后，减少了灌溉用地下水量，对抽水提水灌区就意味着节约了能耗。当P=85%时，Q现状=15.39 万m3，Q节水=5.39 万m3。按1 m3水电能消耗0.53 度，农村用电按0.7 元/度计算，年节能效益为2.0 万元。

3.3 用工省工效益

由于节水灌溉与传统灌溉相比，自动化程度有很大提高，田面进行了平整规划，用于灌溉劳动力的劳动强度和劳动时间均降低，因此可以节约部分人工。由于苜蓿为多年生牧草，不但降低了农作物玉米种子及化肥等生产成本，也节省了劳动力成本。据调查，项目区实施喷灌种草后，可减少用工1.0 个工日/666.67 m2，每个工日按照当地最低价60 元计，年可节省种植管理用工费6.0 万元。

4 结语

上述分析结果表明，节水灌溉项目的实施，对于调整当地种植结构，提高灌区水的利用率，提高经济效益和生态效益，保证灌区持续发展均是十分必要的，有利于推动灌区转型发展。因此，实施退耕还草节水喷灌工程势在必行。